在铝合金铸件的铸造技术中,最常见的是低压铸造。低压铸造为汽车轮毂等零部件提供了良好的质量保证,其不可替代的优越性已被广大汽车制造商所认可。本文主要介绍了低压铸造的历史、原理、工艺特点和所需条件,旨在为业内人士提供相应的参考。

低压铸造法已经应用了几十年,尤其在铝合金铸件中占有重要地位。低压铸造法是一种主流方法,具有强大的功能,可以提高材料的强度,改善材料的性能。低压铸造是一种非常实用的铸造方法。它铸造的铸件质量好,而且自动化程度较高。

低压铸造的工艺特点

1.低压铸造的历史

低压铸造法已有一百多年的历史。20 世纪 20 年代,将低压铸造法应用于铝合金铸造的国家有法国和德国,但仍处于试应用阶段。到 1945 年,英国开始大规模使用低压制造法,主要用于生产雨水管和啤酒容器。1958 年,美国人将低压铸造法应用于汽车发动机零件的铸造。这是低压铸造得到广泛应用的契机。世界汽车工业开始注意到这一神奇的铸造方法,并于 20 世纪 50 年代末传入中国。

在我国,低压铸造的使用始于 1961 年。当低压铸造法神奇地实现了风冷缸盖的制造后,这种方法开始受到高度重视。此后,低压铸造技术在汽车工业中不断得到应用,其材料利用率非常高,尤其是铝合金铸件的材料利用率高达低压铸造技术的二分之一。该技术生产的铝合金铸件质量上乘,生产的产品种类也在不断扩大。20 世纪 70 年代,低压铸造技术开始用于生产汽车车轮。到了现代,人们开始关注汽车的轻量化发展。低压铸造技术开始生产性能更好、内部质量更高、机械性能更严格的零件。

2.基本原则

低压铸造的基本原理主要是通过加压促使熔汤进入铸型,熔汤通过缓慢填充逐渐凝固,浇口部位的凝固时间就是加压的时间。以这种方式凝固的铸件将是完美的。凝固方向从浇口方向开始,与压力不冲突,也不会受到压力的干扰,凝固过程和冷却自然顺利完成。

3.低压铸造工艺的特点

低压铸造的压力和速度在浇注过程中可以灵活调节,从而可以根据不同的铸件形状进行浇注。低压铸造主要采用底注式充型,既能保证熔融金属的稳定充型,又能有效避免空间对熔融金属的干扰,避免铸件成型后形成质量缺陷。在压力的作用下,成型的铸件质量高、表面光滑、性能好。同时,低压铸造大大降低了劳动强度,环境较好,设备方便实用。与其他铸造方法相比,低压铸造具有一定的特殊性,也具有非常明显的工艺特点。

3.1 与普通铸造相比的特点 低压铸造可以使用金属模、砂模、石磨模等,其应用范围非常广泛,因此具有普通铸造方法所不具备的许多优点。因此,低压铸造法具有普通铸造法所不具备的许多优点。低压铸造适用于有色金属和黑色金属,这是许多普通铸造方法无法实现的。低压铸造的充型非常稳定,因为它主要采用底部结构形式,所以压力和速度可以灵活调节。在压力的作用下,熔融金属的凝固非常充分,利用率高,流动性好,铸件质量提高。越是复杂的铸件,越能体现出它的优势。

3.2 与压铸相比的特点

低压铸造可用于制造多种类型的铸件,并可根据实际情况灵活进行热处理。它既可用于制造薄壁铸件,也可用于制造厚壁铸件,在铸造过程中可完全避免空气的干扰。此外,它还能获得高质量的铸件,表面光滑、结构精细、气泡少。此外,铸件的机械性能也非常突出,种类更多、更精细、成本更低。

3.3 缺点 受浇口位置、数量以及内壁厚度的影响,产品会受到一定的限制。为了充分体现熔融金属良好的流动性,确保在浇口处开始凝固,浇铸周期会增加,凝固速度也会减慢。当熔融金属充满型腔时,熔融金属表面的机械性能将受到限制。

4.低压铸造所需的条件

4.1 温度

熔汤的温度会受到种类和形状的影响,但总体差别不会太大。温度适宜与否将直接影响产品的质量和美观,因此温度应控制在合理的范围内。需要注意的是,模具温度也不容忽视。

从熔融金属凝固的角度来看,模温的分布主要是从浇口向上方向逐渐降低,但由于这样会延长铸件的浇注周期,影响凝固速度,所以必须进行上部和水平冷却。生产周期、熔融金属温度等方面都需要仔细考虑和调整,这将深刻影响铸件的内外质量,因此可以根据实际情况加大浇口温差,从而改变现状。

4.2 加压时间

加压时间主要指熔融金属从填充到在浇口凝固所需的时间。加压时间会受到各种因素的影响,需要考虑缸盖时间。延长时间应尽可能长,延长时间的依据主要是重量。加压时间容易受到温度条件的影响。如果温度稳定,加压时间也会非常稳定。

由于热量的变化和温度的降低,熔融金属的凝固时间可能会不稳定。因为铸件的数量会不断增加,温度会很不稳定,同时浇口的截面积也会减小,这样就会引起凝固时间的变化,导致铸件质量出现内部缺陷。因此,我们必须高度重视温度、浇口和进料管等因素对汤系统的影响。

4.3 设置时间

凝固时间是指从加压完成到产品脱模的时间。铸件脱模后,并不是真正完成,而是为了保证铸件不变形,保证铸件质量。这部分所需的时间必须加上凝固所需的时间。凝固时间不会很长,它与温度有关,凝固速度会比加压时间快。为了缩短凝固时间,可以提高冷却速度。

4.4 加压条件

为了保证填充效果,要注意调整加压速度,过快或过慢都会影响填充效果和铸件质量。具体来说,如果速度过慢,会造成熔汤流动性差的问题;如果速度过快,产品会受到气体干扰,造成质量缺陷。因此,调整加压速度势在必行。由于流速会受到流道形状差异的影响,因此有必要根据实际情况控制速度。

5.结论

综上所述,低压铸造技术具有很大的优势,是铝合金铸件的主流铸造技术。与其他铸造方法相比,该技术应用范围广,铸件质量高、精度高、性能好、自动化程度高。低压铸造技术从诞生至今已有百年历史,它正以更好的发展趋势影响着合金铸造行业。