低壓澆鑄模具
低壓澆鑄模具鑄造過(guò)程的基本特點(diǎn):充填速度、壓力可適當(dāng)調(diào)整。
低壓澆鑄模具鑄造所用的鑄型,有金屬型和非金屬型兩類。金屬型多用于大批、大量生產(chǎn)的有色金屬鑄件,如低壓澆注模具等,非金屬鑄型多用于單件小批量生產(chǎn),如砂型,石墨型,陶瓷型和熔模型殼等都可用于低壓鑄造,而生產(chǎn)中采用較多的還是砂型。但低壓鑄造用砂型的造型材料的透氣性和強(qiáng)度應(yīng)比重力澆注時(shí)高,型腔中的氣體,全靠排氣道和砂??紫杜懦?。
低壓澆注也稱低壓鑄造,原理是使液體金屬在壓力作用下完成充填型腔及凝固過(guò)程二獲得鑄件的一種鑄造方法。由于所用的壓力較低(20~60kPa),所以叫做低壓鑄造。
其工藝過(guò)程是:在密封的坩堝(或密封罐)中,通入干燥的壓縮空氣,金屬液在氣體壓力的作用下,沿升液管進(jìn)入直澆道3上升,通過(guò)內(nèi)澆道2平穩(wěn)地進(jìn)入型腔1,并保持坩堝內(nèi)液面上的氣體壓力,一直到鑄件 凝固為止。然后解除液面上的氣體壓力,使升液管中未凝固的金屬液流回坩堝,再開型并取出鑄件。
為充分利用低壓鑄造時(shí)液體金屬在壓力作用下自下而上地補(bǔ)縮鑄件,在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮使鑄件遠(yuǎn)離澆口的部位先凝固,讓澆口 后凝固,使鑄件在凝固過(guò)程中通過(guò)澆口補(bǔ)縮,實(shí)現(xiàn)順序凝固。
2、低壓鑄造 的優(yōu)點(diǎn):
1)液體金屬充型比較平穩(wěn),低壓澆注模具就是很好的例子;
2)鑄件成形性好,有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件,對(duì)于大型薄壁鑄件的成形 為有利;
3)鑄件組織致密,機(jī)械;(壓力下成形)
4)提高了金屬液的工藝收得率,一般情況下不需要冒口,使金屬液的收得率提高,收得率一般可達(dá)90%。
此外,勞動(dòng)條件好;設(shè)備簡(jiǎn)單,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,也是低壓鑄造的突出優(yōu)點(diǎn)。
3、低壓鑄造工藝
低壓鑄造的工藝規(guī)范包括充型、增壓、鑄型預(yù)熱溫度、澆注溫度,以及鑄型的涂料等。
(1)充型和增壓
升液壓力是指當(dāng)金屬液面上升到澆口,附所需要的壓力。金屬液在升液管內(nèi)的上升速度應(yīng)盡可能緩慢,以便有利于型腔內(nèi)氣體的排出,同時(shí)也可使金屬液在進(jìn)入澆口時(shí)不致產(chǎn)生噴濺。
(2)充型壓力和充型速度
充型壓力Pa是指使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力。在充型階段,金屬液面上的升壓速度就是充型速度。
(3)增壓和增壓速度
金屬液充滿型腔后,再繼續(xù)增壓,使鑄件的結(jié)晶凝固在 大小的壓力作用下進(jìn)行,這時(shí)的壓力叫結(jié)晶壓力。結(jié)晶壓力越大,補(bǔ)縮效果越好, 后獲得的鑄件組織也愈致密。但通過(guò)結(jié)晶增大壓力來(lái)提高鑄件質(zhì)量,不是任何情況下都能采用的。
(4)保壓時(shí)間
型腔壓力增至結(jié)晶壓力后,并在結(jié)晶壓力下保持一段時(shí)間,直到鑄件 凝固所需要的時(shí)間叫保壓時(shí)間。如果保壓時(shí)間不夠,鑄件未 凝固就卸壓,型腔中的金屬液將會(huì)全部或部分流回批捐,造成鑄件“放空”報(bào)廢:如果保壓時(shí)間過(guò)久,則澆口殘留過(guò)長(zhǎng),這不僅降低工藝收得率,而且還會(huì)造成澆口“凍結(jié)”,使鑄件出型困難,故生產(chǎn)中 選擇一適宜的保壓時(shí)間。
(5)鑄型溫度及澆注溫度
低壓鑄造可采用各種鑄型,對(duì)非金屬型的工作溫度一般都為室溫,先要求,而對(duì)金屬型的工作溫度就有 的要求。如低壓澆注模具制作時(shí),金屬型的工作溫度一般控制在200~250度,澆注薄壁復(fù)雜件時(shí),可高達(dá)300~350度。
關(guān)于合金的澆注溫度,實(shí)踐證明,在鑄件成型的前提下,應(yīng)該是愈低愈好。
(6)涂料
如用金屬型低壓鑄造時(shí),為了提高其壽命及鑄件質(zhì)量, 刷涂料;涂料應(yīng)均勻,涂料厚度要根據(jù)鑄件表面光潔度及鑄件結(jié)構(gòu)來(lái)決定。