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如何确定低压铸造的浇注工艺参数?

更新时间:2023-04-07 04:56:33 作者:乐鱼体育app官网下载 来源:乐鱼体育平台

  低压铸造的浇注过程一般包括升液、充型、结壳、增压、保压结晶、卸压等几个阶段。

  (1)升液速度一般来说,为了有利于型腔中气体的排出,升液速度缓慢些为好。对于铝合金控制在50~150mm/s,加压速率为1. 27~1.75kPa/s;对于镁合金,加压速率可提高20%~ 30%。

  (2)充型压力充型压力P2是指充型阶段中,金属液上升至铸型型腔顶部(即完全充满型腔)时所需提供的气体压力。充型压力按式p2= hpk/10200计算,式中p2是充型压力,单位为MPa;h是合金液上升至铸件顶面的高度,单位为cm;p是合金液密度,单位为g/Cm3;k是充型阻力系数,k=1~1.5,阻力小取下限,反之取上限。

  (3)充型速度充型速度V2是指充型过程中,金属液面在型腔中的平均上升速度,取决于通入坩埚内气体压力增加的速度,按式V2=(p2-p1)/t2计算,式中p2、p1分别为充型和升液压力,单位为MPa;t2为充型时间,单位为s。

  按工艺要求低压铸造各浇注阶段的加压速度是不同的。升液阶段的升液速度应使合金液平稳上升,应控制在50mm/s左右。充型速度比升液速度要快一些,但要避免金属液产生涡流,应控制在50~100mm/s范围内。

  (4)结壳时间对于有一定壁厚的铸件,采用于砂型或金属型干砂进行低压铸造时,充型结束后,必须有一段压力保持不变的结壳时间,一般约为15~30s。当铸件表层形成具有一定厚度的“壳”后,再继续增压,可以避免液态金属渗入砂型(芯)中,减少机械粘砂。

  一般来说,采用金属型时结壳时间比较短,采用砂型时结壳时间则比较长。铸件壁厚较大的,结壳时间比较长,壁厚较小的则比较短;浇注温度较高时结壳时间比较长,反之则比较短。在生产中,用无砂芯的金属型浇注薄壁铸件时,有时可取消结壳时间,即型腔充满之后直接增压补缩结晶。

  (5)增压压力铸件在凝固过程中,坩埚内的液态金属在压力作用下经升液管、浇注系统源源不断地对铸件进行补缩,可有效消除缩孔、缩松,提高组织的致密度。因此,在加压工艺中一般都有增压阶段,即充型(结壳)结束后,在充型压力的基础上,再使压力增加到一定数值。

  增压压力越大,补缩效果越好,组织越致密。增压压力也可根据铸件结构特征、铸型种类、加压工艺选定,如下表所示:

  (6)保压时间保压时间是指在保持恒定的增压压力作用下铸件凝固阶段所需的时间。保压时间不足,铸件的凝固得不到充分补缩,易出现缩孔、缩松缺陷;严重时因铸件尚未完全凝固,铸型中的金属液会倒流至坩埚内,造成“中空”废品;若保压时间过长,轻则使生产周期长、生产率下降,严重时会使升液管上部“冻住”,造成疏通困难,甚至因此而停产。

  保压时间与铸件结构、铸型条件有关,一般以金属液凝固后浇道残留长度20~ 50mm为宜。批量生产浇注首件时,浇口处还达不到理想的温度,容易出现冻结浇口现象,生产中要把首件的保压时间缩短1~2min。

  (7)卸压延时冷却 一般在卸压后再冷却1~2min开型,铸件完全凝固,开型后不易拉伤铸件。返回搜狐,查看更多