低压铸造和重力压铸
作者: Kevin
2024-05-08
压力铸造,也称为压铸,是一种在高压下将熔融金属压入模具型腔的制造工艺。这样可以生产出具有严格公差和出色表面光洁度的精确而复杂的零件。压力铸造通常用于为汽车和航空航天等行业生产大批量生产的零件。
低压铸造和重力压铸
低压铸造是在压力下填充液态金属以形成铸件的方法。由于采用的压力较低,所以称为低压铸造。其过程是:在密封坩埚(或密封罐)中,通入干燥的压缩空气,金属液在气体压力的作用下,沿着上升管,通过浇口顺利进入型腔,并保持气体压力坩埚液面,直至铸件完全凝固。然后液面上的气体压力升高,使液管内未凝固的金属流动坩埚打开,然后被气缸打开,将铸件推出。
低压铸造的独特优势表现在以下几个方面:
1、液态金属填充类型比较稳定;
- 铸件成形性好,有利于形成轮廓清晰、表面光滑的铸件,更有利于大型薄壁铸件的成形;
- 铸件组织致密,机械性能高;
- 提高金属液的工艺成品率,一般不需要爆破,这样此外,良好的工作条件;
设备简单,易于实现机械化和自动化,也是低压铸造的突出优点。重力铸造是指金属液体在地球重力作用下喷射的过程,又称铸造。重力铸造包括砂型铸造、金属型铸造、熔体铸造、消失压铸、泥浆铸造;狭义的重力铸造是指金属铸造。
- 将金属材料制成所需产品的工艺方法有很多,如铸造、锻造、挤压、轧制、压延、冲压、切削、粉末冶金等。其中铸造是最基本、最常用的工艺。
- 将熔融的金属液倒入耐高温材料制成的空心铸件中,经冷凝后得到预期形状的产品,这就是铸造。所生产的最终产品是铸件。
- 铸造可分为黑色金属铸造(包括铸铁、铸钢)和有色金属铸造(包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等)。精密铸造厂专业从事有色金属铸造,专注于铝合金、锌合金铸造。
- 铸造按铸造材料可分为砂型铸造和金属型铸造。精密铸造厂针对这两种铸造工艺,并设计和制造这两类铸造模具。
- 铸造按金属液的浇注工艺还可分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液体在地球重力作用下喷射的过程,又称铸造。重力铸造包括砂型铸造、金属型铸造、熔体铸造、消失压铸、泥浆铸造;狭义的重力铸造是指金属铸造。压力铸造是指金属液体在其他外力(无重力)作用下注入铸件的过程。广义的铸造压力铸造包括压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等。狭义的压力铸造是指压铸机的金属压力铸造,或压铸。精密铸造厂长期从事砂型和金属型重力铸造。这些铸造工艺是有色金属铸造中最常用的,但相对价格也是最低的。
- 砂型铸造是一种以砂为主要造型材料的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造,有特殊要求的也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广,小型、大型、简单、复杂零件、单件、大批量均可使用。过去用于砂型铸造的模具是用木材制成的,称为木模。旭东精铸厂为了改变木模易变形、易损坏等缺点,除生产单一砂型铸件外,全部改为尺寸精度高、使用寿命长的铝合金模或树脂模。虽然价格有所提高,但仍比金属铸造用模具便宜很多,在小批量、大件生产中,价格优势尤为突出。另外,砂型比金属型熔点高,因此诸如铜合金和黑色金属等熔点材料也采用此工艺。但砂型铸造也有一些缺点:由于每个砂型铸件只能浇注一次,浇注后铸件损坏,必须重新造型,因此砂型铸造的生产效率低;并且由于砂的整体性质较软、多孔,因此砂型铸造的铸件尺寸精度较低,表面粗糙。但精密铸造厂多年的技术积累,使砂型铸件的表面状况得到很大改善,其抛丸效果可与金属铸件相媲美。
- 金属铸造是用耐热合金钢制造用于铸造的空心铸造模具的现代工艺。金属型可以通过重力铸造或压力铸造来铸造。金属铸造模具可以多次重复使用,每次浇注金属液,就会得到一个铸件,使用寿命长,生产效率高。金属铸件不仅尺寸精度好、表面光滑,而且在浇注相同金属液的情况下,其铸件强度比砂型更高,更不易损坏。因此,在大批量生产有色金属中、小型铸件时,只要铸造材料的熔点不高,一般首选金属铸件。不过,金属铸造也有一些缺点:因为耐热合金钢及其上的空心型腔较贵,所以金属模具价格昂贵,但总体成本与压铸模具便宜得多。对于小批量生产来说,分摊到每个产品的模具成本显然太高,一般不容易接受。由于金属模具受到模具材料尺寸以及型腔加工设备和铸造设备能力的限制,因此对于特别大型的铸件来说是无能为力的。因此,在小批量、大件的生产中,很少采用金属铸造。另外,金属模具虽然采用耐热合金钢,但耐热性能仍有限,一般用于铝合金、锌合金、镁合金铸造,在铜合金铸造中已较少使用,而用于黑色金属铸造的是甚至更少。旭东精铸厂的金属模具全部自行设计、制造,这样可以更及时地为客户提供价廉物美、合适的优质模具。
- 压铸是在压铸机上进行金属压力铸造,是目前效率最高的铸造工艺。压铸分为热室压铸和冷室压铸。热室压铸机自动化程度高,材料损耗少,生产效率比冷室压铸机高,但受零件耐热性能限制,只能用于生产锌合金、镁合金合金及其他低熔点材料。当今广泛使用的铝合金压铸件,由于熔点较高,只能在冷室压铸机中生产。压铸的主要特点是金属液在高压下、高速充填型腔,而在高压下成形、凝固,压铸模压力的不足是:因为金属液在高压下、高速充填型腔,不可避免地混入空气在铸件的型腔中,形成皮下气孔,因此铝合金压铸件不宜进行热处理,锌合金压铸件不宜进行表面喷塑(但可以涂漆)。否则,当铸件内部气孔经上述处理受热时,会遇到热膨胀而引起铸件变形或产生气泡。另外,压铸件的机械切削余量也应较小,一般为0.5mm左右,这样既可以减轻铸件的重量,减少切削量以降低成本,又可以避免击穿表面致密层,露出皮下气孔,造成工件报废。
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