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淺談低壓鑄造技術
低壓(ya)鑄造是一(yi)種近凈成(cheng)(cheng)形(xing)技(ji)術,它(ta)是使液體金屬(shu)在(zai)壓(ya)力的(de)(de)作用(yong)(yong)下充(chong)填腔,以形(xing)成(cheng)(cheng)鑄件的(de)(de)一(yi)種方法。由于(yu)所用(yong)(yong)的(de)(de)壓(ya) 力比較低,顧名(ming)思義為(wei)低壓(ya)鑄造。它(ta)在(zai)航空與航天以及交(jiao)通等方面被(bei)廣泛的(de)(de)應用(yong)(yong)。尤其對(dui)于(yu)汽車部件的(de)(de)應用(yong)(yong)的(de)(de)輕量(liang) 化有著非比尋(xun)常的(de)(de)重(zhong)要意義。它(ta)的(de)(de)工藝技(ji)術對(dui)于(yu)鑄件的(de)(de)最后(hou)性(xing)能好壞有著重(zhong)要的(de)(de)影(ying)響,越來越多的(de)(de)研究者開始關注(zhu) 于(yu)低壓(ya)鑄造工藝技(ji)術對(dui)于(yu)充(chong)型和(he)凝(ning)固過程(cheng)所造成(cheng)(cheng)的(de)(de)影(ying)響。
早在二十世(shi)紀(ji)的(de)(de)的(de)(de)初期,一個(ge)叫(jiao)E.H.Lake的(de)(de)英(ying)國人(ren)申請(qing)并(bing)且登(deng)記了(le)**個(ge)低壓鑄造(zao)機(ji)(ji)的(de)(de)專(zhuan)利(li),這(zhe)個(ge)專(zhuan)利(li)主要(yao)是(shi)用于(yu) 鑄造(zao)巴(ba)氏(shi)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)。第二次世(shi)界大(da)戰爆(bao)發以后,英(ying)國的(de)(de)航空(kong)工業在飛速的(de)(de)發展(zhan),于(yu)是(shi)他們廣泛的(de)(de)采用了(le)低壓鑄造(zao)生產(chan) 技術(shu)來(lai)要(yao)求較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)航空(kong)發動機(ji)(ji)的(de)(de)氣缸等比較(jiao)(jiao)輕的(de)(de)鋁合(he)(he)金(jin)鑄件,并(bing)且采用了(le)金(jin)屬性的(de)(de)低壓鑄造(zao),還大(da)量(liang)的(de)(de)生產(chan)高(gao)硅鋁 合(he)(he)金(jin)鑄件。后來(lai)北美的(de)(de)汽(qi)車(che)工業和電機(ji)(ji)工業廣泛采用金(jin)屬型低壓鑄造(zao)生產(chan)汽(qi)缸、電機(ji)(ji)轉子等重要(yao)鑄件。這(zhe)樣一來(lai)低 壓的(de)(de)鑄造(zao)工業迅速地擴展(zhan),并(bing)發展(zhan)到(dao)通用機(ji)(ji)械和紡織機(ji)(ji)械,以及儀表。商業產(chan)品的(de)(de)領(ling)域。
其(qi)實我(wo)國(guo)在五十(shi)年代的時候就開始研究低(di)(di)壓(ya)鑄造,但是發(fa)展的情況一直比較(jiao)的慢。隨著汽車(che)的工業迅(xun)速(su)發(fa)展和(he)大 量(liang)的新(xin)型技術引入和(he)采用。在上(shang)世紀(ji)末(mo)和(he)本世紀(ji)初期低(di)(di)壓(ya)鑄造在我(wo)國(guo)的發(fa)展就像(xiang)是火山爆發(fa)那(nei)樣迅(xun)猛。大量(liang)的國(guo)產(chan) 低(di)(di)壓(ya)鑄造機(ji)的功能和(he)性能以及使
用的穩定(ding)性和可(ke)靠性已(yi)經可(ke)以(yi)接近(jin)甚至可(ke)以(yi)達到國際低壓鑄造機的先進水平(ping),大量(liang) 的汽車輪轂和汽車缸蓋等鑄件都大量(liang)的使用該技術。
低(di)壓(ya)(ya)鑄造法從它被人(ren)們大量(liang)的(de)(de)使用以來現(xian)在(zai)已(yi)經有30多年了,鋁合金鑄件已(yi)成(cheng)為重要的(de)(de)工作(zuo)方法之一。低(di)壓(ya)(ya)鑄造 法在(zai)氣缸(gang)頭中的(de)(de)作(zuo)用非常(chang)巨(ju)大。
低壓鑄(zhu)(zhu)造法在今后依然可(ke)能會是主流的方法。它有以下的優點: 1.澆注壓力和速度可(ke)以調整(zheng),可(ke)以很好的適應各種(zhong)鑄(zhu)(zhu)型(xing)、合金(jin)和鑄(zhu)(zhu)件大小
2.底注式平穩充(chong)型(xing),無飛濺、氣體卷入(ru)和型(xing)壁沖刷等(deng)弊病,鑄件(jian)的合(he)格率也有到一定的提高(gao)
3.壓力(li)下結晶,組織致密且輪廓清晰(xi),表面光(guang)滑整(zheng)潔還有少切(qie)削或零切(qie)削,機械能高(gao)和對薄壁件鑄(zhu)造(zao)尤其有利
4.節省了補(bu)縮(suo)冒口,金屬利用率高(gao)達80-98%
5.勞(lao)動強度(du)低條(tiao)件(jian)好和(he)容易數控自動化。
當然低壓(ya)(ya)鑄(zhu)造(zao)工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)優點(dian)非(fei)常的(de)(de)(de)(de)(de)多,但是(shi)(shi)(shi)它并不是(shi)(shi)(shi)沒有(you)缺點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)。低壓(ya)(ya)鑄(zhu)造(zao)工(gong)(gong)藝和其他所有(you)充型工(gong)(gong)藝都一樣,它必(bi)須(xu) 要解決鑄(zhu)造(zao)工(gong)(gong)藝必(bi)然出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)相變收縮問題,也就是(shi)(shi)(shi)說(shuo)在其鑄(zhu)造(zao)工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統(tong)中必(bi)須(xu)要設(she)有(you)補縮的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝措施。否則的(de)(de)(de)(de)(de)話(hua) 鑄(zhu)件的(de)(de)(de)(de)(de)縮孔縮松缺陷必(bi)然是(shi)(shi)(shi)100%會(hui)出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)。還有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)低壓(ya)(ya)鑄(zhu)造(zao)工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)成(cheng)本過于高,且首期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)投入將會(hui)非(fei)常的(de)(de)(de)(de)(de)大 。
低(di)(di)壓(ya)鑄造(zao)(zao)所(suo)采(cai)(cai)用(yong)的鑄型(xing)(xing)(xing)(xing)分為金(jin)屬(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)非金(jin)屬(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)兩大類。金(jin)屬(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)大多(duo)用(yong)于(yu)大批和(he)大量(liang)生(sheng)產(chan)的有色件數鑄件,非金(jin)屬(shu)鑄型(xing)(xing)(xing)(xing)大多(duo)采(cai)(cai)用(yong)單件小批量(liang)生(sheng)產(chan)。如砂型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)石墨型(xing)(xing)(xing)(xing)以及(ji)陶(tao)瓷型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)熔模型(xing)(xing)(xing)(xing)殼等都(dou)可用(yong)于(yu)低(di)(di)壓(ya)鑄造(zao)(zao),而(er)生(sheng)產(chan)中采(cai)(cai)用(yong)較多(duo)的還 是(shi)砂型(xing)(xing)(xing)(xing)。但低(di)(di)壓(ya)鑄造(zao)(zao)所(suo)用(yong)的砂型(xing)(xing)(xing)(xing)造(zao)(zao)型(xing)(xing)(xing)(xing)材料(liao)的透氣(qi)性(xing)能和(he)強(qiang)度應比用(yong)重力澆注時高(gao),型(xing)(xing)(xing)(xing)腔中的氣(qi)體全靠排氣(qi)道(dao)和(he)砂粒(li)孔(kong)隙 排出。