低壓鑄造原理:低壓鑄造是介於壓力鑄造與重力鑄造之間的一種鑄造方法。在密封的裝有金屬液的坩堝中,通人壓縮空氣,對坩堝內金屬液表面加壓,使金屬液沿著升液管自下而上的擠壓到型腔內,待金屬液充滿型腔后(金屬型鑄造)增大氣壓,並使液面壓力保持至鑄件完全凝固,然後解除坩堝內的壓力(排氣),使升液管和澆道內未凝固的金屬液回落到坩堝內,即完成了一個低壓鑄造的過程。下圖為低壓鑄造原理圖:
低壓鑄造的工藝過程:它包括升液、充型、結殼(砂型鑄造)、增壓、保壓(結晶凝固)、排氣(卸壓)。
升壓—將一定壓力的壓縮空氣通人密封的坩堝內,使金屬液沿著升液管平穩上升到鑄型的澆道處;
充型—金屬液由澆道進入型腔直至充滿鑄型。充型的速度可以調節控制,使金屬液平穩的充型,不僅保證了型腔內的氣體排出,還避免了冷隔、氧化夾渣等缺陷的產生;
結殼—充滿鑄型后,停止增壓並保持原來的壓力不變若干秒,使鑄件表層溫度將低變硬(防止砂型鑄造在增壓時跑火,和鑄件粘砂。對於金屬模的低壓鑄造可以不用結殼直接增壓);
增壓—金屬液充滿型腔后,經過結殼可進行增壓,即在原充型壓力下增加一定值壓力;
保壓—增壓后立即保持該壓力,使鑄件在穩定的壓力下結晶凝固。
排氣(卸壓)—鑄件凝固后,卸出坩堝內的壓力(即排氣),使升液管和澆道中尚未凝固的金屬液回落到坩堝內,待鑄件冷卻后可開型取出鑄件。
低壓鑄造工藝特點:
液態金屬是自下而上地平穩充填型腔,型腔中液體流動方向與氣體排出的方向一致,故可避免金屬液對型腔和型芯的沖刷,同時還可減少金屬液流捲入氣體和金屬液二次氧化的可能性,防止鑄件產生氣孔和非金屬夾渣物等缺陷,提高鑄件質量;
鑄型在壓力下充型,流動性增加,利於澆注較複雜的薄壁件,使鑄件輪廓清晰;
鑄件凝固補縮過程是在外加壓力下進行的,所以補縮效果好,鑄件緻密度高,力學性能好。一般低壓鑄造件的抗拉強度和硬度都可比重力鑄造提高約百分之十。此鑄造方法適用於生產耐壓、防滲漏鑄件;
低壓鑄造的澆注系統簡單,並可減少或省去冒口,且尚未凝固的金屬液可流回到坩堝內,減少了金屬損耗,故工藝出品率高;
與壓鑄相比,工藝簡單,製造方便,投資少;
易於實現機械化與自動化,減輕了工人的勞動強度;
對於熱結較多,順序凝固條件不好的鑄件問題也不少,應採取必要的措施。如用冷鐵、冒口等加以解決。