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铝合金件金属型铸造工艺及设备

更新日期:2007-07-25  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

1.概述 

   铝合金件金属型铸造方法由于其生产率高、劳动环境清洁、铸件表面光洁和内部组织致密等优点而被广泛应用。尤其是汽车发动机部件,日、美、英、德和意等工业发达国家很多采用金属型重力浇注方法生产汽车发动机铝缸体、铝缸盖和铝活塞。近几年,我国许多厂家也引进先进金属型设备或自制设备生产汽车发动机缸盖、进气管和活塞等铝铸件。金属型铸铝技术也广泛应用于航空、航天、高压电器、电力机械以及仪器仪表等行业。铝合金件金属型铸造与其他一些铸造方法(压铸、低压铸造和砂型铸造等)相比主要具有如下几方面的优势:  字串6

1)几何尺寸和金相组织等综合质量好。 
2)较低压及高压铸造工艺灵活,可生产较复杂铸件。 
3)更有利于大批量生产,实现高度自动化和简化维修;在同等生产规模下,与高、低压铸造相比,铸造设备和金属型等工装的一次性投资更低。 

2.铝合金件金属型铸造工艺技术 

  (1)铝合金件金属型铸造工艺设计 金属型铸造工艺设计关键是铸件浇注位置的确定、浇冒系统的设计和模具工作温度的控制和调节。 

   l)铸件浇注位置。它直接关系到金属型型芯和分型面的数量、金属液导入位置、排气的通畅程度以及金属型结构的复杂程度等,从而决定金属型加工和操作的难易程度以及铸件冷却温度分布,进而影响铸件的生产效率,尺寸精度等内、外质量。因此,铸件浇注位置是铸造工艺设计首先考虑的重要环节。 

   2)浇冒系统。铸件浇冒系统设计决定铸件内、外质量。浇冒系统应具有撇渣、排气和补缩功能,同时应保证铸件合理的凝固、冷却温度场。正确、合理的浇冒系统除凭经验估算外,附算机数值模拟可直观地预测铸件凝固过程温度场,显示铸件可能产生缩松(孔)的危险部位,从而指导工艺设计,并通过调整浇冒系统结构和尺寸、金属型结构、控制冷却速度或调整涂料层厚度等手段调节温度场、消除铸造缺陷,如采用底注式浇注的汽车发动机铝缸盖的毛坯,尽管采取在上部设置几乎超过铸件重量的大冒口和底部强制通水冷却的工艺措施也难以调整合理的顺序凝固的温度场,难以消除底部内浇口周围过热而造成的缩松缺陷。某厂引进法国Sifa公司铝合金金属型铸造机正是采用这种浇冒系统,生产工艺不稳定。百分之百的缸盖需浸渗,对于缩松严重的缸盖即使浸渗也满足不了耐压要求;而从冒口直接注入铝液,铝液经过陶瓷过滤器净化后进人型腔,保证了铸件合理的冷却梯度,即自下而上的顺序凝固方式,消除了缩松缺陷,缸盖成品率显著提高。英国Foseco公司曾对两种浇注方法做过详细的研究和对比试验工件,并称后者为DYPUR法。该法使型简化、紧凑,节省铝液,铸件成品率高。采用该法即使由于铝液有较高落差造成的少量夹杂缺陷,对铸件的力学性能和气密性影响也不大。当然,浇冒系统的开设位置、结构和尺寸大小除考虑铸件凝固温度场外,还需兼顾型复杂程度,金属液充型是否平稳,是否具有撇渣和排气等功能。 

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