关于铝铸件低压铸造技术的分析
作者：温州互利模具有限公司 来源：http://www.wzhulimj.com 更新时间：2023-3-6 13:55:28 点击次数：
关于铝铸件低压铸造技术的分析
1铸件简介
某型号发动机上曲轴箱，是发动机的重要零部件。该铸件外形为1414mm×980mm×480mm，平均壁厚27mm，毛坯重约350kg，几何形状复杂，热节多而且分散；材料为ZL702A合金。力学性能要求如下：σb≥250MPa，δ5≥2.5%，硬度95～125HB；压力实验要求如下：水腔进行水压试验，水温40～60℃，压力为294～343kPa，时间为5min，不得有渗漏。铸造难度大。
2造型材料及工装
铸型采用干砂型组芯。低压铸造要求铸型要有较高的强度，型砂选用PZPSET自硬树脂砂，这种自硬树脂砂强度高，发气量低，溃散性好，易于清理。由于低压铸造液体是在一定的压力下凝固，型芯表面受热烧损会产生粘砂缺陷，故在型芯的表面涂刷0.3～0.5mm厚的醇基或水基涂料。由于涂料耐高温，可以防止低压铸造时表面粘砂现象。
工装全部采用金属。制造金属工装时，全部工装的型腔模块都是先用CAD三维造型，然后组合在一起，按照产品图纸检查各部位的尺寸，再通过数控编程加工，保证了模具一次制造成功，并且在模具设计时采用了一些新技术，如隔板冷芯盒，利用电磁铁通电产生磁场，断电磁场消失原理，冷铁固定用电磁铁方法，解决了冷芯盒制芯冷铁无法固定这一难题。
运用这一技术后，制芯的效率有很大提高。使用冷芯盒以前，采用手工制芯，由于放置冷铁的原因，一个隔板芯先分成2个型芯，制芯后组合在一起，一个工人4h可以制8个型芯，能够组合4个隔板芯，用冷芯盒以后，一个工人1h可以制6个隔板芯。
设计工装时，为了保证尺寸精度，减轻工人劳动强度，提高生产效率，优先考虑使用机器制型芯。如上型，中型，下型，型芯尺寸为1800mm×1100mm×（200～400）mm，人工制型芯时，翻转起模很困难，而且芯盒填满树脂砂后，没有加热装置，固化速度慢，效率低，而在树脂砂造型线上制型芯，有自动翻转起模机构和固化加热装置。同时水腔芯和传动箱芯，由于型芯本身结构限制，手工制芯填砂难度大，而且紧实度差，选择MSL-H30冷芯机机器制芯后，表面紧实光滑，尺寸稳定，而且生产效率高，1h可制芯6件。
3铸造工艺
铸型结构分为上，中，下三层，上，中，下型都是带砂箱结构的树脂砂型，各型芯之间的配合尺寸精度主要依靠模具精度保证。同时，用一套检验导具检查，调整组芯后各部位的尺寸。
ZL702A在电阻反射炉中熔炼。合金熔炼好后，倒入已预热到700℃以上的浇注坩埚中，用吹氩气旋转除气机除气，防止铸件在厚大部位产生针孔。
低压浇注工艺参数主要包括充型压力，充型速率，结壳时间，增压压力，时间，保压时间和浇注温度等。低压铸造时，充型压力一般为35～50kPa；由于采用砂型，而且铸件壁较厚，可选用慢的充型速度，一般控制在0.03～0.04m
s-1；结壳时间一般控制在15～20s；增压压力一般控制在30～35kPa，增压时间一般控制在5～7s；保压时间与铸件的结构特点，铸型的种类和合金的浇注温度等因素有关，通常通过试验来确定，大型铝铸件一般控制在15～30min；低压铸造时，因液体金属的充填条件得到改善，且保温好，并直接自密封坩埚进入铸型，故浇注温度一般比重力浇注低10～20℃，控制在700℃左右。
4结语
经过不断的研究与实践，通过选择合理的工艺参数，从而使铸件的良品率稳定在75%以上。
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