關于鋁鑄件低壓鑄造技術的分析
作者：溫州互利模具有限公司 來源：http://www.ihqstar.cn 更新時間：2023-3-6 13:55:28 點擊次數：
關于鋁鑄件低壓鑄造技術的分析
1鑄件簡介
某型號發(fā)動機上曲軸箱，是發(fā)動機的重要零部件。該鑄件外形為1414mm×980mm×480mm，平均壁厚27mm，毛坯重約350kg，幾何形狀復雜，熱節(jié)多而且分散；材料為ZL702A合金。力學性能要求如下：σb≥250MPa，δ5≥2.5%，硬度95～125HB；壓力實驗要求如下：水腔進行水壓試驗，水溫40～60℃，壓力為294～343kPa，時間為5min，不得有滲漏。鑄造難度大。
2造型材料及工裝
鑄型采用干砂型組芯。低壓鑄造要求鑄型要有較高的強度，型砂選用PZPSET自硬樹脂砂，這種自硬樹脂砂強度高，發(fā)氣量低，潰散性好，易于清理。由于低壓鑄造液體是在一定的壓力下凝固，型芯表面受熱燒損會產生粘砂缺陷，故在型芯的表面涂刷0.3～0.5mm厚的醇基或水基涂料。由于涂料耐高溫，可以防止低壓鑄造時表面粘砂現象。
工裝全部采用金屬。制造金屬工裝時，全部工裝的型腔模塊都是先用CAD三維造型，然后組合在一起，按照產品圖紙檢查各部位的尺寸，再通過數控編程加工，保證了模具一次制造成功，并且在模具設計時采用了一些新技術，如隔板冷芯盒，利用電磁鐵通電產生磁場，斷電磁場消失原理，冷鐵固定用電磁鐵方法，解決了冷芯盒制芯冷鐵無法固定這一難題。
運用這一技術后，制芯的效率有很大提高。使用冷芯盒以前，采用手工制芯，由于放置冷鐵的原因，一個隔板芯先分成2個型芯，制芯后組合在一起，一個工人4h可以制8個型芯，能夠組合4個隔板芯，用冷芯盒以后，一個工人1h可以制6個隔板芯。
設計工裝時，為了保證尺寸精度，減輕工人勞動強度，提高生產效率，優(yōu)先考慮使用機器制型芯。如上型，中型，下型，型芯尺寸為1800mm×1100mm×（200～400）mm，人工制型芯時，翻轉起模很困難，而且芯盒填滿樹脂砂后，沒有加熱裝置，固化速度慢，效率低，而在樹脂砂造型線上制型芯，有自動翻轉起模機構和固化加熱裝置。同時水腔芯和傳動箱芯，由于型芯本身結構限制，手工制芯填砂難度大，而且緊實度差，選擇MSL-H30冷芯機機器制芯后，表面緊實光滑，尺寸穩(wěn)定，而且生產效率高，1h可制芯6件。
3鑄造工藝
鑄型結構分為上，中，下三層，上，中，下型都是帶砂箱結構的樹脂砂型，各型芯之間的配合尺寸精度主要依靠模具精度保證。同時，用一套檢驗導具檢查，調整組芯后各部位的尺寸。
ZL702A在電阻反射爐中熔煉。合金熔煉好后，倒入已預熱到700℃以上的澆注坩堝中，用吹氬氣旋轉除氣機除氣，防止鑄件在厚大部位產生針孔。
低壓澆注工藝參數主要包括充型壓力，充型速率，結殼時間，增壓壓力，時間，保壓時間和澆注溫度等。低壓鑄造時，充型壓力一般為35～50kPa；由于采用砂型，而且鑄件壁較厚，可選用慢的充型速度，一般控制在0.03～0.04m
s-1；結殼時間一般控制在15～20s；增壓壓力一般控制在30～35kPa，增壓時間一般控制在5～7s；保壓時間與鑄件的結構特點，鑄型的種類和合金的澆注溫度等因素有關，通常通過試驗來確定，大型鋁鑄件一般控制在15～30min；低壓鑄造時，因液體金屬的充填條件得到改善，且保溫好，并直接自密封坩堝進入鑄型，故澆注溫度一般比重力澆注低10～20℃，控制在700℃左右。
4結語
經過不斷的研究與實踐，通過選擇合理的工藝參數，從而使鑄件的良品率穩(wěn)定在75%以上。
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