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低压铸造是一种独特的铸造工艺在压力下将液态合金从下到上压入模腔中，并在压力下凝固以获得铸件。这种铸造方法不仅提高了铸件的纯度和质量，而且具有生产效率高、易于自动化等优点。本文将介绍工作原理、工艺流程和低压铸造的特点详细地。

什么是低压铸造？

低压铸造是一种金属成型工艺以气压为驱动力，推动熔融金属平稳均匀地填充模腔，并在受控环境条件下完成凝固过程。该技术通常在密封铸造系统中进行。通过精确调节气体压力的大小和时间，可以实现对熔融金属的填充速度和凝固过程的精细控制。

低压铸造不仅可以有效避免充型过程中熔融金属引起的湍流、氧化和气孔等缺陷，还可以提高铸件的密度、机械性能和表面质量。因此广泛应用于航空航天、汽车制造、电力设备和精密仪器。它在高端制造领域有着广泛的应用。

低压铸造的工作原理是什么？

基本的低压铸造原理是用干燥的压缩空气或惰性气体引入密封的坩埚中，对熔融金属表面施加一定的压力，使熔融金属沿冒口管自下而上顺利地填充模具。整个过程可分为以下几个阶段：

1.金属熔炼和模具或模具的准备：首先，将金属原料冶炼成液态，并制备所需的模具或模具。

2.浇注前的准备：包括坩埚的密封（组装密封盖）、冒口管内的刮渣（去除杂质）、测量液位高度、进行密封性测试、模具匹配、紧固模具或模具等。

3.浇注：

• 升液体：熔融金属在气体压力的作用下沿升液管上升。
• 填充：熔融金属顺利地通过浇口进入模具型腔。
• 增压：保持液态金属表面的气压，直到铸件完全凝固。
• 凝固：熔融金属在压力下结晶凝固。
• 缓解压力：释放液体表面的气体压力，使在冒口管和浇口中未凝固的熔融金属流回坩埚。
• 冷却：铸件在模具中冷却至室温。

4.发布：包括松散的脱模和铸件的拆卸。

低压铸造工艺的步骤有哪些？

这低压铸造的工艺流程主要包括以下步骤：

1. 金属冶炼：金属原料放入坩埚中冶炼，熔融金属的温度和成分满足工艺要求。

2. 模具准备根据铸件的设计要求，准备所需的模具并预热，以防止熔融金属在填充过程中冷却过快。

3. 浇注准备：密封坩埚，去除立管中的杂质，确保系统的密封性，并进行必要的检查和调整。

4. 浇注过程：

   • 升和填充在气压的作用下，熔融金属沿冒口管上升并平稳地充满模具型腔。
   • 加压和凝血：保持液态金属表面的气体压力，使铸件在压力下结晶凝固。

5. 减压和冷却：释放熔融金属表面的气体压力，让未凝固的熔融金属流回坩埚，然后让铸件在模具中自然冷却。

6. 铸件的脱模和移除铸件完全冷却后，打开模具，取出铸件。

低压铸造的优缺点是什么？

作为独特的铸造工艺，低压铸造具有一系列显著优势以及某些限制。以下是对低压铸造的优缺点:

优势

1. 高质量的铸件：

• 纯熔融金属填充物：渣一般漂浮在熔融金属表面，而低压铸件则通过冒口管填充，避免了渣进入模腔，提高了铸件的纯度。
• 良好的成型性：熔融金属在压力下填充，流动性增强，有利于形成轮廓清晰、表面光滑的铸件，特别适合于大型薄壁铸件的形成。
• 致密结构：铸件在压力下结晶凝固，可充分补充，结构致密，机械性能高。

2. 熔融金属收率高：

一般情况下不需要冒口，冒口管中未凝固的熔融金属可以回流到坩埚中重复使用，这样熔融金属的收率大大提高，通常可达90%以上。

3. 生产效率和自动化程度高：

工作条件好，设备简单，容易实现机械化、自动化生产，提高生产效率。

4. 应用范围广：

低压铸造可用于铸造各种合金，包括有色合金、铸铁和铸钢等。特别适用于易氧化的有色合金，能有效防止熔融金属浇注过程中夹渣的氧化。

5. 对模具材料要求低：

可用作铸造模具的各种材料，如砂模（粘土砂、硅酸钠砂、树脂砂等）、壳模、金属模、石墨模、熔模精密铸造壳模、陶瓷模等，均可作为用于低压铸造的铸造材料.

弊

1.设备投资大：

这低压铸造设备包括主机、液压系统、保温炉、液位增压装置、电气控制系统和铸件冷却系统等，整体投资较大。

2.生产效率相对较低：

与重力压铸相比高压铸造，低压铸造生产效率较低，铸造周期长。为了保持熔体的定向凝固和流动性，模具温度高，凝固速度慢。

3.管理要求严格：

靠近浇口的结构粗糙，下层的机械性能不高，需要全面严格的管理，包括温度、压力等工艺参数的控制。

4.升液管的使用寿命有限：

在与熔融金属长期接触的过程中，冒口管容易受到侵蚀和报废，需要定期更换。

低压铸造常用哪些金属？

1. 铸造材料

铸造材料是用于制作铸模的物质，并且低压铸造可采用多种铸造材料以适应不同铸件的需要。常见的模具材料包括：

• 型砂：一种常用的铸造材料，具有良好的成型性和透气性，适用于制作形状复杂的铸件。
• 树脂砂：树脂和砂粒的混合物，具有高强度和硬度，适用于制造高精度和高质量的铸件。
• 金属：如铜、铁、铝等金属材料，可用于制作金属型铸件，导热系数高，耐磨性好。
• 陶瓷：具有高硬度和耐高温性，适用于制造高温合金铸件。
• 石墨：具有良好的自润滑性和耐高温性，适用于制造需要自润滑或耐高温的铸件。
• 石膏：易于成型和脱模，适用于制造小型和复杂形状的铸件。

2. 模具材料

模具材料是用于制作低压铸造模具的材料。低压铸造模具需要承受高温金属液体的侵蚀和压力，因此模具材料的选择非常重要。常见的模具材料包括：

• 铸铁：成本低，易于加工，但易变形，寿命相对较短。适用于制造模具寿命要求低的铸件。
• 合金钢：具有较高的硬度和强度，耐磨性好，适用于制造高精度和高质量的铸造模具。
• Carented 硬质合金：具有高硬度和高耐磨性，适用于制造需要高冲练力和高压的模具。
• 钨手柄：具有极高的硬度和耐磨性，但成本高，适合于制造模具的寿命和耐磨性要求。
• 铝合金：密度小、强度高、刚性好、导热性好、质量轻、易加工和焊接，可适用于大中型模具的制造。

低压铸造的典型应用有哪些？

低压铸造的典型应用涵盖汽车、航空航天和消费品等多个领域。以下是这些应用程序的详细摘要：

1.汽车制造：

在汽车行业，低压铸造广泛用于生产车轮等关键部件、发动机零件（如气缸体、气缸盖）、悬架零件等。这些零件要求高强度、高精度和良好的耐腐蚀性。低压铸造技术可以满足这些要求，提高汽车的可靠性和耐用性。

2.航空航天：

在航空航天领域，低压铸造用于制造轻型结构件，例如飞机发动机叶片、涡轮机零件等。这些部件需要承受高温、高压和高速运行的恶劣环境。低压铸造技术可以提供高强度、高韧性和耐热性的材料，以确保航空航天飞行器的安全和性能。

3.消费品制造：

在消费品领域，采用低压铸造生产高品质电气以及电子产品外壳、厨具、家具配件等。这些产品要求外观精美，耐用性好。低压铸造技术可以提供高精度、高光泽和耐腐蚀的材料，以满足消费者对产品质量的需求。

4.其他工业领域：

低压铸造还用于其他工业领域，如造船、重型机械制造等。在这些领域，低压铸造技术可以生产大型、复杂形状和高性能铸件，以满足工业设备对高强度、高精度和长寿命的要求。

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常见问题

1. 低压铸造的基本工艺流程是什么？

低压铸造的基本工艺包括金属熔炼和模具或模具的准备、浇注前的准备（如坩埚密封、冒口管除渣、液位高度的测量等）、浇注（包括液体提升、成型、加压、凝固、泄压和冷却等阶段）和脱模（包括松散脱模和铸件的去除）。

2、低压铸造设备的主要部件有哪些？

低压铸造设备一般由主机、液压系统、保温炉、液位加压装置、电气控制系统和铸件冷却系统组成。其中，保温炉主要有两种类型：坩埚式保温炉和熔池保温炉，坩埚保温炉有铸铁锅、铸钢锅、复合锅等不同类型。

3. 低压铸造在哪些领域有典型的应用？

低压铸造广泛用于汽车制造、航空航天、消费品制造和其他工业部门。例如，在汽车行业，低压铸造用于生产车轮和发动机部件等关键部件;在航空航天领域，它用于制造轻质结构部件;在消费品的制造中，它用于生产用于电气和电子产品等的高质量外壳。

4. 低压铸造的潜在挑战或限制是什么？

尽管低压铸造具有许多优点，但也存在一些潜在的挑战或限制。例如，设备成本和模具投资大;在铝合金铸件的生产中，坩埚和冒口管与熔融金属长期接触，容易产生侵蚀和报废;此外，生产效率相对较低，尤其是在处理大型或复杂形状的铸件时。

总结

作为一种高效、优质的铸造方法，低压铸造起着不可替代的作用在工业制造领域。通过技术和设备的不断优化，我们有理由相信，低压铸造在未来将继续引领金属成形技术的发展趋势，为工业制造注入新的活力。

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