鋁合金低壓鑄造技術(shù)淺談?wù)弘S著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，在鋁合金鑄造中，低壓鑄造技術(shù)的應(yīng)用最廣泛，這種技術(shù)不僅成本低，而且操作簡單。本文對(duì)鋁合金的低壓鑄造技術(shù)的原理、工藝和特點(diǎn)做了闡述和分析，并與其他鑄造方法進(jìn)行了比較探討。低壓鑄造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于交通、航空航天等領(lǐng)域，低壓鑄造技術(shù)對(duì)于鑄件的性能有著十分重要的影響。關(guān)鍵詞：鋁合金；低壓鑄造；技術(shù)1鑄造鋁合金簡介在鑄造合金中，鑄造鋁合金的應(yīng)用最為廣泛，是其他合金所無法比擬的。鑄造鋁合金具有良好的鑄造性能，可以制成形狀復(fù)雜的零件；不需要龐大的附加設(shè)備；具有節(jié)約金屬、降低成本、減少工時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，在航空工業(yè)和民用工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。用于制造梁、燃汽輪葉片、泵體、掛架、輪轂、進(jìn)氣唇口和發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)匣等。還用于制造汽車的氣缸蓋、變速箱和活塞，儀器儀表的殼體和增壓器泵體等零件。由于鋁合金各組元不同，從而表現(xiàn)出合金的物理、化學(xué)性能均有所不同，結(jié)晶過程也不盡相同。故必須針對(duì)鋁合金特性，合理設(shè)計(jì)鑄造工藝方案，才能防止或在許可范圍內(nèi)減少鑄造缺陷的產(chǎn)生，從而優(yōu)化鑄件。鋁合金鑄造工藝性能與鑄造方法選擇、合金加熱溫度、鑄型的復(fù)雜程度、澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)、澆口形狀、補(bǔ)縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)等有關(guān)。2鋁合金低壓鑄造的基本原理鋁合金低壓鑄造的原理是將干燥的空氣壓縮到一個(gè)密封的容器中，容器中事先裝有鋁液，鋁液在氣體壓力的作用下就會(huì)沿著深液管鑄件上升，通過鑄型澆口平穩(wěn)地進(jìn)入鑄件型腔，在這一過程中鋁液面上的氣體壓力一直保持著同一水平，直到鑄件完全凝固，最后解除液面上的氣體壓力，剩余的鋁液則回到容器中，已凝固的鋁液便在鑄型內(nèi)形成所需要的鑄件。因?yàn)檫@種工藝所需要的壓力低，所以此工藝被稱為低壓鑄造工藝。3低壓鑄造的基本特點(diǎn)生產(chǎn)實(shí)踐證明低壓鑄造有許多優(yōu)越性，歸納起來有如下主要特點(diǎn)：成分簡單，鑄造性能好，氣密性好，容易熔煉和鑄造。由于澆注時(shí)的壓力和速度可以調(diào)節(jié)，所以這種工藝可用于各種不同鑄型（如金屬型、砂型等）鑄件的鑄造。由于它采用底注式充型，金屬液充型平穩(wěn)，沒有飛濺現(xiàn)象，故操作中可避免卷入氣體對(duì)型壁和型芯的沖刷，提高鑄件的合格率。鑄件是在壓力下結(jié)晶，鑄件輪廓清晰、組織致密、表面光潔，力學(xué)性能較高，有利于對(duì)各種大薄壁件進(jìn)行鑄造。這種工藝對(duì)設(shè)備要求相對(duì)簡單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。另外，低壓鑄造還具有充型平穩(wěn)，充型速度可以有效掌控的特點(diǎn)，這樣就能夠避免容器中鋁液對(duì)鑄型腔壁的沖擊，以獲得清晰的輪廓，鑄件在空氣壓力的作用下凝固，獲得較高密度且力學(xué)性能佳的鑄件。鋁合金鑄造設(shè)備相對(duì)簡單，投入少，出品率高，低壓鑄造的澆注系統(tǒng)比較簡單，并且可減少或省去冒口。4鋁合金低壓鑄造技術(shù)4.1鑄型和型腔的設(shè)計(jì)技術(shù)該工藝的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于鑄型的設(shè)計(jì)以及型腔的設(shè)計(jì)上。根據(jù)低壓鑄型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程中一定要保證鑄件有序的完成凝固，并使型腔內(nèi)的空氣能夠順利的排出，型腔的制造主要依據(jù)低壓鑄造時(shí)鋁液自上而下凝固的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)完成的，鑄件的形態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)是自下而上完成的，最終通過澆道來實(shí)現(xiàn)。所以在鑄造過程中，對(duì)于鑄型的安排以及冷凝棒位置的安排都要保證合理。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上要防止管口凝結(jié)，升液管端要設(shè)置加熱裝置。在鑄型排氣方面，由于低壓鑄型上部常是封閉的，排氣不容易，當(dāng)鑄型排氣能力不足時(shí)，型腔內(nèi)就會(huì)形成反壓力，從而阻礙鋁液平穩(wěn)充型，容易造成澆不足或包氣等缺陷，因此對(duì)砂型的設(shè)計(jì)常采用透氣性好的型砂，可在砂型頂部，扎一定數(shù)量不等的小孔來排氣。對(duì)于金屬型的材料可在分型面和頂端開設(shè)排氣槽，或在型壁上安放排氣塞，排氣槽深度應(yīng)控制在一定水平。還可利用頂桿進(jìn)行排氣。低壓鑄造澆注系統(tǒng)除應(yīng)該滿足上述條件外，還應(yīng)便于清理，以提高生產(chǎn)效率。另外，考慮到低壓鑄造中澆鑄系統(tǒng)的各個(gè)單元面積會(huì)對(duì)鑄件起到補(bǔ)縮的作用，所以在設(shè)計(jì)上，可以采取內(nèi)切圓的方法，先確定好澆道的截面與尺寸。在這個(gè)過程中，可以使用開放性的澆鑄系統(tǒng)，也就是對(duì)個(gè)別澆道的截面設(shè)立出口，依據(jù)鑄件所需要的尺寸、形狀以及整體復(fù)雜度，形成一套完整的澆鑄系統(tǒng)。一般性的零件通常采用直接澆鑄的方法，而對(duì)于比較復(fù)雜的零件則可以采取多個(gè)內(nèi)澆道同時(shí)工作的方法，使?jié)矔r(shí)間縮短，并使鋁液進(jìn)入型腔的流程縮短、充型順暢。低壓鑄造技術(shù)與其它鑄造方法的比較與金屬型鑄造比較低壓鑄造除具有金屬型重力鑄造的優(yōu)點(diǎn)之外還有如下特點(diǎn)：（1）低壓鑄造更易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)生產(chǎn)，一人可操作幾臺(tái)低壓鑄造機(jī)，所以生產(chǎn)率比金屬型高2到3倍，而且勞動(dòng)強(qiáng)度低勞動(dòng)條件好。（2）低壓鑄造可以大大簡化澆注系統(tǒng)，這樣就減少了金屬熔化量，節(jié)省了能源，并降低了金屬燒損，節(jié)約了金屬，提高了金屬利用率。（3）低壓鑄造的設(shè)備投資比金屬型鑄造稍高。與壓力鑄造比較（1）壓力鑄造一般用于中小型有色合金鑄件，而低壓鑄造不僅適用于中小鑄件而且適用于大型鑄件，如可澆注重達(dá)幾十噸的銅合金螺旋槳。（2）壓力鑄造所用鑄型一金屬型，其要求高，制造困難，周期長，成本高，低壓鑄造應(yīng)用的金屬模要求較低，制造容易，模具費(fèi)用只相當(dāng)于壓鑄模費(fèi)用的1/4。采用石墨型殼型砂型低壓鑄造，它的模具費(fèi)用比壓力鑄造金屬模費(fèi)用就更低。而且低壓鑄造適用的鑄型種類多，范圍廣。（3）壓力鑄造一般用于生產(chǎn)批量大的中小鑄件，而低壓鑄造可適用于不同大小，不同批量的鑄件。（4）壓力鑄造是在高速高壓下充型，型腔中的氣體不易全部被排除，易于產(chǎn)生氣孔，而低壓鑄造則與此相反。（5）低壓鑄造的生產(chǎn)效率比壓力鑄造低，一般為壓力鑄造的1/4到1/3。（6）低壓鑄造適用的合金范圍廣，而壓力鑄造一般只適用于鑄造性能較好的鋁硅合金，鋅合金及部分銅合金，而對(duì)于鋁鎂合金，球墨鑄鐵，合金鑄鐵，鑄鋼等若采用壓力鑄造尚存在許多技術(shù)問題。與一3般砂型重力鑄造比較（1）低壓鑄造的澆注系統(tǒng)比砂型重力鑄造簡單，并可以大大減小冒口，有的鑄件甚至可以不設(shè)置冒口，從而簡化了工藝節(jié)省了金屬材料。（2）低壓鑄造是在低壓下充型，又在較高的壓力下結(jié)晶凝固，使鑄件的組織機(jī)械性能，氣密，性，耐壓性能均比砂型重力鑄造好。（3）低壓鑄造澆包中的合金液自下而上的從底部注入型腔，澆注平穩(wěn)，這樣就避免了砂型重力鑄造在澆注中易于出現(xiàn)的氧化夾渣缺陷，因此鑄件的成品率要比砂型鑄造高。低壓鑄造技術(shù)的發(fā)展前景根據(jù)低壓鑄造的技術(shù)特點(diǎn)與生產(chǎn)工藝，該技術(shù)擁有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，具有非常廣闊的發(fā)展前景。隨著我國機(jī)械建造業(yè)的快速發(fā)展，低壓鑄造技術(shù)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛，其工藝的簡單性，鑄造的合理性也將大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。低壓鑄造技術(shù)具有金屬液充型平穩(wěn)，鑄件產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，鑄件組織致密，工藝出品率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等許多優(yōu)點(diǎn)，將與未來的智能化生產(chǎn)一起，廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。7結(jié)論在鋁合金低壓鑄造澆注中，澆注技術(shù)參數(shù)的選擇，對(duì)鑄件的質(zhì)量和成型有著十分重要的影響。由于對(duì)其參數(shù)的選擇沒有規(guī)