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铝合金重力铸造综述
铝合金重力铸造综述
.概述：4
.铝合金铸件金属型重力铸造工艺技术5
铝合金铸件金属型铸造工艺设计5
铸件浇注位置5
浇冒系统5
砂芯的定位方式6
模具工作温度6
模具的结构设计6
铝合金浇注温度、浇位置、形状应符合铸件的凝固原则或补缩方法。（b）使铝液流动平稳，避免严重紊流。防止卷入、吸收气体和使铝液过度氧化。（c）铝液进入型腔时线速度不可过高，避免飞溅、冲刷砂芯。（d）保证型内铝液液面有足够的上升速度，以免形成夹砂、冷隔等铸造缺陷。
浇冒系统应具有挡渣、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、合理的浇冒系统要根据铸件不同的结构，合理的计算直浇道、横浇道、内浇道间的截面积比，通过计算机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。通过试验，将铝液从缸盖顶部冒口处直接注入，铝液经过陶瓷过滤网净化后进入型腔，这种顶注式的铸造方式保证了铸件合理的冷却梯度，即自下而上的顺序凝固方式，使铸件上部的冒口真正的起到了对铸件补缩的作用，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，是否具有挡渣和排气等功能。
砂芯的定位方式：
砂芯的定位是指主要的芯头部分，对芯头的要求主要是固定砂芯，使砂芯在模具中有准确的位置，并能承受砂芯重力及浇注时铝液对砂芯的浮力。使之不被损坏；芯头应能及时排出浇注时所产生的气体至模具外面。同时要考虑下芯方便，芯头应有适当的间隙和拔模斜度。
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模具各部分的温度差异对铸件冷却的温度场有着重要的作用。对于铸件局部厚大的部位，在模具的相应位置设置水冷和风冷系统，是为了保证该区域保持正常的工作温度，提高生产效率，同时消除过热，保证正常的冷却温度场。此外，对于局部厚大热节部位还可镶嵌热导率高或蓄热量大的金属嵌块或调节涂料层厚度和涂料种类以保证铸件形成合理的冷却温度梯度，消除局部缩松（孔）缺陷。
模具的结构设计：
（a）模具各部分之间的限位要合理。（b）砂芯的定位要尽量设计在固定模块上，以保证铸件尺寸的精度。（c）要在芯头的适当位置加抽气、排烟系统，以使浇注过程中砂芯所产生的气体很好的排出；在不影响铸件形状的情况下，可做部分敞开式芯头定位。（d）在模具的适当位置设置冷却系统，以满足铸件的凝固要求。（e）根据模具材料的要求计入缩尺和配合间隙。（e）一般模具上抽模块用的油缸要加冷却装置，避免烘烤模具或浇注过程中油缸过热而损坏。
铝合金浇注温度、浇注速度：
浇注温度对铸件质量有很大的影响。浇注温度低，金属液黏度大，流动性差，充满铸件型腔比较困难，铸件容易产生冷隔、浇不足、气孔、夹渣等缺陷。浇注温度太高，金属液液态收缩增大，含气量较多，因而铸件易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、气孔、粘砂、裂纹及严重氧化等铸件缺陷。适宜的浇注温度要根据合金的成分和铸件的重量、壁厚、复杂程度等因素综合考虑确定。
浇注速度是指浇注时充型的时间长短。较高的浇注速度，可使金属液迅速充满型腔，减少氧化，铸件各部分温度均衡，有利于同时凝周。但过高的浇注速度，易引起冲砂，型腔内的气体不能及时排出，易产生气孔等。较低的浇注温度，增大铸件各部分的温差，有利于定向凝固，实现冒口补缩，消除铸件缩孔等。但金属液与空气接触时间过长，氧化加重，温度降低，易产生夹渣、粘砂、冷隔、浇不足等缺陷。
因此在生产中要根据铸件的结构和技术要求，适当的选折浇注温度和浇注时间，也可借助于计算机模拟技术先确定相应的范围作为指导，尽而在工艺调试过程中进行调整，获取正确的数据。
铝合金金属型设计及材料
金属型设计及制造
好的金属型设计和制造技术是满足工艺设计、适应大批量、高质量铸件生产的关键。金属型设计主要包括金属型结构、排气系统、锁紧机构，冷却系统、连接机构以及铸件顶出机构。合理的铸造工艺和金属型设计只有通过先进的金属型加工制造技术来体现。
金属型材料
适宜制造金属型的材料应具有足够的高温强度、一定的热稳定性和热疲劳强度以及足够的强韧性。国内一般用铸铁、模具