铝合金重力铸造研讨、实例共享

ownyun

本人从事铝合金金属型重力铸造、低压铸造技术工作12年；亦有多年从事机械加工工作的经验，熟悉机加工工装夹具设计；在铸造工艺方面自认为擅长于：解决铸件气密性问题；水冷方案的运用，铸造工艺出品率的优化和提高。另外，对于铸造涂料和铸造熔炼方面也有一定的研究。
$ S; [, Y) {& {. v$ w9 g    曾经涉及到的产品主要是一些“液压、气动”等类型的很有特点的东西，汽车摩托车配件很少涉及，主要是一些品种多批量较小的特殊机械设备的配套件。10公斤以上的大件搞得也比较少小件为主。总感觉自己可能比较“偏科”，所以来到这里与大家一起探讨提高。希望大家都常来，给自己辛辛苦苦获得的知识做做“精炼、清渣”处理，去糟粕留精髓！温故纳新！
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- m$ e" {) m+ f6 B/ O# L（心里话：当前我铁定心思打算转行搞铸造设备项目，但又不希望自己已掌握的那点知识日渐生疏，于是就想出用这种方式进行保鲜和增值。现在打算和正在做的是这个：定做设计“铝合金熔炼炉、低压铸造机、倾转式浇铸机...还有铸造工艺咨询服务”   QQ:268039545    阿里旺旺：ownyun）
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下面咱们书归正传开始启动第一个实例进行探讨：

ownyun

要是有感兴趣的说一声，咱们细细讲来。好像这个坛子里都是搞铁滴？

hudayong

回复 1# ownyun
4 \/ u. n6 E. J请问你低压浇注的保温时间确定方面有什么经验吗？谢谢

ownyun

低压铸造要想可靠地进行下去，保温时间是必须搞好滴，否则很容使升液管凝固造成生产中断甚至设备事故是没法干活滴！非常值得仔细探讨一下的。

ownyun

铝合金重力铸造技术前途很好，怎么就没人关注呢，都是些搞铁的？

ownyun

发个图片看看，对于简单铸件的简单工艺方案实例。有何疑问请提出研讨...发个图片看看，对于简单铸件的简单工艺方案实例。有何疑问请提出研讨...

ownyun

这是一个圆环类型的铸件的典型重力铸造方案。不要讲这个件的真实性如何（ 可能有人说这个件可以一次性铸造的长一些然后切断成一段一段的就行啦）咱们就是要研究它的铸造工艺特点而已，只是把它作为一个重力铸造件的形状类别看待。书归正传：
三个环形铸件主体设置在下模中，互相之间有一定的间隔，间隔处的壁厚必须谨慎设计否则很容易损坏因为存在铝水的冲击问题；为了提高功效，三个型芯可以采用水冷结构；当然即使不用水冷也不必担心铸件会出现缩松缩孔问题，因为此方案属于公用冒口为特点这样的话其工作温度必然很高，还有.........有人不清楚的话就提出来讨论一定会有人懂得；     
7 B( l5 T9 s  h2 Z% z! m  R此方案仅仅适合圆环类铸件的外廓尺寸不太大的情况否则冒口尺寸就......此方案最大特点就是工艺出品率比较高
+ _* J( b7 Q* O% a& L冒口当然在上模中，属于是倒锥型的冒口，与我们一般所知道的知识完全相反，那么它好用吗？希望有人分析一下吧等等......

ownyun

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对于倒锥形状的冒口，我没有在任何资料中看到有涉及的话题，但是就我的经验讲绝对是可行的，曾经在很多的模具上应用过 的。分析一下可行的原因吧：
+ X  P* o. @, ~  J( ]1 S2 ?<     按照书本理论：明冒口的形态应当是正锥的上大下小，这样有利于冒口自身的顺序凝固，从而才能确保它对铸件本体的补缩作用。>
$ T. o0 x) _7 {- a7 A: j" p为何我说倒锥的明冒口好用呢？原因在于：
' T( d' M4 e9 [: S9 t. c! ?由于倒锥形状的明冒口上小下大，所以在冒口被充满以后，其中的铝水开始凝固并形成一层薄壳的时候，由于体积稍有缩小，在重力的作用下，这层薄壳就会有所下沉并因此而与冒口内腔产生一个间隙，此间隙对于冒口中尚在凝固过程中的铝水而言就是很好的隔热保温层，也就抵消了因为形状不合理所造成的顺序凝固欠缺问题。因此只要铸件本身有足够的凝固速度它就是完全可行的啦

ownyun

接上：
& n# U4 A% t2 ~# E' V; O& s还有一点：当冒口中的铝水凝固一层壳子时，正是由于倒锥的缘故，此壳子连同包裹在它里面的尚未凝固的铝水会自动产生于冒口内腔脱离的倾向，从而对已经凝固到一定程度的铸件产生一个“压、捂、包、盖”的效果，这是正锥情况时所没有的效果啊，因此说，倒锥冒口一旦与其他的相关设计处理恰当的话其效果并不亚于正锥冒口。

ownyun

在特殊情况下有可能需要对冒口进行一定的保温处理，就比如上面的倒锥形状的冒口，看看可以采用什么样的保温措施，发图：

ownyun

给它起个名字就叫“排孔式保温冒口”吧，（实际中效果更好的是最下面的那个错位排孔式保温冒口）。它的道理极其简单，随便什么人一看就懂无需解释的。这些小孔里头可以填塞陶瓷纤维、玻璃纤维、或者是灌入水玻璃液让它自己膨胀堵死即可的，目的是防止灌入铝水提高保温效果。钻孔的方向最好能够顺着冒口的外展倾斜度进行（此类冒口最好的构造是上口大下口较小所以存在一个外展的斜度）。反向思维：假如您并不在乎铝水的浪费，那么这一构造的另一个意义在于减小冒口尺寸，解决模具构造的布局的空间和位置的受限问题。
不过说实话啊！  采用此类技术的根本意义就在于“最大限度地提高工艺出品率，减少铝水的浪费，降低铸造成本”，所以说一般情况下往往只有对生产成本问题非常敏感者看到此类的帖子才会比较感兴趣，否则单纯从现实上将毕竟钻这么多的这么小的孔有些“纠结心理”是可以理解的。除非是对冒口尺寸有严重的结构限制实在难以做大而难以实现可靠吧补缩的情况，否则普通的技术工艺员是不会轻易采用这一方案的（反正老板一般也不会知道的甚至他根本不懂）。不过经我们长期采用的情况看效果的确不错。

ownyun

上面的这个“排孔式保温冒口”说到底是属于排孔方式的阻止热流传播起到隔热保温效果的一种构造方案，实际可以用在任何的需要隔热保温、阻止热量传递的场合的。并且还可以利用线切割切缝隙的方式代替钻孔的。

ownyun

保温方法提到了，至于水冷的问题不需要在这里发了，就请看这里：  http://www.rjghome.com/viewthrea ... page%3D1&page=1

ownyun

现在插塞放上一张照片辅助说明前面提到过的倒锥形状冒口压边浇铸......

ownyun

顺手发一张网友发给我的照片，相信同行一看都会面熟滴：

ownyun

上面的照片是网友发给我的，是个砂铸的铝件不是铝锭，厚度：40mm，变质不充分晶粒太大了，毫无疑问就是变质不良了。即使照片上画红圈的地方也不好，按理说这里应当很细的。
从照片上看，这是典型的用钠变质的短效的变质剂。可以考虑改用锶变质，但是锶有个缺点：起效有延迟。锶变质完了要起码放置半个小时再浇注。所以熔炼时应早一些放入，当铝水融化的差不多了，就早些加入铝锶合金，然后升温继续然后精炼除气打渣，等鼓捣好了，时间也差不多了。图上就是钠变质的特征，灰色比较深，用锶变质颜色比它好像稍微浅一些。
1 h6 N9 {' J0 ]$ n    有一种铝钛硼丝晶粒细化的，强化效果很好！用了以后，工人用带锯机切割冒口时侯，都有割不动的感觉，容易损坏锯条，强韧的很呢！但是铝钛硼丝也有个问题：它比铝水重一点的，需要经常搅一搅，否则会沉底的影响效果。
. c8 H( g/ S" L0 ?4 n) n. u& L锶变质偏重于提高材料的塑性和铸造的流动性；钛硼着重是强度和韧性。
+ e" C0 i  s, x) {不过现在又有更好的就是：钛碳中间合金。钛碳变质可能是将来的发展方向，它就不会沉底 。
6 A' W. G  d5 e) K# C不管什么变质剂最好不要用盐类的，难以管理操作要求太高，出问题都会找工艺师的，冤大头！。再说用合金也不贵。  
要是情况严重仍然保证不了晶粒细度那就必须采用水冷了，否则铸造效率也是非常低的...

hoopoe

; V2 V3 H& g; O0 X0 g$ e5 ]关于楼主的倒锥形冒口（上小下大），我谈谈我的看法：

的确上小下大利于保温，铝水收缩过程中自重有利。

) O3 T' w$ J( L% V8 I: C  ~但，实际应用时都会考虑实际生产：
1、冒口的去除。  上大下小是借鉴“易割冒口”

" [7 B" y6 E% ^& ^& v2、造型。如果冒口做在模具上，上小下大倒无所谓——如果是这样，一般都会改为暗冒口

ownyun

回复 18# hoopoe
1 }; `8 D+ \7 h5 {0 }# P     这位朋友说的对，很多时候需要考虑工艺的方便性。
当然对于上面照片中的三腔压边铸件，因为是压边冒口，可以直接用小锤敲断即可不需要采用切割方式，这是压边冒口的另一个很大的优点，压边冒口的另一个优点是补缩效果好，冒口颈部不容易过早凝固，可以充分发挥冒口的补缩作用，提高工艺出品率。

hoopoe

楼主15所示应该是压边浇口吧

ownyun

回复 20# hoopoe
0 k% O& N( l9 n8 O5 K) ^5 b, R. j& \

    是的，它是典型的多腔压边冒口。