1 概述
低壓鑄造是便液體金屬在壓力作用下充填型腔，以形成鑄件的一種方法。由於所用的壓力較低，所以叫做低壓鑄造。其工藝過程（見圖1）是：
在密封的坩堝（或密封罐）中，通入乾燥的壓縮空氣，金屬液2在氣體壓力的作用下，沿公升液管4上公升，通過澆口5平穩地進入型腔8，並保持坩堝內液面上的氣體壓力，一直到鑄件完全凝固為止。然後解除液面上的氣體壓力，使開液管中未凝固的金屬液流坩堝，再由氣缸12開型並推出鑄件。
圖1 低壓鑄造的工藝示意圖
1一保溫爐2一液體金屬3一坩堝4一公升液管5一澆口6一密封蓋7一下型8一型腔9一上型
10一頂杆11一項杆板12一氣缸13一石棉密封墊
低壓鑄造獨特的優點表現在以下幾個方面：
1．液體金屬充型比較平穩；
2．鑄件成形性好，有利於形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件，對於大型薄壁鑄件的成形更為有利；
3．鑄件組織緻密，機械效能高；
4．提高了金屬液的工藝收得率，一般情況下不需要冒口，使金屬液的收得率大大提高，收得率一般可達90％。
此外，勞動條件好；裝置簡單，易實現機械化和自動化，也是低壓鑄造的突出優點。
2 低壓鑄造工藝設計
低壓鑄造所用的鑄型，有金屬型和非金屬型兩類。金屬型多用於大批、大量生產的有色金屬鑄件，非金屬鑄型多用於單件小批量生產，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型殼等都可用於低壓鑄造，而生產中採用較多的還是砂型。但低壓鑄造用砂型的造型材料的透氣性和強度應比重力澆注時高，型腔中的氣體，全靠排氣道和砂粒孔隙排出。
為充分利用低壓鑄造時液體金屬在壓力作用下自下而上地補縮鑄件，在進行工藝設計時，應考慮使
鑄件遠離澆口的部位先凝固，讓澆口最後凝固，使鑄件在凝固過程中通過澆口得到補縮，實現順序凝固。常採用下述措施：
1．澆口設在鑄件的厚壁部位，而使薄壁部位遠離澆口；
2．用加工裕量調整鑄件壁厚，以調節鑄件的方向性凝固；
3．改變鑄件的冷卻條件。
對於壁厚差大的鑄件，用上述一般措施又難於得到顧序凝固的條件時，可採用一些特殊的辦法，如在鑄件厚壁處進行區域性冷卻，以實現順序凝固。
3 低壓鑄造工藝
低壓鑄造的工藝規範包括充型、增壓、鑄型預熱溫度、澆注溫度，以及鑄型的塗料等。
（1）充型和增壓
公升液壓力是指當金屬液面上公升到澆口，附所需要的壓力。金屬液在公升液管內的上公升速度應盡可能緩慢，以便有利於型腔內氣體的排出，同時也可使金屬液在進入澆口時不致產生噴濺。
（2）充型壓力和充型速度
充型壓力pa是指使金屬液充型上公升到鑄型頂部所需的壓力。在充型階段，金屬液面上的公升壓速度就是充型速度。
（3）增壓和增壓速度
金屬液充滿型腔後，再繼續增壓，使鑄件的結晶凝固在一定大小的壓力作用下進行，這時的壓力叫結晶壓力。結晶壓力越大，補縮效果越好，最後獲得的鑄件組織也愈緻密。但通過結晶增大壓力來提高鑄件質量，不是任何情況下都能採用的。
（4）保壓時間
型腔壓力增至結晶壓力後，並在結晶壓力下保持一段時間，直到鑄件完全凝固所需要的時間叫保壓時間。如果保壓時間不夠，鑄件未完全凝固就卸壓，型腔中的金屬液將會全部或部分流回批捐，造成鑄件「放空」報廢：如果保壓時間過久，則澆口殘留過長，這不僅降低工藝收得率，而且還會造成澆口「凍結」，使鑄件出型困難，故生產中必須選擇一適宜的保壓時間。
（5）鑄型溫度及澆注溫度
低壓鑄造可採用各種鑄型，對非金屬型的工作溫度一般都為室溫，先特殊要求，而對金屬型的工作溫度就有一定的要求。如低壓鑄造鋁合金時，金屬型的工作溫度一般控制在200～2500c，澆注薄壁複雜件時，可高達300～3500c。
關於合金的澆注溫度，實踐證明，在保證鑄件成型的前提下，應該是愈低愈好。
（6）塗料
如用金屬型低壓鑄造時，為了提高其壽命及鑄件質量，必須刷塗料；塗料應均勻，塗料厚度要根據鑄件表面光潔度及鑄件結構來決定。
4 低壓鑄造裝置
低壓鑄造裝置一般由保溫爐及其附屬裝置，鑄型開合系統和供氣系統三部分組成。按鑄型和保溫爐的連線方式，可分為頂鑄式低壓鑄造機和側鑄式低壓鑄造機兩種型別。
（1）保溫爐及附屬裝置
它由爐體、熔池、密封蓋和公升液管等所組成，是低壓鑄造機的基本部分。保溫爐的爐型很多，如焦炭爐，煤氣爐，電阻爐，感應爐等。但目前廣泛使用的是電阻加熱爐，其次是電熱反射爐。
（2）供氣系統
在低壓鑄造中，正確控制對鑄型的充型和增壓是獲得良好鑄件的關鍵，這個控制完全由供氣系統來實現。根據不同鑄件，不同鑄件的要求，供氣系統應可以任意調節，工作要穩定可靠，結構要使維修方便。
5 特殊低壓鑄造工藝
低壓鑄造對一些特殊結構或特殊效能要求的鑄件，難以滿足時，就在低壓鑄造的基礎上，發展出一些特殊低壓鑄造工藝。
（1）壓差法低壓鑄造
有些鑄件的內部質量要求高，希望在較高的壓力下結晶，但一般低壓鑄造時的結晶壓力不能太大。因而發展出壓差法低壓鑄造。其工藝過程是將電阻保溫爐和鑄型全部進行密封，在密封罩內通人壓力較大如500kpa的壓縮空氣，這時由於鑄型與增鍋內部的壓力相等，金屬液不會上公升，然後金屬液向上補充50kpa壓力，金屬液就會上公升充填型腔。
同時鑄型內的金屬液也在高壓下結晶凝固。這種方法使鑄件得到較緻密的結晶組織，提高了鑄件的機械效能。據資料介紹這種工藝與一般鑄造方法相比，使鑄件強度提高約25％，延伸率提高約50％。
但裝置較龐大，操作麻煩，只有特殊要求時才應用。
（2）真空低壓鑄造
對薄壁或複雜的大型鑄件，採用前述的低壓鑄造工藝，也難以滿足時，採用真空低壓鑄造就容易解決。它的裝置與壓差法低壓鑄造基本相似。在澆注前先將型腔中的氣體抽出再進行澆注，這時澆注速度可以提高，不會產生氧化夾雜和氣孔等缺陷。
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