5汽车发动机气缸盖低压铸造工艺研究
汽车发动机气缸盖低压铸造工艺研究
东安汽车动力股份有限公司铸造公司朱昱
摘要本文综合分析了采用低压铸造工艺生产汽车发动机气缸盖的独特优点，从低压铸造设备、低压铸造模具设计、生产工艺、低压铸造生产中常见的问题及对策等多个角度，对低压铸造工艺的技术动向以及今后的研究课题提出了自己的见解。
关键词低压铸造气缸盖模具设计浇注系统排气系统缩松微量元素浇冒口
1 绪论
随着汽车工业的飞速发展和现代汽车制造业轻量化、节能环保要求的不断提高，铝合金铸件在汽车发动机锻铸件中所占比重日益增大，铝合金特种成形工艺获得了较快发展，其中尤以低压铸造工艺的应用得到了迅速的普及应用与推广。与其它传统的铝合金铸造工艺相比，低压铸造工艺有着十分明显的优势。采用设计合理的带有冷却系统的模具可实现铸件的顺序凝固，铸件从底部得到浇注和补缩，因此可以不用冒口，铸件的工艺出品率高（一般在90%以上），由于在压力下充型，铸件组织致密，尺寸精度和表面光洁度很好且可以采用砂芯制造出复杂的缸体、缸盖类铸件。低压铸造工艺在资源匮乏的日本应用十分广泛，近年来随着中国汽车工业的发展和国际间技术合作与交流的增强，我国如广汽本田、东风日产、一汽丰田、重庆长安等厂家纷纷引进低压铸造工艺用于生产气缸盖铸件，产品质量良好，目前均已形成了较大规模。
低压铸造是液态金属在干燥的空气压力作用下，沿着升液管由下而上地充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于在整个铸造过程中采用的压力较低，所以称之为低压铸造。金属液是在外力作用下结晶凝固，进行补缩，它的充型过程不同于重力铸造及高压高速充型铸造（压铸），具有以下独特的优点：
（1）液体金属充型比较平稳，速度易控制；
（2）铸件成形性好。在压力下充型，流动性增加，有利于获得轮廓清晰的铸件；
（3）铸件组织致密，综合力学性能高。对要求耐压、防漏的铸件其效果更好；
（4）工艺出品率高。浇注过程中，压力卸掉后浇口中未凝固的金属液回流到保温炉里再次用于铸造。
本文中并不就一般低压铸造原理和技术进行研讨，只是根据几年来东安铸造公司采用低压铸造工艺研制生产气缸盖铸件的经验和体会，参考国外低压铸造设备和生产工艺实践，对低压铸造工艺生产气缸盖的若干技术问题予以讨论
2 低压铸造设备
2.1 低压铸造机模具安装结构
为了模具水平开模需要，低压铸造机都具有安装在定模板上的四方向水平芯缸，与上模动模板及模具安装板形成六方向开模。由于气缸盖类铸件结构特殊，常常有难以出模的火花塞孔、排气孔等结构，这些部位因厚大致使热节十分集中，生产过程中废品率极高。为解决这一问题，许多厂家采用模具上加装水冷油缸斜抽芯或油缸驱动齿轮齿条抽斜销的形式，这就需要低压铸造机上要备有至少1个液压接口。
2.2 模具快速定位与装夹
由于气缸盖结构和铸造工艺的特殊性，模具重达
1t 左右，模具必须充分预热、喷涂料、烘烤，模温
高达300～350℃，因此热模具快速定位与装夹固定
成为一个难题。目前国内外的低压铸造机均配有各种
形式的模具装夹小车，定位和装夹一付模具在15 min
内可以完成。
2.3 低压铸造机保温炉的形式与密封
目前低压铸造机保温炉有炉体密封(采用整体打
结炉衬)和坩埚密封两种形式。前者由于采用打结炉
衬可防止铝合金增铁，且不必频繁清理、喷刷涂料，优化了生产条件，但炉膛内空间较大，要有相应液面加压补偿装置。采用坩埚密封则要用铸铁或铸钢坩埚，长时间保温容易造成铝合金增铁，且每个班次都
要清理和更换坩埚。国外低压保温炉的炉盖、加热器
和炉门多采用石墨陶瓷盘根或耐高温陶瓷纤维绳密
封，有标准的密封槽，密封良好，可以不开大盖，在
专用加料口增补铝水。
2.4 液面加压控制系统
液面加压控制系统决定着低压铸造机的先进
性。在实际生产中，由于保温炉密封不严造成漏气；
工厂中供气系统负荷的变化，空气压力的波动；生产进行中液面的下降等，要求该系统应具有压力自动监控和自动补偿功能，消除外界因素的干扰，以达到跟踪合理的加压工艺参以下先进功能：①能以曲线和图形适时显示各种工艺参数和工艺过程；②能记录、监视、诊断、检查，还能保证工艺参数的重复再现性；（3）具有压力自动监控和补偿功能，补偿
图图2 低压铸造机的液面加压控制系统
1—程序控制器 2—信号放大器 3—干燥空气源 4—压力表 5—压力开关 6—电控比例阀
7—排气减压阀 8—（炉内）排气系统 9—手动阀 10—保温炉 11—模具
范围为炉内液面波动、炉子气压泄漏和管道气压波动等的影响。（4）加压压力控制采用电空比例阀控制，控制精度≥±0.5KPa，响应时间≤1ms。
目前国内低压铸造机的液面加压装置有很多种，但设计的各种加压方案(曲线)只能在控制台上实现，压缩空气被引入保温炉或坩埚内就完全不是预先设计的加压曲线了，铝合金液体也不能按原来设想升液、充型和增压、保压，最主要原因在于：①稳压阀和大流量减压阀流量不足；②管路阻力较大；③保温炉内空间容积较大。
2.5 低压铸造机的升液管和浇口保温套
低压铸造机升液管价廉物美的应数球铁升液管。在球铁升液管内外喷涂料，每班更换一次，寿命比钢质升液管好，目前在国内许多大型铝轮毂厂均有应用，但其寿命短、更换繁琐，缺点较为突出。升液管使用耐火陶瓷材料作成——陶瓷升液管,具有使用寿命长、防止增铁等优点,但高昂的价格影响了它的应用和普及，多从国外进口。为了精确控制浇口部位的温度，在升液管与模具之间增设一个中间升液管（喉管），采用铸铁材料作成，内衬硅酸钙板等保温隔热材料，顶部内置高温电加热器替代电阻丝和燃汽预热装置，可根据设定值自动控制加热温度，使保温套加热温度可稳定在550～600℃，且寿命可达500h 以上。
2.6 压缩空气净化系统
低压铸造的浇注及模具冷却过程均要依靠压缩空气完成，而熔融的铝合金液极易与水份、油发生反应，形成氢溶于合金液中，造成合金含气量严重超标，因此气体干燥过滤装置和储气罐是绝对必要的，一些厂家忽视气体干燥，引起铸件针孔度升级，力学性能下降，且使液面加压装置中的浇铸阀、换向阀生锈，发生设备故障。根据多年的低压铸造实践经验，铝合金低压铸造工艺对压缩空气的质量要求如下：
表1 低压铸造工艺对压缩空气的质量要求
2.7 低压铸造机的控制系统
PLC采用模块式结构，能自动完成设备运行控制、铸造工艺过程控制、加热控制、冷却控制等，能通过控制压力、时间、温度等工艺参数来完成对整个铸造过程的控制，确保铸造生产全过程的工艺条件稳定。
3 气缸盖低压铸造模具设计
3.1 气缸盖铸件工艺性评审
由于气缸盖设计壁厚控制在(3.5～4.5) mm，低压铸造气缸盖时合金液总是从铸件底平面浇口引入，流经水套芯和进排气道芯，流向铸件安装边及顶平面，在流动中合金液不断损失热量，自然会形成一定温度梯度，有由远及近（向浇口部位）的顺序凝固趋势。但若局部壁厚(加上加工余量)大大超过相邻部位的壁厚，就不能形成远端安装边最先凝固、
燃烧室底平面再凝固，最后由浇口部位铝液补缩铸件的顺序凝固方式,极易在热节部位形成缩孔、缩松缺陷，造成产品报废，因此在铸件工艺性评审和模具设计过程中要格外注意这一问题，从模具结构、铸造工艺、局部强制冷却等方面采取措施予以克服。
3.2 模具的选材和壁厚
气缸盖低压铸造模具由于结构复杂、制造成本较高，为保证有较长的使用寿命和较小的热变形量，型面通常采用优质模具钢制造（欧美国家采用H13，日本采用SKD61，材质与使用寿命基本相当），而模具结构件均采用优质球墨铸铁。模具设计时在四个侧模部位模具壁厚要减薄，以减少模具蓄热能力，提高该处模温，以形成顺序凝固所需温度场。
3.3 模具的排气系统设计
低压铸造时由下至上升液、充型，有利于排气。好的排气系统设计会大大提高铝液的充型能力，减少充型过程中的“背压”，提高一次浇注成品率。模具上应相应设计各种排气设施，如：上型模块采用分体镶嵌式结构，结合部位留有0.1～0.2mm的缝隙以利于排气；顶杆直径上留O.1mm间隙，并沿周均匀线切割0.2mm的排气道；分型面、抽芯滑块上加工间距5mm、深0.1～O.15 mm的排气道；砂芯采用壳芯，砂芯定位芯头的后部应做成空腔以加强排气；局部憋气的地方设计可方便拆装清理的柱状排气塞，再喷上适当涂料、调整模温，可保证铸件完全充型，不出现气窝、欠铸等缺陷。
模具内部的空气、砂芯产生的气体需要充分考虑分型方法和排气道，应该在尽量减少随着熔汤充填而产生的背压的情况下排出去。如果背压高到影响加压速度时，会产生熔汤流动不良、表面缩孔等，因此希望控制在0.002Mpa以下。关于凸台、加强筋、叶片等形状的部位，可以考虑嵌入式排气孔插入模具。在分型面和平面部设计排气槽，再加上排气孔、拉深加工等手段尽量做到排气良好的设计。另外砂芯产生的气体量较大、时间也较长，可以在模具结构上设计确定的排气路线，追加吸引机构。
3.4 模具的浇注系统设计
低压铸造的浇冒口设计相对简单，由于零件结构和工艺方案所限，一般只能在底部安装孔位置设计2～4个浇口，为保证充型浇注效果，在允许的条件下浇口直径可设计略大一些，同时可设计环形的辅助浇道以分流铝液。由于浇口部位最后凝固温度很高，不易脱模，有时甚至会产生浇口折断，因此浇口的出模斜度应设计为5～7 。由于气缸盖低压铸造多采用单升液管经升液箱将铝液分配至多处浇口的形式，因此升液高度和升液管内径非常重要，升液高度过大、升液管内径过小会造成铝液充型时流速过高，在浇口处形成“喷溅”，严重影响型腔排气，造成成品率降低，且会使砂芯过早溃散形成“粘砂”，因此气缸盖低压铸造升液管内径一般在100～150mm。
低压铸造品的设计基本要求是将壁厚整体平均化，或是将壁厚的分布考虑容易实现方向性凝固的地方。也就是说对于浇口而言，断面从小到大逐渐变化是产品设计的必要条件，因此如果产品的性能上无法进行这种设计时最好避开使用低压铸造法。充分考虑铸件整体的方向性凝固和浇口周围的冒口效果的浇口位置、大小、数量的设定也是非常必要的。浇口的位置应该是铸件整体的最大壁厚部位，并且要设在从熔汤前方和上方可能达到方向性凝固的部位。因产品形状、大小等原因浇口数量有所差异，但通常是1-4个。在远离浇口的位置如果壁较厚冒口无法到达时，有时也加上无顶冒口。浇注方案上对这些问题进行为维持方向性凝固的严格的温度控制和条件管理等，根据情况还可以在成为热点的部位进行空气、水等的冷却。
浇口部位的截面做成圆形是较理想的，但事实上由于产品形状的限制经常是不得不做成不规则的形状。在这种情况下为了防止该部分的过冷，最小截面积最好应是浇口附近产品壁厚的2倍以上。浇口的高度h比较低时可以得到较大的因浇口处热量提供和加压而引起的补缩效果，而且也容易实现方向性凝固，但这是防止氧化物的滤渣网的固定部位，由
于因铸造条件的变动引起浇口长度的变化，因而一般情况下考虑30-40mm较多。
3.5 缩尺与加工余量
缩尺与加工量设计不当不仅造成铸件肥厚影响机械加工，更主要会影响铸件顺序凝固次序，造成各种铸造缺陷。气缸盖在全金属模中低压铸造，收缩严重受阻，故缩尺比一般铝合金金属型铸造时要小，尺寸精度较高。根据气缸盖的结构和尺寸不同，缩尺一般为0.6%～0.8%左右。加工余量考虑到气缸盖要用数控机床加工，加工余量单面不超过2mm，一般1.5～2mm为好。此外还要考虑涂料厚度，留出0.15～0.3mm。
3.6 模具的引导装置
低压铸造模具由于温度高、尺寸大且动静模有较大温度差，动模与静模之间一般不能使用圆销，以避免高温时“咬死”。可设计方形导柱和开口销套，销与销套材料应采用40Cr，以提高耐磨性。
3.7 模具的温控装置
低压铸造模具应设计有精密的冷却和加热装置，并预埋热电偶配合计算机控制，方可实现铸造条件的稳定，使铸件保持高品质。低压铸造模具通常在上型中部、侧型、下型二三燃烧室之间、浇口附近及升液箱盖板等五处设置有测温热电偶，可实现对低压铸造生产中的重点部位温度控制。
为了改善内部品质（强化方向性凝固）、缩短铸造周期，可以进行上型和横型的冷却（水冷、风冷或雾冷，一般冷却模具整体的线式冷却比较多）。开始低压铸造作业初期，由于缺乏经验，只需采用风冷，随着铸造作业条件的稳定，可逐步进行雾冷和水冷的试验，但在模具准备过程中要特别注意接口部位的测漏工作。水冷应用得好，可大大提高生产效率缩短铸造周期。
3.7.1 中间升液箱温度控制
采用自动电加热控制，第一模浇注时升液箱温度应控制在520℃以上，以后控制在580℃左右时开始下芯作业，温度过低时，容易被“冻死”。
3.7.2 浇注温度的控制
铝水浇注温度一般控制在700℃±10℃，在不影响铸件充型的前提下可将浇注温度适当降低，可减少厚大部位缩孔的产生及“粘砂”，缩短铸造周期。
3.7.3铸型温度的控制
低压缸盖模具一般在模具上型为350±20℃左右，侧型为380±20℃左右，下型为440±20℃左右，浇口附近为500±20℃左右，温度过低会造成铝液充型能力下降，成品率低，温度过高会延长铸件固化时间，控制不好还会造成铸件浇口折断、。
3.7.4铸件凝固温度场的计算机数值模拟。
目前国内外在模具设计制造过程中应用专业软件对铸件充型、凝固过程进行数值模拟，辅助进行工艺设计与优化十分普遍，可大大缩短模具开发定型周期，提高模具制造质量，目前国际上应用较为广泛的有美国ProCAST、德国MAGMA 、韩国Anycasting软件等。
4 低压铸造气缸盖的生产工艺
低压铸造生产工艺就是将低压铸造机、模具与合金材料三大要素有机结合的过程，这些因素之间关系密切，且相互影响和相互制约。低压铸造的主要工艺参数有：压力、时间（速度）、温度，关键过程有：制芯、模具准备、合金熔炼、浇注，这些工艺参数与关键过程的合理控制与管理是保证铸件质量的关键，同时也直接影响生产效率和模具寿命。
4.1 浇注工艺参数的确定
低压铸造的核心在于浇注工艺。根据缸盖铸件的特点，在燃烧室平面开设2～4个浇口，同时进铝液浇注。在升液管与模具之间增设一个中间升液管，分配铝水进入浇口。
低压浇注过程一般包括升液、充型、增压、保压、卸压、冷却几个阶段。低压浇注的主要工艺参数有压力、温度和时间，其中压力
是最基本的工艺参数，对浇注过程及铸件质量的影响最大。低压铸造中，如果铸型内排气顺利，则压力每上升0.001Kg/cm 2，升液管内的铝液就上升4mm 。经过试验，浇注工艺曲线如图4所示，工艺参数见表2。 （1）O-A 升液阶段——铝液沿着升液管平稳上升到铸型浇道处。 液面到中间型腔的高度－50mm
4×1000
ΔT1由铸造机空压控制辅助阀门的能力决定。（国外低压铸造机保温炉M/C 在
0.15Kg/cm 2的程度，阀门在最大能力下，ΔT1
设定为约7秒；考虑到①熔液液面高度公差：
目测、传感器中的铝附着……20 mm ；②气压
控制公差（正常工作时） 切换时间下0.005Kg/cm 2=20 mm ；③反馈管路中的杂质、辅助阀
图3 采用MAGMA 软件对4G1气缸盖凝固过程进行的数值模拟与实际缺陷对比
P1=
门的不畅通等的影响0.002Kg/cm 2=8mm ，计算公差设定为－50 mm ）。
（2）A-B 充型阶段——铝液由浇道进入型腔，将型腔充满。充型速度过大，加剧紊流，会产生包气、氧化夹渣，铸件可能会出现轮廓不清的缺陷；速度过低，影响充填性，会造成浇不足、冷隔等缺陷。
50+液面到中间型腔的高度+铸件高度+200
4×1000
7 ×（P2-P1）
1000 (升压速度基本定为0.007Kg/cm 2/sec)
（3）B-C 增压阶段——充满型腔后再继续增压，使铝液在压力下结晶凝固。压力越大，补缩效果越好，铸件组织愈致密。但压力过大，易造成跑火；压力过小，铸件可能会有缩孔、缩松、致密度低等缺陷。
增压压力 P3 = P2＋5（KPa ），增压时间 △T3 = 5～10( s )
（4）C-D
完成由液态到固态的转变,使升液管上部“冻死”90%以上）时，持续加压结束。
保压时间 △T4 = 180～220 ( s )， 保压压力为 P3 （5）D-E 卸压冷却阶段——卸压指铸件凝固完成后，立即卸掉液面加压压力，使升液管和浇道中尚未凝固的铝液回落到保温炉中，排气时间为待铸件内部铝液温度达到浇口上面560℃、浇口铁丝网部 590℃时结束加压保持，然后排气。冷却指压力卸掉后，铸件留在模具中的过程。冷却时间根据铸件厚度及重量而定。冷却时间过短铸件会变形、开裂。冷却时间是从卸压后开始计算。△T5 = t5－t4 = 160 ( s )
（6）安置浇口滤渣网
此工序的目的为了防止从升液管进来的氧化物、砂子等杂物以及加强铝液充型时 的层流化，减少紊流以利于平稳充型。把做成浇口形状的成型镀锌钢丝网（线径 0.4-0.6mm ，12-14个网孔）用专用夹具固定在浇口部位，这样做采用人工安置的比较多，但也可以试一试进行自动化设计或给汤管内吹惰性气体等方法。
4.2 制芯工艺
采用任何常用的制芯工艺如壳芯、冷芯盒、热芯盒等制造的砂芯都可以用于低压铸造。目前国内引入日本的生产工艺，多采用覆膜砂热芯盒工艺制芯，进排气芯采用KC600型全自动垂直分型壳芯机生产，两面翻转射砂，模具上装震动器，可射制壁厚在2～3mm 的中空壳芯，水道、油道砂芯形状复杂，尺寸较大，厚薄不均，采用KA600型全自动水平分型热芯盒制芯机生产，一模两件。同其它铸造方法一样，砂芯必须固化充分，金属型上有必P2=P1+
ΔT2=
要的排气结构，以避免在铸件里产生气体方面的铸造缺陷。对于气缸盖类复杂铸件通常使用预组装的芯组（如图5），
可以快速地插放到金属型内，简化操作，缩短
铸造周期。
低压铸造对于制芯用覆膜砂质量要求较高，
既要求有适宜的粒度，又要有较高的热强度和
较低的发气量，需要根据实际生产情况进行摸
索调整，
4.3 模具涂料选择及喷涂工艺
人们常讲 “三分浇注、七分准备”，对于
低压铸造生产而言，由于模具重量大、拆装困难，要求有较长的连续生产周期，因而模具涂料的选择及喷涂工艺的掌握至关重要。 4.3.1型腔涂料的选择与喷涂
型腔底层涂料使用日本Acheson 金属模脱膜剂Prodag （石墨基），浇口和燃烧室使用日本Acheson 低压铸造涂料Dag 632，型腔充分预热至230±10℃，取出后在模具保持190±10℃时将涂料稀释后用喷枪均匀喷涂，喷枪距型腔之间一般保持150～200mm 。为提高涂层的粘附强度，喷涂完毕后模具须在510±10℃保温1.0～1.5小时。
4.3.2升液管涂料的选择与涂刷
升液管（包括中间升液管）使用日本Acheson 涂料Dag696。预热至200oC 左右时，用毛刷均匀涂刷，一般需刷2～3次，每次涂刷完毕后需充分烘烤。
4.3.3 涂料喷涂时模具温度控制及涂层
模具喷涂时要考虑铸型的大小或壁厚、温度分布均匀，充分进行预热。模具取出后要使用表面温度计，在铸型的各个部位测几次，确认铸型表面温度是否在200±10℃。涂层顺序为：①在整个铸型上薄薄地喷一下底层涂料；②从铸型的突起部位、薄壁部位等容易冷却的部位开始再精心喷涂。如果模具温度低，则喷涂时涂料的水分蒸发少，导致模具表面潮湿，无法保证粗糙度；如果铸型表面温度更低，就出现平滑的涂层，导致模具内透气性差，预热时出现涂层膨胀、脱落现象。为防止铸件局部缩孔、缩裂，可将模具局部涂料刮掉或减薄，加速冷却。
在喷涂复杂的模具时，需要熟练地进行操作，但为了保持稳定的上涂料的效果应尽快使操作标准化，涂层厚度粗糙度等因部位不同而存差异。一般而言，工作面是0.1-0.2mm ，光洁度要求高的加工基准面，燃烧室面等应用粒子细小的涂料涂0.05mm 的厚度，涂料一般利用市场上的，基本构成是骨材（碳酸钙、陶土、氧化铝、云母、石墨等）、粘接剂（硅酸钠）和水等。
4.4 合金熔炼工艺
气缸盖低压铸造多采用AC4B 牌号铝合金（日本JIS5202技术标准）铸造，材料成份
图6 低压铸造生产中模具喷涂的一般工艺流程 图5 预组装的芯组
类似于我国ZL106合金，但略有差异。该铝合金为亚共晶铝硅系合金，铸造性能优良，综合力学性能高，冶金质量稳定成本较低，经（480±10）?C 、1～2小时的热处理后抗拉强度可达155 Mpa 以上，延伸率达1.0%以上。
4.4.1 熔化工艺
采用MHII-N-2000/1500型高效燃汽熔铝炉进行合金的集中熔化，该炉为三炉一体ETAmax 式结构，LPG 加热系统，预热、熔化、保温区分别独立，效率高，且炉料可利用废气充分预热，热效率>55%，即使加入潮湿、不洁的炉料也不会影响合金液的熔炼质量，安全性高，熔化过程中合金的烧损仅在（0.5～1.5）%，铝水出炉温度为（740?C ±5）?C 。
4.4.2 精炼工艺
电加热石墨坩埚转水保温炉或燃汽预热转水包内精炼处理，铝液精炼保温温度为（720±5）℃，在此温度下进行除渣、除气。采用FOSECO 公司FDU 旋转除气装置，转子转速300～350rpm ，氩气纯度为99.60%，压力0.3MPa ，流量15～20L/min ，除气时间设定为10分钟，现场检验合格（含氢量 0.2ml/100g ，含渣量K 1/20）后转入低压铸造机的保温炉里。
4.4.3 合金的金相组织
AC4B 合金为亚共晶型铝硅系合金，含硅量为(7～10)%，显微组织为α相＋共晶硅，由
于未进行变质，共晶硅呈短杆状或针状，由于
合金含硅量较高，又加入了微量的Ti 、Mn ，使
得合金的铸造性能和高温性能优良，气密性、
耐蚀性也较好，适合于砂型及金属型铸造。目
前在气缸盖低压铸造工艺生产中多采用AC4B 合
金，无需进行变质处理即可获得优良的机械性
能和高品质的铸件。 4.4.4合金的凝固区间 对于AC4B 合金，其凝固范围为（516～604）?C 。在604?C 合金中的铝开始凝固，565?CAl-Si 共晶相出现并凝固，545?C 出现Al-Si-Cu 三维共晶，516?C 出现不纯物等多元共晶。掌握好气缸盖铸造凝固过程中铝合金的温度变化，可优化模具铸造方案，确保铸件从凸轮轴室向浇口方向顺序凝固，提高铸件品质。
5 低压铸造生产中常见的问题及对策
5.1 浇口折断
防止方法：保持浇口衬套的高温（Min.450℃）；不应将加压结束后的冷却（排气）时间随意加长。为了保持浇口衬套部位的温度，尽量应缩短铸件取出搬运、模具吹扫及下芯时间并保持稳定（目标时间max.120sec ）。在刚开始投产时，浇口部位极易发生型腔堵塞、浇口断裂现象，因此特别要注意在浇注的前1～3件设置浇注参数为“冷模”状态，不要设置过滤网。
5.2 缩孔
防止方法：①铸造作业的标准化，根据温度进行加压、凝固条件的自动设定，铸造条件的稳定；②根据浇口、给汤管面积的扩大增加热量，根据上型冷却增加温差坡度，缓和壁厚急变（加圆角、增加对下型的壁厚）
5.3 升液管开裂（漏气）
判断方法：因升液管放置在保温炉内，无法观察，只能靠经验加以判断，如根据铸件
图7 AC4B 合金显微金相组织 100X
的成型缺陷进行分析，具体方法为：①当模具温度、铝液温度都足够高的情况下，铸件还是出现浇不足缺陷。这是由于升液管漏气，使正常的模具排气塞无法排除来自炉内的气体，造成型腔充气，而铝水无法充满；②浇口处有严重的氧化夹杂物或出现不饱满的现象，这是由于高温状态下的空气和液态金属长时间的混合流动造成的。
防止方法：①定期清理升液管表面氧化渣、喷刷涂料，喷刷时力求均匀；②清理中仔细检查升液管是否有裂纹存在。
5.4 流动性不良
防止方法：①保持适宜的合金浇注温度；②提高模具上型温度；③检查控制面板的加压曲线是否有异常；④确认模具排气塞、气道的畅通；⑤确认浇口部位无铝氧化物的残留，氧化物多的时候，用钢棒等清除浇口内壁，并涂刷耐高温涂料；⑥确认模具型腔涂层是否损伤或脱落，可再次进行补喷。
5.5 铸件出型困难（升液管内部分金属液凝固）
形成原因：由于保压时间过长、模具温度太低、铝液温度太低造成的，一般易在首件生产中发生。
防止方法：刚开始生产时，由于模具温度不均匀且偏低，保压时间应尽量缩短，宁可让铸件内的部分金属倒流回保温炉中，一般生产3～4件后，模具温度处于正常。
处理办法：立即停机，卸下模具，尽快打开模具取出铸件（可以采用液压千斤顶或气焊枪等工具），将模具清理干净，恢复正常生产。
6 低压铸造工艺的技术动向及今后的课题
低压铸造法从被大量使用以来已有30多年了，现在已确立了生产铝合金铸件的重要工艺方法之一的地位。特别是在气缸盖的铸造生产中的作用巨大，今后低压铸造仍会是气缸盖的主流铸造工艺方法之一。
从空冷小型发动机的气缸盖开始，到水冷化、多气缸化、功能的扩大、DOHC化和材料重量的增加，并且气缸盖的形状和结构越来越复杂，铸件壁厚变化也在加大，铸造的难度也随之增加，同时为了降低成本提高生产效率，国外许多高水平的铸造厂已实现了1模2件、更换模具时工序改进、动模速度提高和与后处理工序的结合等，模具冷却控制和浇注过程中的加压控制等技术也在逐年提高，目前已出现了包括砂芯的搬运和组装在内的完全自动化低压铸造生产线，这同时也将操作者从高温作业中解放出来，改善了作业环境。
根据以上讨论的内容，我们可以考虑以下气缸盖低压铸造技术的课题：
①提高铸件强度（如何对下型进行冷却是重点，但以往的技术在低压铸造中很难应用，所以认为气缸盖更适合采用重力铸造，目前在欧美国家气缸头的主要铸造法仍是重力铸造法，低压铸造工艺必须要解决铸件下型冶金质量问题）；
②生产效率的提高（提高控制技术、后处理线的同步化、全自动化生产线的推进，考虑到铸件的高强度化和高生产性化的要求，条件控制会变得比现在复杂，因此紧凑的自由度高的生产线结构可以保持综合的高水准铸造品质。）；
③缩短产品开发时间（需要在设计初期阶段积极运用CAE技术，进行凝固流动解析、铸件应力解析，优化模具方案）；
④铸造操作技能的延续（模具喷涂、铸造条件的调整与控制等的掌握是最紧迫的项目，越是推进生产线的自动化和无人化，这个问题越显得重要。由于低压铸造很难定量数据化，而且与经验有关的项目较多，所以进行专业化技能培训是很重要的，同时为了达到定量化控制而进行的低压铸造工艺与材料的基础研究和开发也同样重要）。
低压铸造模具的热处理
低压铸造模具的热处理 低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。它的特点有：液体金属充型比较平稳；铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的毛培；铸件组织致密，机械性能高；提高了原材料的工艺收得率；因为机械化和自动化操作，劳动强度降低，生产效率大大提高。 刘氏模具低压铸造的工艺工程：将金属、升液管和铸型装配好，盖好密封盖→向密封金属液的坩埚中，通入干燥的压缩空气（或惰性气体），使金属液在压力作用下，自下而上地通过升液管而进入铸型，并在压力下凝固→解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液流回坩埚→打开铸型，取出铸件。 那么，低压铸造模具能进行热处理吗？怎么进行热处理呢？ 答案是肯定的，低压铸造模具能进行热处理的，其目的是为了提高其物理性能。 热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。 在热处理中，组织缺陷分为可以改善的缺陷或不能改善的缺陷。低压铸造模具的热处理是去应力退火，即人工时效，温度550～600℃，保温2～4h后炉冷，有时采用自然时效，指将铸件在露天放置几个月或几年；对于消除白口铸铁件可进行高温退火，温度900～950℃，保温2～5h后炉冷。 低压铸造是一种特种铸造工艺，它是巴斯加原理在铸造生产中的应用。就低压铸造的工作压力而言，它是介于压力铸造和重力铸造之间的一种新的浇注工艺。 在装有合金液的密封容器(坩埚)中，通入干燥的压缩空气(或者惰性气体)，作用在保持一定浇注温度的合金液面上，造成密封容器内与铸型型腔内的压力差，使合金在较低的充型压力(0.01～0.05MPa)作用下，沿着升液管内孔自下而上地经升液通道、铸型浇口、平稳地充入铸型中，待合金液充满型腔后，增大气压，使型腔里的合金液在较高的压力作用下结晶凝固，然后卸除密封容器内的压力，让升液管、浇道内尚未凝固的合金液依靠自身的重力回落到坩埚中，再打开铸型取出铸件。
低压铸造参数确定(精)
职业教育材料成型与控制技术专业 教学资源库 《铝合金铸件铸造技术》课程教案低压铸造参数确定 制作人：张保林 陕西工业职业技术学院
低压铸造参数确定 一、引言 低压铸造的工艺规范包括升液、充型、增压、保压结晶、卸压、冷却、延时，以及铸型预热温度、浇注温度、铸型的涂料等。 二、升液压力和升液速率 升液压力是指当金属液面上升到浇口，所需要的压力。 式中，p1——升液阶段所需压力（MPa ）； h1——金属液面至浇道的高度（cm)； ρ ——金属液密度（g/cm3 )； 10200——单位换算系数（g/N)； K ——充型阻力因数，K=1~1.5（阻力小取下限，阻力大取上限）。 在升液过程中，升液高度将随着坩埚中金属液面下降而增加。因此，所需的压力将相应增大。 金属液在升液管内的上升速度即为升液速度，升液应平稳，以有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。 随着压力增大，升液管中的液面升高。因此，增压速度实际上反应了升液速度。增压速度可用下式计算，即 式中，v1——升液阶段的增压速度（MPa/s ）； p1——升液压力（MPa ）； t1——升液时间（s ）。 1020011K h p ρ= 1 11t p v =
一般情况下，为了有利于型腔中气体的排出，升液速度缓慢些为好。对于铝合金，升液速度控制在5~15cm/s ，加压速度为1.27~1.75KPa/s 。 三、充型压力和充型速度 充型压力是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。 式中，p2——充型压力（MPa ）； h2——金属液上升至铸件顶面的高度（cm)； 同样，所需的充型压力随着坩埚中金属液面下降而增大。 充型速度取决于通入坩埚内气体压力增加的速度，可按下式计算： 式中，v2——充型速度（MPa/s ）； p1、p2——分别为升液和充型压力（MPa ）； t2——充型时间（s ） 充型速度关系到金属液在型腔中的流动状态和温度分布，因而影响铸件的质量。充型速度慢，金属液充填平稳，有利于型腔中气体的排除，铸件各种温差增大。充型速度太快，充填过程金属液流不平稳，型腔中的气体来不及排除，会形成背压力，阻碍金属液充填。一旦充型压力超过背压力，会产生紊流、飞溅和氧化，从而形成气孔、表面“冻纹”和氧化夹杂等缺陷。充型太慢，对于形状复杂的薄壁铸件，尤其是采用金属型时，容易产生冷隔、浇不足等缺陷。充型速度一般应为5~10cm/s 。 四、增压和增压速度 金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压 10200 22K h p ρ=2 122t p p v -=
铸钢件的制作方案
铸钢件的制作方案 一. 概述 xxX主体育场并非简单构筑物，其中的铸钢件要求尺寸精度高且加工制作难度大，其既为一件精密的机械零件，又是一件精美的艺术品。 在xxX主体育场铸钢件的设计、模型制造、铸造、加工及质检等过程中，始终贯彻下述原则：我们在设计、生产制作过程中，认真执行相关国家、行业及特定验收标准。严格控制每一生产过程，确保提供外型尺寸符合图纸要求；化学成分、机械性能达到设计要求；铸钢件内外质量满足检测要求的高品质铸钢件。 xxX主体育场铸钢件是集计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测量(CAM)及先进的铸造凝固模拟分析技术（CAE）为一体的高科技产品。 本内容详细介绍xxX主体育场铸钢件在设计、制作过程各个环节：难点及解决方案；铸钢件主要结构形式；制作工艺流程；铸钢件制作；质量控制；检验标准。 二. 关键点、难点及解决方案 （一）铸钢件的关键点 关键点：xxX主体育场铸钢件结构形式需要满足下列要求： 首先：铸钢件保证原设计的外部造型及整体受力要求。 其次：铸钢件保证尺寸精度及表面粗制度的设计要求。 最后：铸钢件内部结构符合铸造工艺的要求。 解决方案：针对以上铸钢件的关键点，利用三维造型软件、有限元受力分析软件、计算机凝固模拟分析软件相互协调，在原设计的基础上深化设计满足上述要求的铸钢件结构形式（铸钢件三维实体模型）。 （二）铸钢件的难点 难点：由于xxX主体育场铸钢件的特点种类多、数量多、分枝多，导致大量的模型制作工作量。如何解决模型制作在满足设计的结构形式的前提下保证工期的要求是本工程的难点。 解决方案：针对以上铸钢件的难点。利用三维造型软件。
低压铸造原理及特点
第一节概述 在二十世纪初期，国外开始研究并应用低压铸造工艺，同时期，英国https://www.wendangku.net/doc/9b15168670.html,ke登记了第一个低压铸造专利，主要用于巴氏合金的铸造。法国人制定了用于铝合金和铜合金的计划，并首先在铝合金铸造生产中得到推广使用。 第二次世界大战爆发后，随着航空工业的发展，英国广泛地采用低压铸造生产技术要求较高的航空发动机的气缸等轻铝合金铸件，并采用金属性低压铸造，大量生产高硅铝合金铸件。北美的汽车工业和电机工业又广泛采用金属型低压铸造生产汽缸、电机转子等重要铸件。这样，低压铸造工艺迅速扩散到通用机械、纺织机械、仪表和商业产品的领域。 我国从五十年代开始研究低压铸造，但发展一直比较缓慢。随着汽车工业的发展，和大量新技术的采用，在上世纪末和本世纪初，低压铸造在我国得到快速发展，国产低压铸造机的功能和性能，及使用的稳定性和可靠性已经接近或达到国际先进水平，被大量用于汽车轮毂、汽车缸盖等铸件的生产。 第二节低压铸造原理及特点 低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。其工艺过程如下：在装有合金液的密封容器（如坩埚）中，通入干燥的压缩空气，作用在保持一定浇注温度的金属液面上，造成密封容器内与铸型型腔的压力差，使金属液在气体压力的作用下，沿升液管上升，通过浇口平稳地进入型腔，并适当增大压力并保持坩埚内液面上的气体压力，使型腔内的金属液在较高压力作用下结晶凝固。然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液依靠自重流回坩埚中，再开型并取出铸件，至此，一个完整的低压浇铸工艺完成。低压铸造工艺过程演示如下： 低压铸造过程动画演示
低压铸造独特的优点表现在以下几个方面： 1．低压铸造的浇注工艺参数可在工艺范围内任意设置调整，可保证液体金属充型平稳，减少或避免金属液在充型时的翻腾、冲击、飞溅现象，从而减少了氧化渣的形成，避免或减少铸件的缺陷，提高了铸件质量； 2．金属液在压力作用下充型，可以提高金属液的流动性，铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利； 3．铸件在压力作用下结晶凝固，并能得到充分地补缩，故铸件组织致密，机械性能高； 4．提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90％。 5．劳动条件好；生产效率高，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。 6．低压铸造对合金牌号的适用范围较宽，基本上可用于各种铸造合金。不仅用于铸造有色合金，而且可用于铸铁、铸钢。特别是对于易氧化的有色合金，更显示它的优越性能，即能有效地防止金属液在浇注过程中产生氧化夹渣。 7．低压铸造对铸型材料没有特殊要求，凡可作为铸型的各种材料，都可以用作低压铸造的铸型材料。与重力铸造和特种铸造应用的铸型基本相同，如砂型（粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等）、壳型、金属型、石墨型、熔模精铸壳型、陶瓷型等都可应用。总之，低压铸造对铸型材料要求没有严格限制。 第三节低压铸造工艺设计
一箱两件气缸体的铸造工艺研究
一箱两件气缸体的铸造工艺研究 发表日期：2008年2月27日【编辑录入：cuiqing】 【摘要】简述了YC4108气缸体的结构特点，及在相似生产条件下的国内工厂在1200×800×350／300砂箱内一箱一件的铸造工艺方案；评述了在作者所在工厂该气缸体在1200×800×300／300砂箱内一箱两件铸造工艺方案成功的一些铸造工艺要点j简单介绍了后者比前者所获得的良好技术经济效果。 【关键词】气缸体；一箱一件；一箱两件；铸造工艺 前言 YC4108气缸体是我厂2005年开发的一个新产品，即将成为我厂的主导产品之一，其毛坯件属于民用机械产品中最为复杂的薄壁铸铁件的典型代表。众所周知，车用发动机气缸体类复杂薄壁铸铁件的铸造难度大，在一箱一件的生产方式下，国内众多工厂的铸造废品率均较高；在一箱两件的生产方式下，铸造难度系数更加复杂。因而，在国内外生产这类复杂薄壁铸铁件的厂家采用一箱两件铸造工艺的较为少见；介绍其成功的铸造工艺的资料尤其鲜见。鉴于此，笔者对我厂YC4108气缸体在x—SWZl280B砂型铸造线上成功试生产的铸造工艺作以简要总结，供同行参考。
l 气缸体的结构特点及一箱两件方案的确立 YC4108气缸体铸件的轮廓尺寸为575×387×328mm，主要壁厚为5mm，材质为HT250，重量125kg，属于较为典型的四缸湿式水道气缸体，如图1所示。 图 l YC4108气缸体一箱两件铸造工艺简图 图1所示的4108气缸体在华南某大型车用发动机生产厂也有生产(以下简称M厂)，其铸造生产线与我厂相同，且在我厂x—SWZl280B 铸造线砂箱尺寸(内腔尺寸)1200×800×300／300 mm的基础上，在上二十世纪中期就投资百万余元将其上箱尺寸从300 mm加高到350 mm。在此条件下，数年前，M厂仍将该气缸体确定为一箱一件的砂型铸造生产工艺方案，由此可见该气缸体铸造难度之一斑。 我厂在开发该铸件时，综合分析了其结构特点，结合我厂ZJ4100
铝合金车轮低压铸造工艺
铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 ㎏/㎝2。这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。所以金属的利用率高。 2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 汽车铝合金车轮的结构特征：汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口，没有冒口。轮辐多半作为横浇道，但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的，不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面，一般要求较高，要求精加工、车亮面、抛光、电镀，而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模，放在浇口的旁边，在压力下结晶，得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后，表面质量，表面光洁度都比较好。 3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 工艺设计之前，轮毂设计之初，需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度，这是影响到它生产出来以后安全使用的问题，另一个重要问题是否方便于铸造工艺，是否有利于机加，抛光和电镀，是否有利于减少废品降低成本，提高铸件整体质量，设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。 4 汽车铝轮低压铸造模具设计 模具设计之前工艺方案是重大的原则问题，方案错了，整个模具设计将全功尽废，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前，要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点（要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的）评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与之相关的铸造设备和铸造工艺，设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑： a在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量； b在上下模和型芯各个部位，需要考虑适当的拔模斜度； c为了考虑铸件的顺序凝固，对铸件壁厚要通过“补贴”调整圆角，减小热节等措施来尽量符合“壁厚梯度”原则，还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑，在必要的地方要考虑风冷或水冷，总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。 d铸型的排气，特别在大平面或死角部分； e在铸件的凸台部份考虑是否用铜块，增加冷却速度；
铸钢件生产工艺要求及质量标准
铸钢件生产工艺要求及质量标准 一、混砂工艺标准 （一）材料要求： 1、造型砂：符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。 2、水玻璃：水玻璃模应根据铸件大小来确定。 （1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。 （2）中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃。 （3）生产周期长的大型砂型（芯）选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。 （二）混制比例（质量分数%） 造型砂/水玻璃=100：6～8 （三）混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。 （四）混制后要求：混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。 二、造型工艺要点： （一）基本原则： 1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。
2、大平面应放在下面。 3、薄壁部分应放在下面。 4、厚大部分应放在上面。 5、应尽量减少砂芯的数量。 6、应尽量采用平直的分型面。 （二）基本要求： 1、木模：要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。 2、砂箱：砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。 3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。 （1）浇注系统设置基本原则：浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。 （2）内浇道位置的注意事项。 1）内浇道不应设在铸件重要部位。 2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。 3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。 4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。 5）不要正对铸型中的冷铁和芯撑。 4、冒口 （1）冒口设置基本原则：
铝合金车轮低压铸造工艺讲解
铝合金车轮低压铸造工艺 目录 铝合金车轮低压铸造工艺 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计 1.5 铝轮低压铸造工艺过程 1. 模具检查 2. 模具喷砂 3. 模具的准备 4. 模具涂料 5. 涂料性能和配比 6. 涂料的选择 7. 模具的预热和喷涂 1.6 开机前的准备工作 1. 保温炉的准备 2. 陶瓷升液管的准备 3. 设备和工艺工装的准备
1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范 1. 加压规范的几种类型 2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定 3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤 4. 铝轮低铸工艺曲线实例 1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法 1. 疏松（缩松）的形成与防止 2. 缩孔的形成与防止 3. 气孔的形成与防止 4. 针孔的形成与防止 5. 轮毂的变形原因及防止 6. 漏气的产生原因及防止 7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止 8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止 铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的 是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中
低压铸造和重力铸造
低压铸造和重力铸造 低压铸造是便液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。其工艺过程是：在密封的坩埚（或密封罐）中，通入干燥的压缩空气，金属液2在气体压力的作用下，沿升液管4上升，通过浇口5平稳地进入型腔8，并保持坩埚内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液流坩埚，再由气缸12开型并推出铸件。 低压铸造独特的优点表现在以下几个方面： 1．液体金属充型比较平稳； 2．铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利； 3．铸件组织致密，机械性能高； 4．提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90％。 此外，劳动条件好；设备简单，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。 重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。 1．把金属材料做成所需制品的工艺方法很多，如铸造、锻造、挤压、轧制、拉延、冲压、切削、粉末冶金等等。其中，铸造是最基本、最常用的工艺。 2．把熔化的金属液注入用耐高温材料制作的中空铸型内，冷凝后得到预期形状的制品，这就是铸造。所得到的制品就是铸件。 3．铸造可按铸件的材料分为黑色金属铸造（包括铸铁、铸钢）和有色金属铸造（包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等）。精密铸件厂专业从事有色金属铸造，重点是铝合金和锌合金铸造。 4．铸造有可按铸型的材料分为砂型铸造和金属型铸造。精密铸件厂对这两种铸造工艺都得心应手，并自行设计、制造这两类铸造模具。 5．铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。精密铸件厂长期从事砂型和金属型的重力铸造。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。
低压铸造工艺设计毕业论文
摘要 本文运用反重力铸造技术—低压铸造来对铝合金铸件带轮的铸造工艺进行方案设计，包括分型面、浇注位置的选择、各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统的设计。根据铸件形状较复杂的特点，在进行实验浇注时设计了两个浇注方案即两个内浇道或者一个内浇道，并同时进行调压和重力铸造浇注，以方便比较。根据实际零件建立了铸件的三维模型，并用View-cast铸造模拟软件对铝合金铸件带轮的充型过程进行了模拟计算。模拟结果显示，充型过程平稳，没有明显的液相起伏、飞溅。根据数值模拟结果并结合理论分析，铸件中没有缩孔、缩松等缺陷，铸造工艺方案和浇注工艺参数的设计合理。 关键词：低压铸造；铸造工艺；实验浇注；充型过程；数值模拟
Abstract In this paper, anti-gravity casting technology, low pressure casting technology was used to complete the design of the casting of an aluminum alloy casting wheel, which include choice of Sub-surface and casting position, determining all of the parameters of the casting process, and the design of the casting system. For the complex shape of the casting, when conducting experiments was designed to use two runners and one ingate for casting in one time, and at the same time, surge and gravity casting was used to make it easier to compare. For sand shell moulding, the mode of same time freezing was generally used. Build the Three-dimensional model of the casting, then simulate and calculate the filling process of casting. Form the results, it was saw that the process was steady without apparent phase fluctuations or splash. From the result we can see that there was no defect such as shrinkage, so the design was perfect. Keywords：Low pressure die casting; casting process; experimental cast; filling process; numerical simulation.
压铸工艺参数与铸件质量的关系
压铸工艺参数与铸件质量的关系 一、压铸工艺参数 压铸工艺参数主要有压力，速度、温度和时间。这些参数是相辅相成，而又相互制约的。 1．压力——在压铸中，压力可用压射力和压射比压来表达 （1）压射力——是压铸机压射油缸推动压射活塞运动的力 P 压＝ 024 P D π P 压——压射力(N) P 0——压射油缸内工作液的压力(MPa) D ——压射油缸内径(mm) （2）压射比压——压射时压室内金属液单位面积上所承受的压力 2 4d P P π压= P ——压射比压(MPa) d ——压室（冲头）直径(mm) 压射比压的调整（内浇口面积不变时）主要是调整压铸机的压射力或改变压室的直径。 （3）选择压射比压所考虑的主要因素见下表 压射比压过小，会使充填时间增长，降低压射速度，使压铸件出现流痕、花纹，轮廓不清，甚至出现冷隔、缩松、缩孔；压射比压过大，铸件产生飞边和气孔。 2．速度 速度分为压射速度和充填速度 （1）压射速度是压射冲头推动金属液时的移动速度（也称冲头速度）。在压射运动中压射速度分为慢（低）压射速度和快压射速度。 压铸开始时采用慢压射速度以利于排除压室内的气体和减少压力损失。
快压射速度大小直接影响金属的充填速度。 （2）充填速度 充填速度是金属液在压力作用下通过内浇口进入型腔的线速度，又称内浇口充填速度。 充填速度的调节一般用调整压射冲头速度，更换压室直径和改变内浇口面积来实现，即：冲头面积×冲头速度＝内浇口截面积×充填速度。 通常选用内浇口充填速度范围：锌合金为25~50m/s，铝合金30－60m/s，镁合金为40－100 m/s。一般要求不高的压铸件、厚壁、简单件取小值，要求质量高与受力件和壁薄、复杂件取大值。 充填速度过大，产生喷射，易堵塞排气道，出现气孔。充填速度不够则会容易产生铸件轮廓不清、流痕和花纹，甚至会出现冷隔和缺肉等缺陷。 3．温度 温度有浇注温度与模具温度。 （1）浇注温度 一般指金属液浇入压射室至填充型腔时间段内的平均温度。通常在保证填充成型和达到质量要求的前提下，采用尽可能低的温度；一般以高于压铸合金液相温度10－20℃为宜，各种合金温度选择范围如下： 锌合金为410℃－450℃； 铝合金为620℃－720℃； 镁合金为610℃－680℃； 选择时应考虑如下因素：合金流动性，铸件复杂程度、壁厚，模具热容量大小与散热的快慢。浇注温度高低直接关系到裂纹、冷隔、缩孔、缩松和粘模等缺陷的产生。 （2）模具温度 模具温度直接影响到铸件质量和压铸模的寿命，在生产前要进行预热，在压铸过程要保持一定的温度，压铸型的预热温度和工作温度选择参考下表。 铸型预热及工作温度不够，容易产生铸件欠铸、冷隔、流痕；温度过高则易产生粘模，铸件表面出现气泡等缺陷。 4．时间 （1）充填时间 金属液从内浇口开始进入型腔到充满型腔所需时间称为充填时间。充填时间与比压、内浇口速度、内浇口截面面积有关： T? =/ F Q V T——充填时间（S）； Q——进入铸型金属液体积（M3）；
铸钢件生产工艺技术
铸钢件生产工艺技术 铸钢件是用铸造方法获得的金属物件，即把熔炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先预备好的铸型中，冷却后经落砂、清理(见铸件清理)和后处理(见铸件后处理)，所得到的具有一定外形，尺寸和性能的物件。对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。 一、按照化学成分，铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。 1、碳素铸钢一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。 2、合金铸钢根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。 1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。 2）高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。 二、铸钢的铸造工艺特点铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施： 1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、
2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计(全套图纸)
2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计（全 套图纸） 前言 一、柴油机的工作原理 内燃机是一种能量转换装置,由燃料在机器内部燃烧进而将能量释放出来做功.其主要组成部分有:机体、曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、供气系统、点火系统、润滑系统、冷却系统及起动装置等. 它是以柴油为燃料的内燃机,其工作原理是:往气缸内按一定比例和一定的时间与规律送进空气,使柴油和空气混合被压缩到一定的压力和温度而进行自燃,产生高温高压的燃气,利用燃气的不断膨胀,推动活塞运动,通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,这样将柴油的化学能转变成热动能,对外做机械功,输出动力。 二、本次设计的内容 本次毕业设计的是2110型柴油机气缸盖的机械加工工艺规程设计及其中一道重点工序的夹具设计,其设计重点为夹具设计。 气缸盖是柴油机的重要零部件之一,属于结构复杂的箱体类零件,它的加工精度对柴油机的综合性能指标高低有着很重要的影响。因此,气缸盖的机械加工工艺有较高的技术要求。在设计过程中,要使零件的质量达到图纸上的要求,同时又要尽可能的降低生产成本。这就要求在安排加工工艺方案时,要兼顾多方面的要求,尽可能选取最佳方案。
在本次毕业设计中,我查阅了一些和本次设计内容有关的资料,参照和仔细分析了大连柴油机厂的气缸盖加工工艺规程,并结合其它同类产品的生产线状况,进而制定了本次的设计方案。在这次毕业设计过程中,得到指导教师吴雪松老师的悉心指导,特此表示深深的谢意. 第二章零件的分析 一、零件的作用及性能 气缸盖位于封闭气缸上部,与气缸上部及活塞顶构成燃烧室,他用螺栓固定于机体上。气缸盖上根据不同情况装有排气门,气门摇臂和喷油器和火化塞等零部件,并布置有排气道。燃烧室位于气缸之上,气缸盖承受着高温气体的压力和热负荷,还承受着气缸盖螺栓的预紧力。其热应力和机械应力都比较严重,因此鉴于它的工作方式和恶劣的工作条件,要求气缸盖必须有足够的刚度和强度,以便能承受各种形式负载,同时气缸盖的结构形式也要力求简单,布置要尽可能对称,厚薄要尽可能均匀,内部铸管冷却水套要尽可能使高温部分得到冷却。 气缸盖应该用抗热疲劳性能好的材料铸造,材料导热性越好,线膨胀系数越小,高温疲劳强度越高,越能承受热负荷的反复作用。综合起来看,高强度铸铁优于铝合金,因此绝大多数内燃机的气缸盖多用高等级的灰口铸铁铸造而成。鉴于此,本次设计中选用的气缸盖材料为灰口铸铁HT20-40。 气缸盖的外形尺寸为:274*198*100,重量为4.5kg。 零件的生产纲领 由设计任务书知:产品的生产纲领为1.5万台/年。产品的某零件的生产纲领(N0)除规定的产品的生产纲领外,还必须包括备品率α及平均废品率β,零件的年生产纲领N0为:
低压铸造参数确定(精)
Q [y职业教育材料成型与控制技术专业 教学资源库 《铝合金铸件铸造技术》课程教案 低压铸造参数确定 制作人：张保林 陕西工业职业技术学院
低压铸造参数确定 一、引言 低压铸造的工艺规范包括升液、充型、增压、保压结晶、卸压、冷却、延时，以及铸型预热温度、浇注温度、铸型的涂料等。 二、升液压力和升液速率 升液压力是指当金属液面上升到浇口，所需要的压力。 =0PK/ P l 「/10200 式中，pl――升液阶段所需压力（MPa）; hl――金属液面至浇道的高度（cm）； P ――金属液密度（g/cm3 ）; 10200――单位换算系数（g/N）; K――充型阻力因数，K=1~1.5 （阻力小取下限，阻力大取上限）。在升液过程中，升液高度将随着坩埚中金属液面下降而增加。因此，所需的压力将相应增大。 金属液在升液管内的上升速度即为升液速度，升液应平稳，以有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。 随着压力增大，升液管中的液面升高。因此，增压速度实际上反应了升液速度。增压速度可用下式计算，即 t i 式中，v1――升液阶段的增压速度（MPa/s）; pi——升液压力（MPa）; ti――升液时间（s）。
一般情况下，为了有利于型腔中气体的排出，升液速度缓慢些为好。 对于铝合金，升液速度控制在 5~15cm/s,加压速度为1.27~1.75KPa/s 三、充型压力和充型速度 充型压力是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。 =hjK / P 2「 10200 式中，p2——充型压力（MPa ）; h2 金属液上升至铸件顶面的高度（cm ）; 同样，所需的充型压力随着坩埚中金属液面下降而增大。 充型速度取决于通 入坩埚内气体压力增加的速度，可按下式计算： t 2 式中，v2――充型速度（MPa/s ）; pl 、p2――分别为升液和充型压力（MPa ）; t2——充型时间（s ） 充型速度关系到金属液在型腔中的流动状态和温度分布，因而影响铸 件的质 量。充型速度慢，金属液充填平稳，有利于型腔中气体的排除，铸 件各种温差增大。充型速度太快，充填过程金属液流不平稳，型腔中的气 体来不及排除，会形成背压力，阻碍金属液充填。一旦充型压力超过背压 力，会产生紊流、飞溅和氧化，从而形成气孔、表面“冻纹”和氧化夹杂 等缺陷。充型太慢，对于形状复杂的薄壁铸件，尤其是采用金属型时，容 易产生冷隔、浇不足等缺陷。充型速度一般应为 5~10cm/s 。 四、增压和增压速度 金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压 P 2 一 P l V 2
大型铸钢件工艺
大型铸钢件工艺设计的关键技术 武汉钢铁重工集团铸钢车间孙凡 摘要：简要介绍大型铸钢件的铸造工艺设计的铸件的工艺性分析、铸造工艺方案选择、铸造工艺参数的选定、铸件成形的控制、铸件的热处理技术、铸造工艺装备的设计、铸件的后处理技术及计算机数值模拟技术等关键技术。 1 零件的工艺性研究 铸造工艺设计时，首先要仔细地阅读和研究铸件的制造或采购技术条件、质量要求。如探伤要求，表面质量要求，机械性能要求，特殊热处理要求等，其次，要研究零件的结构特点，如质量要求高的表面或主要的加工面，主要的尺寸公差要求等，再次，研究材料化学成分，特别是铸造合金中含碳量，合金元素含量作用和机理。这些对下一步的工艺设计有直接影响。需格外重视，做好零件的工艺性研究，能为工艺设计奠定良好的开端。 1.1 材料的工艺性分析 在大型铸件的制造中，材料的物理性能和机械性能，对工艺参数的选定、浇冒口和冷铁设置、热处理技术、铸件的后处理技术等都有重大影响。深入了解铸造合金中含碳量，合金元素含量对铸态组织形态的影响，对力学性能的影响，了解材料的凝固方式，收缩倾向，冒口补缩效果，了解材料的热导率，热应力倾向等，对工艺设计有重要意义。 在砂型条件下，随着合金中碳的质量分数量增加，结晶温度范围扩大。低碳钢为逐层凝固方式，中碳钢为中间凝固方式，高碳钢为体积凝固方式凝固，但改变冷却条件，可以改变结晶温度范围，从而改变合金的凝固方式。由于凝固方式的不同，窄结晶温度范围的合金，容易形成细小的晶粒组织，补缩性好，热烈倾向小；反之，宽结晶温度范围的合金，容易形成粗大的晶粒组织，补缩性差，热烈倾向大。因此，高碳钢的厚大部位，要采取强制冷却工艺缩小结晶温度范围，改善晶粒组织。合金中的碳、锰、铬等元素的含量增加，可以提高强度，提高淬透性，却降低导热性，直接影响铸件各部位冷却、加热的温度差，因此，合金钢较容易造成高的残余应力。工艺上要减少各部位浇注后冷却、热处理加热的温度差。合金在相变时，各种组织组成相的比体积不同，会产生相变应力，其中，马氏体的比体积最大，马氏体相变最容易产生较大的相变应力。碳、锰、铬等淬透性元素含量高的合金钢，冷割冒口时极易产生裂纹，原因就是导热性差热应力大，产生马氏体转变导致相变应力大，必须热割冒口， 1.2 铸件结构的工艺性分析 对于需要铸造的零件，必须检查它的结构是否符合铸造工艺的基本要求。因为有时对铸件的结构，作很小的改动，并不影响铸件的使用性能, 但却大大地简化了铸造工艺，有利于提高铸件质量。在铸造生产中, 对铸件结构的基本要求有以下几点：铸件的壁厚应大于铸件允许的最小壁厚，以免产生浇不足等缺陷。
铸造工艺总汇-低压铸造
4．真空灌浆 为提高浆料的充填能力，应在真空条件下灌浆。 5．熔模脱除和石膏型烘干 6. 石膏型焙烧 石膏型焙烧的主要目的是去除残留于石膏型中的模料、结晶水以及其它发气物，同时完成石膏型中一些组成物的相变过程，使其体积稳定。常见的焙烧工艺见图3。焙烧炉可用天然气炉、电阻炉。 图3 石膏型焙烧工艺 7．合金熔炼及浇注 (1) 合金熔炼 石膏型精密铸造以铝合金为主，一般适用于砂型铸造的铝合金亦能用于石膏型精铸，其中以铝硅类合金用得最多。为获得优质的铝铸件，一定要采用最有效的精炼除气工艺和变质处理方法。 (2) 浇注工艺参数 金属液的浇注温度和石膏型温度两者应合理配合，以取得优良铸件质量，石膏型温度可控制在150～300℃之间，铝合金浇注温度一般可低于其它铸造方法，控制在700℃左右，对大型薄壁铸件浇注温度可适当提高。 8.铸件清整 对大型复杂薄壁铝精铸件必须进行大量细致的清理、修补和校正等工作。 8.低压铸造 8.1概述 低压铸造是便液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。其工艺过程（见图1）是：在密封的坩埚（或密封罐）中，通入干燥的压缩空气，金属液2在气体压力的作用下，沿升液管4上升，通过浇口5平稳地进入型腔8，并保持坩埚内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液流坩埚，再由气缸12开型并推出铸件。
图1 低压铸造的工艺示意图 1一保温炉2一液体金属3一坩埚4一升液管5一浇口6一密封盖7一下型8一型腔9一上型10一顶杆11一项杆板12一气缸13一石棉密封垫 低压铸造独特的优点表现在以下几个方面： 1．液体金属充型比较平稳； 2．铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利； 3．铸件组织致密，机械性能高； 4．提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90％。 此外，劳动条件好；设备简单，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。 8.2低压铸造工艺设计 低压铸造所用的铸型，有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件，非金属铸型多用于单件小批量生产，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造，而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高，型腔中的气体，全靠排气道和砂粒孔隙排出。 为充分利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件，在进行工艺设计时，应考虑使 铸件远离浇口的部位先凝固，让浇口最后凝固，使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩，实现顺序凝固。常采用下述措施： 1．浇口设在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇口； 2．用加工裕量调整铸件壁厚，以调节铸件的方向性凝固； 3．改变铸件的冷却条件。
铸钢件生产中清理环节的注意事项和要求
铸钢件生产中清理环节的注意事项和要求 一般情况下，铸钢件生产工艺流程可分为混砂工艺、造型工艺、钢液的熔炼工艺、浇注工艺、铸钢件清理、铸钢件退火热处理、铸钢件质量验收标准七个环节，每个环节在铸钢件生产整个流程中都意义重大，企业应该积极督促员工按照各个环节的要求和标准执行操作，力保万无一失。 铸钢件清理环节是继浇注工艺后的一个环节，其在整个工艺流程中虽然并非技术要求最高、难度最大的环节，但是是不可或缺的步骤，企业应该重视并严格按照标准要求员工做到落实。 铸钢件清理注意事项及其要求： 铸钢件在未完全凝固前，不能搬动铸件，也不准在600℃以上喷水强冷。铸件一般经自然冷却2-3小时后进行清件。 （一）工作流程 清理铸件表面、型腔废砂→气割铸件浇口、冒口、毛刺→再次清理铸件残砂→焊补铸件→打磨铸件→质量验收 （二）操作方法及质量标准 1、准备工作
按照要求佩戴好劳保用品，并对工作环境进行安全确认；准备好所用机器设备和工具，并认真检查，确保机器设备、工具完好，能正常、安全运行和使用。 2、正常操作 （1）利用风镐或水清砂机进行铸件废砂清理。 （2）铸件废砂清理完毕，按照《气割安全技术操作规程》操作割枪，切割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。 （3）铸件切割完毕，符合要求。按照《电焊工安全技术操作规程》操作电焊机，对铸件残缺部位进行焊补，确保铸件完整。 （4）焊补完毕，复合工艺要求。利用砂轮机对铸件切割、焊补等部位进行打磨处理，保证切割部位和焊补部位光洁、平整。 （5）打磨完毕，进行验收，准备热处理 以上是铸钢件生产中清理环节的注意事项和要求，由于铸钢件清理紧随浇注环节之后，清理前一定要等铸钢件完全凝固并且要冷却2-3小时后方可进行，降低清理中员工高温受伤风险和铸件未完全凝固带来的铸钢件缺陷风险。
低压铸造工艺规程
1、目的和范围 1.1规范锶变质汽车车轮低压铸造的操作工艺。 1.2本规程适用于铝合金轮毂低压铸造工序。 2、流程 3、生产前准备 3.1设备准备 3.1.1保温炉在使用前，要逐步分阶段升温至700～720℃。 3.1.2将预热好的升液管小心装入保温炉，并密封紧固。 3.1.3检查铸造机油路、油缸及冷却有无漏油，温控、液压系统工作是否正常。 3.1.4低压机供气压力不低于0.4Mpa ，供水压力不低于0.35Mpa 。 3.1.5低压机供气的压缩空气的露点≤－45℃。 3.2工具量具准备 3.2.1涂料按比例配比好，使用前要充分搅拌，配比后超过八小时禁止使用。 3.2.2检查烤模器通风要均匀，否则应修理或更换。 3.2.3涂料喷枪须先检查有无泄漏，有泄漏的喷枪严禁使用。 3.2.4专用检验器具是否齐备，有无损坏。 3.2.5扁铲、铁棒、铝锤、钢丝刷、烤枪、取件夹、过滤片、钢印等工具须准备齐全。 3.3文件准备 3.3.1工艺规程须准备好。 3.3.2低压模具使用跟踪卡，压铸监控记录表、低压铸造工艺卡片、作业准备验证表是否准备齐全。
3.4模具准备 3.4.1调整模具及限位，要求无错模，限位到位。 3.4.2开合模具检验运行是否自如,顶杆顶出.复位是否正常. 3.4.3试压过滤片合适：合模后与分流锥有1～2mm的间隙3.4.4将模具烘烤至380～450℃。 3.5铝液准备 3.5.1铝液化学成分符合表一要求。 表一：保温炉内的化学成份 3.5.2测氢密度≥2.45g/CM3。 3.5.3铝液温度在685℃-710℃范围内。 3.5.4保温炉加铝水前、后必须扒渣，加完铝水前，清理保温炉内铝液的浮渣、炉壁挂渣、升液管和热电偶保护套侧面的渣要清干净；加铝后用漏铲将铝液表面的浮渣轻扒至炉门口，再将渣扒到铝渣槽内，严禁在炉内上下翻动铝液扒渣。 3.5.5合格铝液在保温炉内储存时间≤4小时，超过4小时要求重新检测保温炉内铝液化学成份和含氢量，达到要求，才可使用；否则禁止使用。 4、铸造操作 4.1根据工艺卡片要求调整参数 4.2调机合格正常生产时，每个铸件须放过滤片，过滤片须平放，不得放歪。 4.3铸造过程中随时检查模具涂料情况，涂料严重脱落或表面严重粗糙不平，应及时下机处理模具。 4.4模具连续生产不得超过9个班次，达到9个班次时，必须停机拆模，由模修班重新清理准备；