低壓鑄造技術在油分離機中間盤鑄造過程中的應用

傳統(tǒng)的低壓鑄造方法存在效率低、無法連續(xù)生產、金屬液品質及氣壓加壓壓力波動大的缺陷,為此開發(fā)出一種基于plc和觸摸屏技術的新型連續(xù)式低壓鑄造技術。該技術將現(xiàn)有傳統(tǒng)的低壓澆注兼保溫坩堝分成3個獨立的坩堝即保溫坩堝、加壓坩堝、澆注坩堝,3個坩堝底部由過道連通,分別完成加、補料、液面加壓及升液澆注3個主要動作。加壓坩堝具有定量功能,每次澆注前液面均保持在恒定高度,加壓時升液曲線穩(wěn)定、精確,重復性高。保溫坩堝實現(xiàn)了外部補料與加壓澆注互不干涉,保證了生產的連續(xù)性,生產效率顯著提高。

介紹了低壓鑄造發(fā)展史，世界各國低壓鑄造概況，目前國內低壓鑄造普遍存在的問題和21世紀低壓鑄造將在設備、工藝、模具和自動化等方面發(fā)生的根本變化。強調低壓鑄造最關鍵的問題是設備一定要滿足工藝條件要求，創(chuàng)造穩(wěn)定的澆注條件，才能使低壓鑄造產品質量高，并取得高的成品率。

低壓制造技術是大型動力設備現(xiàn)代薄壁構件制造工藝中的重要組成部分,是我國工業(yè)制造行業(yè)研究的重要內容之一.本文對低壓鑄造技術實踐發(fā)展進行了概述,并以壓鑄式低壓鑄造技術為研究對象,對其基礎工藝流程、工裝設備以及工藝技術應用特性與范圍進行了分析,并提出了低壓鑄造技術發(fā)展的主要方向.

低壓鑄造成型技術是現(xiàn)代大型薄壁復雜構件整體精密制造的重要研究方向之一。介紹了低壓鑄造技術的發(fā)展歷程,概述了目前低壓鑄造技術的研究進展,重點對低壓鑄造充型過程和鑄件合金材料的研究現(xiàn)狀進行了綜述和分析,探討了充型過程和鑄件合金材料研究中存在的問題,并提出了今后需要重點研究的方向。

-1- 1前言 1.1低壓鑄造機的發(fā)展趨勢及研究狀況 低壓鑄造最早由英國人e.f.lake于1910年提出并申請專利。其目的是解決 重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補縮的矛盾。在重力鑄造中為了充型平穩(wěn)，避免氣孔、夾 渣。一般都采用底鑄式，因此鑄型內溫度場分布不利于冒口補縮。低壓鑄造則巧妙地 利用坩堝內氣壓，將金屬液由下而上充填鑄型，在低氣壓下保持下澆道與補縮通道合 二為一，始終維持鑄型溫度梯度與壓力梯度的一致性，從而解決了重力鑄造中充型平 穩(wěn)性與補縮的矛盾，而且使鑄件品質大大提高。低壓鑄造由于有較高的補縮壓力和溫 度梯度，有效地提高了厚大斷面鑄件的致密性。這一技術至今仍被應用于厚大斷面鑄 件的鑄造。 鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。中國約 在公元前1700～前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達到相當高的

-1- 1前言 1.1低壓鑄造機的發(fā)展趨勢及研究狀況 低壓鑄造最早由英國人e.f.lake于1910年提出并申請專利。其目的是解決 重力鑄造中澆注系統(tǒng)充型和補縮的矛盾。在重力鑄造中為了充型平穩(wěn)，避免氣孔、夾 渣。一般都采用底鑄式，因此鑄型內溫度場分布不利于冒口補縮。低壓鑄造則巧妙地 利用坩堝內氣壓，將金屬液由下而上充填鑄型，在低氣壓下保持下澆道與補縮通道合 二為一，始終維持鑄型溫度梯度與壓力梯度的一致性，從而解決了重力鑄造中充型平 穩(wěn)性與補縮的矛盾，而且使鑄件品質大大提高。低壓鑄造由于有較高的補縮壓力和溫 度梯度，有效地提高了厚大斷面鑄件的致密性。這一技術至今仍被應用于厚大斷面鑄 件的鑄造。 鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。中國約 在公元前1700～前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達到相當高的

論述了低壓鑄造充型模擬的數學模型,由于低壓鑄造充填速度較慢、充型平穩(wěn),因此充型計算采用層流模型。采用sola-vof算法對模型進行求解,其中sola法用于求解流體的速度場和壓力場,vof法用于處理自由表面。采用ug軟件進行鑄件三維造型,采用procast軟件進行網格劃分,對葉輪的充型過程進行了模擬,并通過對葉輪的澆注試驗,驗證了低壓鑄造充型的數學模型及算法在保證模擬精度、提高計算效率上的有效性。

三峽工程所需sf6氣體絕緣高壓電器產品用鑄造殼體,相當一部分為回轉體復合結構鑄件,重量在40kg以上,主體壁厚在15mm左右,連接法蘭厚度約為30～50mm,局部厚度達60mm,壁厚變化較大,并伴有各種高質量要求的凸臺、法蘭密封面(槽),結構形狀較為復雜,長期承受0.7mpa的sf6氣體工作壓力,屬復雜耐壓薄壁零件。根據國外先進經驗,采用金屬型低壓鑄造工藝方法,可有效消除鑄件針孔缺陷,提高外觀形狀質量[1,2]。但由于該類鑄件較目前國內金

結合鑄件質量要求,基于鑄造數值模擬技術,分析了低壓鑄造的充型凝固過程,預測了鑄件中的缺陷分布;最終通過試制,確保了壓氣室低壓鑄件質量,為該件的順利生產奠定了基礎。

低壓鑄造工藝由于具有平穩(wěn)底注充型、低壓力下結晶的特點,對于易氧化合金,能獲得高質量、高合格率的鑄件,并能提高金屬液體利用率,因而在有

結合鑄件質量問題,基于鑄造數值模擬技術,分析了低壓鑄造的充型凝固過程,預測了幾種改進工藝方案后鑄件中的缺陷分布;最終通過試制,確保了盤形殼體低壓鑄件質量,為該件的順利生產奠定了基礎。

通過改善合金充型及凝固條件,對鋁合金盤類鑄件低壓鑄造工藝方案進行優(yōu)化,消除了鑄件表面類似“折疊”缺陷,獲得了品質優(yōu)良的鑄件。

在低壓鑄造成形過程中,液態(tài)金屬流體的充型和凝固是其中最核心和最重要的兩步流程,其工藝水平將決定鑄件的成型質量和成品率,而且鑄造過程中所產生的各類鑄造缺陷大都來自于這兩個階段。本文將對盤體類零件低壓鑄造的充型和凝固過程進行計算機數值模擬,介紹其理論基礎,并將溫度場數值模擬技術和流場數值模擬技術耦合仿真,運用ansys有限元軟件中的cfd流體仿真模塊和thermal模塊,對盤體類零件低壓鑄造充型和凝固過程中的流場和溫度場變化進行研究。

介紹了大型鋁鑄件低壓鑄造技術,采用樹脂砂制芯、組芯,選用合理的工藝參數,充分利用機械設備,并且設計和制造金屬工裝,提高了生產效率,減輕了工人勞動強度,鑄件的良品率大幅提升。

低壓鑄造PPT課件

分析了離合器殼體鑄件的結構,研究了低壓鑄造離合器殼體鑄件工藝的難點。通過增加保溫冒口、調整涂層厚度、設置預鑄孔、優(yōu)化澆注系統(tǒng)、調整澆注參數等多種手段,解決了離合器殼體鑄件厚大部位的鑄造缺陷問題,生產出滿足使用要求的合格鑄件。

低壓鑄造工藝已用于生產汽車發(fā)動機鋁合金缸體缸蓋。論文對國家智能制造裝備發(fā)展專項《年產45萬件汽車發(fā)動機鋁合金缸蓋缸體低壓鑄造數字化車間》實施的任務、車間總體布局、主要工藝方案及相關節(jié)能、環(huán)保措施進行分析總結,以供相似項目設計參考。

實習報告 部門：低壓鑄造部時間：7月25日—8月5日 三個月的鑄造車間實習很快要結束了，這段時間工作和生活上都非常愉快，想到第一次近距離走 進車間，從對制造工序一無所知的我如今略懂一二，雖說只有短短的三個月時間，但我在車間感受非 凡；在又熱又累滿是粉塵的生產車間，我了解生產工藝流程、設備情況的同時，深切地感受到公司一 線員工的勤勞與辛苦。 實習生產過程： 這里是發(fā)動機生產的第一道工序，首先我分配到了制芯組。鑄造生產的第一步是從拌砂開始的。 拌砂，顧名思義就是攪拌砂子（天然石英砂）。按照所用砂子的一定比例往里面添加潤滑劑、固化劑 和樹脂進行攪拌。拌完后的砂子應色澤均勻，無干砂無結塊。 將拌好的砂子送至砂芯成型區(qū)，用砂芯機進行砂芯成型作業(yè)。我所負責的砂芯機是生產v19進排 氣。砂芯機開始作業(yè)時要先對模具進行調整，是模具能緊密結合。然后對模具進行預熱，到一定溫度

以計算流體力學和計算傳熱傳質學作為理論基礎,利用大型模擬軟件ansys對箱體的低壓鑄造過程進行了數值模擬,分析了鋁合金在低壓鑄造充型過程中的流場以及凝固過程中的溫度、固相分數的分布情況,預測鑄件可能出現(xiàn)的缺陷,為優(yōu)化鑄造工藝和模具設計提供參考。

以汽車輪轂為例,運用anycasting鑄造模擬軟件開展低壓鑄造數值模擬研究。模擬結果顯示,鑄造模擬軟件能有效模擬鑄件充型和凝固產生的過程,并準確預測鋁合金低壓鑄造充型和凝固過程中汽車輪輻和輪轂產生缺陷的位置。針對凝固過程中縮松縮孔缺陷,設計了汽車輪轂風冷系統(tǒng),消除了輪轂的縮松縮孔現(xiàn)象,提高了鑄造鋁合金輪轂的質量。

以相似理論為理論基礎,對鋁液的低壓充型過程進行了模擬試驗研究,利用氣體向液面加壓的同時對模具型腔進行抽真空。試驗結果表明:上升的液面一直保持水平狀態(tài)并沿著鉛垂方向推進;當真空度為-0.02mpa。加壓氣壓為0.02mpa時為最佳的加壓工藝參數。并將模擬結果與原型的結果進行了比較,兩者具有良好的一致性。

低壓鑄造是將模具放在密閉的保溫爐上面,型腔通過升液管與爐膛里的金屬液相通。工作時向爐膛中加入帶壓力的空氣,金屬液會從升液管中流入型腔。待金屬液凝固后,將爐膛中的壓縮空氣釋放,未凝固的金屬液從升液管中流回到爐中。變矩器機芯中的鋁輪、葉片采用低壓鑄造技術有四大優(yōu)點:第一,鑄件組織致密,力學性能好;第二,工藝出品率高,目前我公司鑄造廠壓鑄件工藝出品率在93%以上,同種產品重力鑄造的工藝出品率在