胡巨涛
辽宁金美达科技发展有限公司 辽宁省 阜新市 123000
摘要：针对大型铝合金耐压壳体的铸造工艺充分利用了低压铸造法进行了实验研究。通过实验可以发现，在实际进行大型铝合金耐压壳体铸造过程中充分利用双升液管铸造工艺，并对相关的工艺参数进行合理设置，就能够有效提升铝合金耐压壳体批量铸造生产中的产品质量。
关键词：铝合金；耐压壳体；低压铸造；工艺参数
引言
某工程在施工过程中需要大量使用耐压壳体来作为全封闭组合电器的组装材料，针对耐压壳体铸件必须要求其水压破裂性实验强度超过3.75MPa，其属于一种大型的铝合金耐压壳体铸件，该设备在生产作业出去的时候主要使用的是树脂砂型动力铸造工艺，在该工艺流程下铸件产品的合格率仅仅能够达到50%，而且在针孔度、圆跳度以及平面度等几个指标方面，铸件都存在严重的超标现象，而且针对其气密性进行检查的过程中发现，一次性合格的成功率非常低。
1 铸造工艺设计
该工程实际使用的铸件整体重量达到40kg，而是一种回转体形态，筒壁的厚度能够达到15mm，由于该铸件内腔部分本身存在一定的斜度，主要采取的分型方式如下图1所示，这样就能够铁芯的抽出提供方便。
图1 铸造工艺方案
上述这种分型方式在实际进行工艺设计的过程中必须要对以下几点进行充分考虑。首先，由于在该铸件中法兰面比较厚，这个铸件密封面的上顶面，因此在实际进行工艺设计过程中必须要对该位置产生缩孔或者针孔等缺陷给与高度重视；其次，由于该铸件两侧分布的凸台属于一种局部热节，要想实现补缩非常困难；再次，由于该铸件整体结构尺寸相对较大，而且其浇注的重量也比较大，在实际进行内浇道施工时可以通过多个引入口的方法来有效避免出现局部过热现象；最后，在整个铸造过程中法兰密封槽以及下焊接坡口是整个铸造过程中最主要的质量控制点[1]。根据上图1所示的工艺设计方案进行知道，该方案主要的特点是充分利用了双升液管阶梯充型方式，这样不仅能够进一步提升整个铸件的致密度，也能够有效避免在铸件的入口位置发生局部过热现象，这样就能够实现铸造过程中铸件气孔以及缩松等缺陷。其次，上内浇道要比整个铸件的焊接坡口位置高，在此情形下，就能够有效避免在这一期出现接触热节从而导致缩松缺陷的出现，使得焊接坡口的质量得到了有效提升；再次，从法兰位置引入了下内浇道，这样就能够让压力实现有效的传递，从而使得处在较高位置的厚大法兰面在铸造过程中不会出现液态补缩现象。
2 模具设计
在实际的铸造过程中主要采取的是左右两个方向开型，而且是充分利用铁芯的上头来形成内腔，这样就能充分保证铸件在开型后能够停留在上型，并充分利用顶杆将整个铸件顶出。
或者能够充分保证整个法兰密封槽的铸造质量，主要使用的是压缩空气来实现对上行密封槽位置的冷却，并针对激冷效果进行进一步强化，这样就能够实现对针孔缺陷的有效抑制。
针对上下型设置了4个支撑柱，这样就能够充分保证上型再完成合型后，能够与左右半型顶面的间隙保持在0.2mm左右，也就是说，这种设计方式能够保证在完成上型开型之前让左右型实现顺利开型，也能够有效避免在充型过程中出现铝液向外喷射的现象，与此同时，也能够进一步促进整个型腔气体的顺利排出。
针对整个模具的外形充分利用了氧化氢涂料进行喷涂，而针对铁芯的外表面的充分利用石墨涂料进行喷涂，这样就能够对脱模形成促进作用[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
图2 低压铸造加压曲线
3 浇注工艺
浇注的整体重量达到了45kg，下面是整个浇注的工艺设计思路：通过有效降低升液速度，并进一步提升增加速度，以此来实现快速充型，这样才能有效避免在浇注过程中浇注口的远端位置这样浇注不足的缺陷，但是基础上就能够进一步提升铸件的致密度[3]。图2所示为，整个浇注过程中相关浇注过程中的加压工艺曲线。
4 技术效果分析
在进行低压铸造法兰试生产的过程中，铸件所有的检验项目都达到了相关标准的要求，完全符合实际批量生产的工艺水平需求，与传统的原砂型工艺相比较，低压铸造工艺具有以下一些主要的技术效果。
（1）能够有效的提升铸件的内在质量。在低压铸造工艺下，产品的气密性一次检测合格率超过了98%。
（2）有效提升了铸件的表面质量。充分利用低压铸造工艺，使得铸件整体的轮廓更加清晰，而且其外观尺寸进度也得到了明显的改善，实现了晶粒的进一步细化，而且整个铸件表面粗糙度也进一步提升了2级。
（3）利用低压铸造工艺能够将大型铝合金耐压壳体铸件的产品合格率提升到95%以上；而且整体的加工量却得到了有效缩减，逐渐成型后整体质量下降非常明显。工艺出品率也能有效提升25%以上。
5 结束语
综上所述，通过实验分析可以证明通过利用双升液管低压铸造工艺来进行大型回转体结构气密型铸件铸造具有较高的工艺适应性，而且能够有效提升铸件的充型平稳性，还能避免在浇注过程中内浇道出现局部过热的现象，也实现了对气孔以及缩松等缺陷的有效控制。进一步提升了铸件的整体质量和精度。
参考文献：
[1]武郜宇. ADC12铝合金前机匣的低压铸造数值模拟及工艺优化[D].哈尔滨工程大学，2017.
[2]陈元芳，关国华，江华德，汤萌，袁亲松. 大型铝合金发动机壳体低压铸造充型速度研究[J]. 重庆理工大学学报（自然科学），2015，29（01）：23-26.
[3]丁苏沛，史学谦，朱亮，孙玉霞，康敬乐，田学雷. 两类铝合金砂型低压铸造设备和技术的研发进展[J]. 特种铸造及有色合金，2015，35（04）：373-376.
论文作者:胡巨涛
论文发表刊物:《文化时代》2019年16期
论文发表时间:2019/10/28
标签：铸件论文; 工艺论文; 过程中论文; 壳体论文; 低压论文; 耐压论文; 铝合金论文; 《文化时代》2019年16期论文;