论文低压铸造在大型复杂薄壁结构铝合金铸件工艺是适合不知如何写铸件方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于压铸件表面处理论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：大型复杂薄壁结构铝合金铸件由于其内部结构复杂、薄壁安装支架及筋条密集,为满足设计要求,以往采用调压铸造制造,但由于设备及工艺特点其铸件合格率及生产效率均不高.此次,通过低压铸造制造大型复杂薄壁结构铝合金铸件的工艺试验,制造出满足设计图样要求的大型复杂薄壁结构铝合金铸件,并确定铸件低压铸造工艺曲线,同时提高大型复杂薄壁结构铝合金铸件合格率.
关键词：低压铸造；调压铸造；大型复杂薄壁结构铝合金铸件；工艺试验
中图分类号：TG24 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）30-0078-03
1 概述
低压铸造是一种比较先进的反重力铸造工艺,具有充型平稳、结晶凝固时补缩压力大,铸件浇注过程工艺参数可实现自动控制等特点.采用低压铸造工艺生产铸件具有合格率高、质量稳定及合金液利用率高等特点.
低压铸造和调压铸造都属于反重力铸造工艺中的铸造方法,金属液是在外界压力下强迫流动,相对提高了充型能力,特别适合浇注大型薄壁结构铸件,在航空工业中均都有很广的应用空间.在无法正常采用调压铸造工艺方法进行大型复杂薄壁结构铝合金铸件的生产情况下,低压铸造工艺方法是一个强有力的替代工艺方法.
此次工艺研究的主要内容是：结合低压铸造工艺原理,确定低压铸造制造工艺试验方案,验证低压铸造生产大型复杂薄壁结构铝合金铸件可行性,为低压铸造制造大型复杂薄壁结构铝合金铸件提供试验数据,以解决实际生产问题.
2 低压铸造制造大型复杂薄壁结构铝合金铸件工艺可行性分析
2.1 低压铸造和调压铸造工艺原理分析[1]
低压铸造工艺和调压铸造工艺都属于反重力铸造工艺中的铸造方法.大型复杂薄壁结构铝合金铸件之前采用调压铸造工艺生产主要是考虑到控制舱结构复杂,内腔薄壁筋板、支架较多,需要很强的充型能力.
低压铸造法是物理学中巴斯卡原理在铸造生产技术领域里的具体应用.低压铸造是属于反重力铸造工艺中的一种铸造方法,低压铸造的基本原理示意图见图1,低压铸造的工艺曲线见图2.
如图1所示,低压铸造工作原理是在装有合金液的密封坩埚内,通入干燥的压缩空气,作用在保持一定浇注温度的合金液面上,在坩埚和型腔之间产生压力差,使合金液自下而上沿升液管经浇道进入型腔,待型腔充满后,增大坩埚气压,并保压至铸件完全凝固成形,然后卸除坩埚压力,使升液管和浇道中未凝固的合金液回流到坩埚中,即完成了一个低压铸造工艺过程,冷却后开型获得所需铸件.
调压铸造法也是属于反重力铸造工艺中的一种铸造方法,简单的讲,它是真空状态下的低（差）压铸造.调压铸造的基本原理示意图见图3,调压铸造的工艺曲线见图4.
如图3所示,调压铸造原理是在上、下两个密封罐内抽真空,达到一定的真空度后,上、下罐分别进气,形成差压,并在压差下完成升液、充型,最后在恒定的压力下完成结晶凝固.然后卸除坩埚压力,使升液管和浇道中未凝固的合金液回流到坩埚中,即完成了一个调压铸造工艺过程,冷却后开型获得所需铸件.
调压铸造工艺和低压铸造工艺都属于反重力铸造.都是在压力的作用下,金属液至下而上充型和压力补缩,充型能力较强,金属液充型比较平稳,可以有效减少气孔,氧化夹杂等缺陷的产生.铸件在压力下结晶凝固,整个铸造过程压力可调,生产的铸件组织比较致密.
调压铸造工艺比低压铸造多了抽真空系统,在原理上比低压铸造工艺在充型能力、合金除气等方面确有一定的优势,但由于两者都属于反重力铸造工艺,在对铸件的补缩能力上调压工艺并无特别的优势.另外调压铸造工艺控制系统相对比较复杂,需要同时控制抽真空和加压两套系统,对设备状态稳定性要求很高.
2.2 大型复杂薄壁结构铝合金铸件低压铸造工艺和调压铸造工艺对比
从低压铸造工艺和调压铸造工艺的原理分析可以看出,两者在原理上没有本质的区别,低压铸造工艺流程图见图5,调压铸造工艺流程图见图6.
从两种工艺流程圖对比可以看出,调压铸造工艺工序比低压铸造工艺工序多了一个“抽真空”工序（工艺要求记录抽真空的压力值/Mpa和时间/S）,其他工序均相同,故从理论推断采用低压铸造制造大型复杂薄壁结构铝合金铸件是可行的.
3 低压铸造大型复杂薄壁结构铝合金铸件工艺试验
3.1 工艺试验方案
为验证低压铸造制造大型复杂薄壁结构铝合金铸件的效果,采用低压铸造工艺制造试验件,并对大型复杂薄壁结构铝合金铸件的产品性能技术指标进行全面考核.根据大型复杂薄壁结构铝合金铸件图样要求,将从以下几个方面对整个铸件进行考核：内部质量（X光检测）、表面质量（荧光检测）、材料性能（抗拉强度、延伸率、硬度、强度）.其中具体检测项目情况如下：
X光检测：委托无损检测中心除试验件指定部位进行X光检测,另增加铸件筒壁X光100%检测项目.
荧光检测：委托无损检测中心对试验件进行荧光检测.
材料性能：委托理化中心对试验件的力学性能指标进行检测（抗拉强度、延伸率、硬度、强度）.
3.2 工艺试验过程
（1）试验件原材料控制
此次工艺试验件大型复杂薄壁结构铝合金铸件原材料为ZL114A铸造铝合金,为了消除工艺方法以外的因素, ZL114A铸造铝合金从配料到整个熔炼过程严格按ZL114A铸造铝合金熔炼操作规程执行.
（2）试验件的铸型准备[2]
试验件铸型准备主要包括：造型、涂料和备箱.
a.造型：按结构铸件浇注工艺方案进行造型,力求铸型型腔表面没有破损,整个浇注系统摆放符合工艺方案要求.
b.涂料：将调制好醇基涂料均匀涂刷在铸型型腔和砂芯表面,然后干燥涂料层,力求所有铸型型腔和砂型表面不能露出树脂砂面.
总结:本论文可用于铸件论文范文参考下载，铸件相关论文写作参考研究。
参考文献：
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