HV equipments Aluminium alloy flanges manufacturer,low pressure die casting aluminium alloy parts for high voltage bushings/composite insulators/hv surge Arresters

Return to site

electrical insulators aluminium alloy low pressure castings,aluminium alloy 4/5axis CNC machining factory,ENAC-AlSi7Mg0.3-S-T6 EN 1706,AlSi10Mg,G-AlSi8Cu3,ADC12,A380/383,B390,A413,A356,Alloy 443,A360

April 5, 2023

Оборудование высокого напряжения Производитель фланцев из алюминиевого сплава, литье под низким давлением деталей из алюминиевого сплава для высоковольтных втулок/композитных изоляторов/разрядников высокого напряжения

Электрические изоляторы алюминиевый сплав низкого давления литья, алюминиевый сплав 4/5 оси CNC обработки завод, ENAC-AlSi7Mg0.3-S-T6 EN 1706, AlSi10Mg, G-AlSi8Cu3, ADC12, A380/383, B390, A413, A356, сплав 443, A360

The Low-pressure Casting Technology of aluminum alloy motor

Key words: Aluminum alloy; Motor; Low-pressure casting; Process parameters

Abstract：Through the research on low-pressure casting, combined with structure of aluminum

alloy, this paper introduces the typical system design of low pressure casting process, including the

designs of feeding system and exhaust system. The control techniques of the process parameters

which include filling pressure, filling speed and temperature field are studied in the paper to ensure

the stability of the quality of the products.

Introduction

Low-pressure casting is used to produce aluminum alloy castings and magnesium alloy castings

which require high quality. Low-pressure casting is an advanced casting production technology.

With the development of machinery industry, low-pressure casting has also obtained the very big

development in casting production at home and abroad. The emergence of some new technologies

and new processes improve the quality of low-pressure casting products, achieving a high rate of

finished products. Low- pressure casting is a casting method between pressure casting and gravity

casting, with the advantages of smooth liquid mold filling, compact casting structure, high process

yield, and of being easy to realize automation, especially suitable for complex, thin-walled castings.

Its application in the modern industry is very extensive [1].

The development trend of low-pressure casting technology has the following several aspects[2]:

1) Improve the control accuracy and stability of gas pressure and flow of liquid metal by

adopting new pressure way;

2) Combination of low - pressure casting process and a variety of casting process;

3) Low-pressure casting technology of large casting;

4) Low - pressure casting equipments develop towards full automatic, high precision, and large

scale.

Low-pressure casting technology is an advanced method of casting process of multi-use, which

produces good-quality casting with broad application scope and constant expansion. Meanwhile,

more and more researchers begin to pay attention to research and development of low-pressure

casting technology, which makes the application prospect of low-pressure casting technology more

wide. This paper describes process design of low-pressure casting and its control technology,

combining with the design of a motor.

The structure characteristics and process analysis of motor

Low-pressure casting is a casting method between the gravity casting (such as sand casting,

metal casting) and pressure casting. Low-pressure casting means the liquid alloy fill cavity from

bottom to up under pressure, then crystallize, solidify, and form under pressure. Because of the

relatively low pressure (22 ~ 70kPa), it’s called low-pressure casting.

The casting is carrying parts or load output component which is important to air motor. The

motor is the major part of pneumatic diaphragm pump. The material is ZL101A. The diameter is

332X206.5mm. The average wall thickness is more than 4-6mm, and its hot spot is thick. The

motor structure belongs to heavy parts with medium thickness. The general pouring weight is more

than 16Kg adding gating system. The internal quality of motor has higher requirements. Casting

defects, such as shrinkage, shrinkage cavity, and slag inclusion are not allowed. Low-pressure

casting has the advantages of low labor intensity, smooth filling velocity, and high process yield. It

has some other advantages including hot spot feeding under pressure, low casting temperature,

15%-20% higher mechanical properties of the same material than the gravity casting, and stable and

reliable casting quality. In this paper, as shown in Figure 1, the motor parts is 9Kg in net weight,

5mm in thickness of average wall, 10mm in thickness of the side flange wall. The diameter of nut

boss hot spot is more than 20 mm. the maximum hot spot circle diameter is 42mm, and

dispersed-installed. Low-pressure casting process is used in casting the motor. The process design

focuses on feeding scheme, exhaust method, selection and control of the production process

parameters.

Технология литья под низким давлением двигателя из алюминиевого сплава
Ключевые слова: Алюминиевый сплав; Двигатель; Литье под низким давлением; Параметры процесса
Аннотация：На основе исследования литья под низким давлением в сочетании со структурой алюминиевого сплава в данной статье представлена типовая схема процесса литья под низким давлением, включая параметры технологического процесса.
сплава, в данной статье представлена типовая конструкция системы процесса литья под низким давлением, включая конструкции системы подачи и системы выпуска.
Конструкции системы подачи и вытяжной системы. Рассмотрены методы управления технологическими параметрами
в том числе давления заливки, скорости заливки и температурного поля, для обеспечения стабильности качества изделий.
стабильности качества выпускаемой продукции.
Введение
Литье под низким давлением используется для получения отливок из алюминиевых и магниевых сплавов
требующих высокого качества. Литье под низким давлением является передовой технологией производства отливок.
С развитием машиностроения литье под низким давлением также получило очень большое развитие
развитие в производстве литья в стране и за рубежом. Появление новых технологий
и новых технологических процессов повышает качество продукции, получаемой литьем под низким давлением, достигая высокого уровня
готовой продукции. Литье под низким давлением - это метод литья, находящийся между литьем под давлением и гравитационным литьем.
преимуществами которого являются плавное заполнение формы жидкостью, компактность конструкции отливки, высокая производительность процесса, а также простота реализации.
выход годного, легко поддается автоматизации и особенно подходит для изготовления сложных тонкостенных отливок.
Его применение в современной промышленности очень широко [1].
Тенденция развития технологии литья под низким давлением имеет следующие аспекты[2]:
1) повышение точности и стабильности контроля давления газа и потока жидкого металла путем
использования нового способа регулирования давления;
2) Сочетание процесса литья под низким давлением с различными способами литья;
3) Технология крупного литья под низким давлением;
4) Оборудование для литья под низким давлением развивается в направлении полной автоматизации, высокой точности и крупномасштабности.
масштаба.
Технология литья под низким давлением является передовым методом литья многоцелевого использования, который
позволяет получать качественное литье с широкой областью применения и постоянным расширением. Между тем
все больше исследователей начинают уделять внимание изучению и разработке технологии литья под низким давлением.
что делает перспективы применения технологии литья под низким давлением более широкими.
широкой. В данной статье описывается технологический процесс литья под низким давлением и технология управления им,
в сочетании с конструкцией двигателя.
Структурные характеристики и технологический анализ двигателя
Литье под низким давлением - это метод литья, находящийся между гравитационным литьем (например, литье в песчаные формы,
литье металлов) и литьем под давлением. Литье под низким давлением подразумевает заполнение полости жидким сплавом снизу вверх под давлением, после чего происходит кристаллизация.
жидкий сплав заполняет полость снизу вверх под давлением, затем кристаллизуется, затвердевает и формируется под давлением. Из-за
относительно низкого давления (22 ~ 70 кПа), оно называется литьем под низким давлением.
Литье представляет собой несущие детали или элементы, создающие нагрузку, которые важны для пневматического двигателя. Сайт
Двигатель является основной частью пневматического мембранного насоса. Материал - ZL101A. Диаметр
332X206,5 мм. Средняя толщина стенки - более 4-6 мм, горячая точка - толстая. Сайт
Конструкция двигателя относится к тяжелым деталям средней толщины. Общий вес заливки составляет более
более 16 кг с учетом литниковой системы. К внутреннему качеству двигателя предъявляются повышенные требования. Литье
дефекты, такие как усадка, усадочные полости и шлаковые включения, не допускаются. Литье под низким давлением
Литье под низким давлением имеет такие преимущества, как низкая трудоемкость, плавная скорость заполнения и высокая производительность. Кроме того,
Кроме того, к преимуществам литья под низким давлением можно отнести подачу под давлением горячей точки, низкую температуру литья,
на 15%-20% более высокие механические свойства того же материала по сравнению с гравитационным литьем, стабильное и надежное качество отливки.
стабильное и надежное качество отливок. В данной работе, как показано на рис. 1, масса нетто детали двигателя составляет 9 кг,
Толщина средней стенки - 5 мм, толщина боковой стенки фланца - 10 мм. Диаметр горячей точки гайки
диаметр горячей точки гайки превышает 20 мм. максимальный диаметр окружности горячей точки составляет 42 мм.
дисперсная установка. Для отливки двигателя используется процесс литья под низким давлением. При проектировании процесса
Основное внимание уделяется схеме питания, способу выпуска, выбору и контролю параметров производственного процесса
параметры.

System design of low-pressure casting process of the motor

Feeding characteristic of low-pressure casting process

The feeding control of Low-pressure casting process is different from that of the gravity

casting. For gravity casting, molten metal feeding means liquid aluminum in the riser is guarantee

static pressure, and moves from top to bottom, from high temperature region to the low temperature

area by gravity. For Low- pressure casting, molten metal filling is the pure bottom pouring type.

When outside pressure is put, the feeding is from bottom to up, from high temperature region to the

low temperature zone. Without outside pressure, the feeding acts the same way as gravity casting.

In the gating process, the upside-down temperature gradient distribution and poor heat dissipation

condition of lower die make the top riser design in low-pressure casting 20% over the gravity

casting parts, and even more. Key feeding area of casting, the areas with strongest feeding capacity

in the process system shall be arranged in the lower die [3]

Design of low-pressure casting gating system

When Low-pressure casting is adopted, molten metal fills from bottom to top, and the mold

filling process is smooth with small turbulence and less oxidation. Exhaust direction of noninvolved

gas cavity is in accord with the filling direction of molten metal and the cavity is in good exhaust

condition. The gating system has relatively lower requirements for deslagging function, and clean

aluminum liquid can even cancel deslagging. The runner design mainly meets the feeding needs,

with due consideration to exhaust and filling. As the example listed above, the size structure of the

sprue gate and runner are designed according to the requirements for the feeding channel. Casting

speed is mainly controlled by filling pressure of pneumatic system and inflow flow, and less

influenced by runner structure. But it should be noted that the section size of "actual gate" that

runner and casting lap can meet the need of the filling velocity. As the mold temperature is higher

in the lower die, the hot spot mainly relies on the efficient runner feeding in the lower die. Short

runner brings about a higher rate of process yield. Design of large casting runner, based on full

consideration of the feeding requirements, needs attention to the impact of large temperature

gradient, bringing with high temperature molten metal, on production efficiency. The thick runner

may need longer pressure holding time and solidification time [3].

The Figure 2 above shows the motor structure and hot spot distribution. The distribution of hot

spot is divided into three key areas: the lifting screw zone on the side of the casting, the flange zone

of flange ring, the thick wall area around the hole, and the nut boss spreading on top surface and the

reinforcing ribs surrounding it.

On the basis of the foregoing, it is reasonable to make runner from the hot spot and flange face

to the left and the right respectively. The runner starts from the hot spot circle. The cross

gate and sprue gate have successively expanded structures.

Системная схема процесса литья под низким давлением двигателя
Характеристика подачи материала в процессе литья под низким давлением
Управление подачей при литье под низким давлением отличается от управления подачей при гравитационном литье.
литья. При гравитационном литье подача расплавленного металла означает, что жидкий алюминий в стояке находится под гарантированным
статическое давление, и движется сверху вниз, из области высоких температур в область низких температур.
области под действием силы тяжести. При литье под низким давлением заливка расплавленного металла осуществляется по типу чистого нижнего литья.
Когда создается внешнее давление, подача происходит снизу вверх, из области высоких температур в область низких температур под действием силы тяжести.
низкотемпературную зону. При отсутствии внешнего давления подача происходит так же, как и при гравитационном литье.
В процессе заливки перевернутое распределение градиента температуры и плохой отвод тепла от нижней матрицы приводят к тому, что верхняя часть изложницы поднимается вверх.
перевернутое распределение температурного градиента и плохой теплоотвод от нижнего штампа приводят к тому, что конструкция верхнего стояка при литье под низким давлением на 20% превосходит гравитационную
и даже больше. Ключевая зона питания отливки, зоны с наиболее сильной питательной способностью
в технологической системе должны располагаться в нижней форме [3].
Конструкция литниковой системы для литья под низким давлением
При литье под низким давлением расплавленный металл заполняет форму снизу вверх, и процесс заполнения формы происходит плавно, с небольшими турбулентностями.
Процесс заполнения формы происходит плавно, с небольшой турбулентностью и меньшим окислением. Направление выхлопа невсасывающего
газовой полости совпадает с направлением заполнения формы расплавленным металлом, и полость находится в хорошем выпускном состоянии
состояние. Литниковая система предъявляет относительно низкие требования к функции деслагирования, а чистая
чистая алюминиевая жидкость может даже отменить обесшламливание. Конструкция бегуна в основном удовлетворяет потребности в питании,
с учетом выхлопа и заполнения. Как видно из приведенного выше примера, размерная структура
литника и бегунка проектируются в соответствии с требованиями к каналу подачи. Литье
Скорость разливки в основном регулируется давлением заполнения пневматической системы и приточным потоком и в меньшей степени
В меньшей степени на нее влияет конструкция бегунка. Однако следует отметить, что размер сечения "фактического затвора", который
бегунок и литейный круг могут соответствовать скорости заполнения. Поскольку температура формы выше
в нижнем штампе, горячая точка в основном зависит от эффективности подачи бегунка в нижний штамп. Короткий
Короткая бегущая дорожка обеспечивает более высокую производительность процесса. Проектирование крупных литейных бегунов, основанное на полном
Учитывая требования к питанию, необходимо обратить внимание на влияние большого температурного градиента, который приводит к высокой температуре расплава.
градиента, связанного с высокой температурой расплавленного металла, на эффективность производства. Толстый бегун
может потребоваться большее время выдержки под давлением и время затвердевания [3].
На рис. 2 показана структура двигателя и распределение горячих точек. Распределение горячей точки
распределение горячих точек делится на три основные зоны: зона подъемного винта со стороны отливки, зона фланца
фланцевого кольца, зона толстой стенки вокруг отверстия, а также зона бобышки гайки, распространяющаяся по верхней поверхности, и
окружающие ее ребра жесткости.
Исходя из вышесказанного, целесообразно производить обкатку от горячей точки и торца фланца
влево и вправо соответственно. Бегунок начинается от окружности горячей точки. Крестовина
Затвор и литник имеют последовательно расширяющиеся структуры.

The advantages of this process are as follows: the nut boss scattering on the flange surface is in

the end of the flow field of gating system, which is characterized by the shrinkage of the core.

Processes as the top riser’s feeding and thinned local coating thickness in cavity, coating or copper

cooling or other methods can be adopted to control. Reinforcing ribs evenly distributed on the side

of casting, which is connected to the annular flange, are shrinking very effectively through the

annular flange. In view of the casting shrinkage of the core, as shown in figure 3, the feeding runner

1827in the thick hot spot connected with sprue gate is opened. Four cores fully feed the middle thick part

by water cooling. Two runners are set to feed thick nut boss on the annular flange, and reinforcing

ribs around fully feed the casting flange.

This feeding system fully and comprehensively covers the casting hot spot, so the defects of

shrinkage hole and shrinkage porosity can be avoided effectively

Преимущества данного процесса заключаются в следующем: рассеивание бобышки гайки на поверхности фланца находится в
конце поля потока литниковой системы, для которой характерна усадка сердечника.
Такие процессы, как подача верхнего стояка и утонение толщины локального покрытия в полости, нанесение покрытия, охлаждение меди
охлаждение или другие методы могут быть приняты для контроля. Армирующие ребра равномерно распределяются по стороне
отливки, которая соединена с кольцевым фланцем, усадка через него происходит очень эффективно.
кольцевой фланец. С учетом усадки литейного стержня, как показано на рис. 3, подающий бегунок
1827 в толстой горячей точке, соединенной с литниковым затвором, открывается. Четыре сердечника полностью подают среднюю толстую деталь
за счет водяного охлаждения. Две бегунки установлены для подачи толстой бобышки гайки на кольцевой фланец, а усиливающие ребра вокруг
Ребра, расположенные по периметру, полностью подают фланец отливки.
Такая система подачи полностью и всесторонне охватывает горячую точку отливки, поэтому дефекты
усадочного отверстия и усадочной пористости можно эффективно избежать

The design of the exhaust system

Gas discharge mainly considers two aspects, the gas discharge from cavity and from cavity

filling corner.

Cold shut with gas barrier property is very easy to form in the filling blind corner, such as the

cavity top and reinforcing ribs. The exhaust design of these places should be attended to while

making process design. The main exhaust holes of motor gating system are placed as shown in

Figure 4. There is another hole on the side of the mold which can be designed as exhaust channel.

The exhaust conditions in these positions must be strengthened in the process. The central hole is

designed as movable exhaust duct, so the exhaust can be very smooth. Strengthen the exhaust

condition of exhaust plug of upper die, and then ideal results will be gained.

Gating Process Parameters

The following picture (a typical picture of low-pressure gating process diagram) shows a

typical low-pressure casting process control. Of the six stages---lifting, filling, crusting, pressurized

solidification, the holding of solidification, and unloading of solidification, the third stage should be

fixed according to the needs and usually for thin-wall castings, this stage should be canceled or

shortened to the minimum.

Конструкция выпускной системы
Газоотвод рассматривает в основном два аспекта: выход газа из полости и из полости
угол заполнения.
Холодный затвор с газобарьерным свойством очень легко образуется в глухом углу заполнения, например в
верхняя часть полости и ребра жесткости. При проектировании технологического процесса необходимо обратить внимание на конструкцию вытяжки в этих местах.
при проектировании технологического процесса. Основные выхлопные отверстия литниковой системы двигателя располагаются так, как показано на рис. 4.
Рис. 4. На боковой стороне пресс-формы имеется еще одно отверстие, которое может быть выполнено в виде выпускного канала.
В процессе работы необходимо усилить условия выхлопа в этих местах. Центральное отверстие
центральное отверстие выполнено в виде подвижного выпускного канала, поэтому выхлоп может быть очень плавным. Усилить условия выхлопа
условия в выпускной пробке верхнего штампа, и тогда будут получены идеальные результаты.
Параметры процесса литья
На следующем рисунке (типичная схема процесса литья под низким давлением) показан
типичное управление процессом литья под низким давлением. Из шести стадий - подъем, заполнение, образование корочки, затвердевание под давлением
затвердевание, выдержка затвердевания и выгрузка затвердевания, третья стадия должна быть установлена в зависимости от потребностей и обычно для
в зависимости от потребностей и, как правило, для тонкостенных отливок эта стадия должна быть отменена или сокращена до минимума.
или сократить до минимума.

The purpose of lifting pressure is to achieve the uplifting of the liquid metal to the runner gate.

With large volume of air, the large slope of A - B section, and the fast speed of lifting, it is effective

to improve production efficiency.

Lifting pressure is also called suspended pressure, and the difference between the two

pressures is that constant lifting pressure cannot make up for the pressure loss produced by lowering the liquid level in the furnace during the process of production. The liquid level in the furnace in the early stage of mold filling changes dynamically. Suspended pressure = lifting pressure + pressure loss△P. Therefore, filling pressure parameters of dies can be guaranteed at a certain level stably,

while the height of liquid level in the furnace in the early stage of mold filling remains the same.

The purpose of filling pressure is to complete the process of filling metal liquid in the cavity.

With a certain ventilation, on the premise of filling, a low pressure can get lower filling speed, can

ensure that the cavity gas be discharged fully, improve die gap’s ability of sealing liquid metal and undertaking sand cores, and reduce the stomatals of dies and the rejection rate of burnt-on sands.

The main purpose of holding pressure, at present, is to improve the feeding ability of gating

system. Generally speaking, the higher the holding pressure is, the better the effect is.

The following are some important processing parameters: lifting pressure is 0.018-0.018 MPa;

filling pressure is 0.03-0.05 MPa; supercharging pressure is 0.05-0.08 MPa; and time for filling

pressurization is 10 to 20 seconds. Besides, water delivery time is 30-100 seconds; mold

temperature for upper die is 320 + 40 ˚C; mold temperature for lower die is 350 + 50 ˚C; and

temperature for aluminum liquid is 710-720 ˚C.

Analysis and control of unstable factors of low-pressure casting process

Unstable factors of low-pressure casting process Stability of dies depends on the stability of process parameters. Instable process control is bound to bring casting quality fluctuation. The current low-pressure casting technology has shortages of the following three aspects: temperature control, filling speed and filling pressure.

Temperature control: as a result of the limitation of transferring speed of mold heat, and the

periodic changes of heating and cooling conditions, it is difficult to control mould temperature field.

As there are great differences between the beginnings and endings of production, the temperature of

lower die is relatively lower, and the differences between upper and lower dies are not great.

Besides, from running gate to hot spot that needs feeding, the temperature gradient is much smaller

than that at the end of the production. The result is the change of feeding conditions, and it’s

difficult to determine reasonable casting solidification time and filling speed. Crystal structures and

mechanical properties of castings in the different periods have great differences[3,4].

Because the heat dissipation area in the lower die is much smaller than that in the upper die.

Lower die has more opportunities of heating while upper die can only have dissipation and

absorption of heat. Factors like repeatedly washed holding furnace, high temperature furnace, high

temperature of liquid aluminum, together with direct contact with high temperature of liquid

1829aluminum during the period of pressure solidification, can make the mold temperature gradually

close to the temperature of the liquid aluminum. With the increase of working time, the temperature

gradient between upper and lower dies becomes bigger and bigger.

The filling speed: Each time a die is casted, furnace cavity volume increases by △V. From

“PVT = constant” we know, when the pouring temperature is T and pressure P is the fixed

parameters, with the increase of the volume V, air inflow is bound to increase. [4]With constant inlet

velocity, inlet time is sure to increase. With the increase of the inlet time, the filling speed will

reduce, or the actual state of filling will be delayed. As the actual casting curve of B---C section of

the slope is reduced, point C, the filling ending time is delayed step by step, as is shown in Figure 5.

If crust solidified control signal, there will be a pause in the process of liquid metal filling, and the

quality of the products will be affected seriously[4].

Filling pressure: Each time a die is casted, furnace drops by △h, and the filling pressure

reduces by △P. During the whole work process, parameters of dies’ filling pressure are in a

dynamic drop.

Temperature control, selection and control of filling speed and filling pressure of

low-pressure casting

Temperature control: A stable control of temperature field is one of the primary conditions for

quality stability of dies. The selection of equipments, designs and parameters must be controlled.

The stability of the temperature, guaranteed by the balance between heat absorption and dissipation,

is the primary condition of other parameters. Above all, when designing, appropriate equipments

should be chosen based on characteristics of products’ structure. Dies with thin walls, big cross

sections, and no core cavities has less feeding demands. If a higher filling speed is expected,

equipments with low pressure, large flow and large diameter lift pipes can be chosen. Equipments

with thick walls, small cross sections, and core cavities has a greater demand, large flow with “high

pressure”, large diameter lifting pipes and multipoint gating systems can be chosen. Secondly, on

the basis of process conditions, a single point of filling should be avoided so as not to cause

concentrated feeding and flowing, which will lead to overheating of running area. Next, a suitable

mold temperature should be chosen, and the time of coagulation, cooling and mould heating time

should be under accurate control to ensure the control of production process is stable and

continuous, and the key controlling point on temperature changes is in a reasonable level. As is

mentioned in this article, for example, if a temperature setting of the motor’s lift tube exit is 400 +

50 ˚C, then the control points of lower die is 350 + 50 ˚C. When selecting technological parameters

of aluminum liquid, faster filling speed, shorter holding time of solidification, and higher pressure

of solidification is needed to meet the needs of the filling and feeding[5].

Filling speed: According to the state of equipments, castings, and mold production, the inlet

flow can be increased appropriately or the inlet pressure can be controlled. By “PVT = constant”, it

can be concluded that the speed adjustment can be expressed as:

tn/tn+1=Pn*Vn/(Pn=1+△P)(Vn+1+△V). Generally, the filling speed of dies with thin walls, big

cross sections and no core cavity is higher than those with thick walls, small cross sections and core

cavities. The ideal filling speed depends on the needs of the speed of liquid rising level V, the rising

1830speed of metal mold practices recommended, is 10 mm to 40 mm/s. The irregular change of casting

section S, and the dynamic change of mold temperature field bring the irregular demand of filling

speed Q (Q = V * S), which can be meted by strengthening operation and data processing capacity

of the low-pressure equipment unit [6] .

With stable temperature field and proper filling speed, parameters of pressure can help

determine a reasonable growth model. By setting the chamber diameter and the weight of a die,

using PLC programmable controller, and by making a fixed △P of pressure parameters according to

the working period, the stability of the pressure parameters can be guaranteed.

5. Conclusion

Only with profound understanding of method of low-pressure casting technology,

comprehensive, reasonable and correct control of various process parameters can we guarantee the

stability of the production process and the quality of products. In low-pressure casting, accurate

control of technology, temperature, speed, and pressure parameters is necessary to achieve the

stable and reliable quality assurance.

Acknowledgments

The authors are grateful for the Project (CP12014002) supported by the Nantong Science and

Technology Commission of China.

Назначение подъемного давления - добиться подъема жидкого металла к бегунковому затвору.
Благодаря большому объему воздуха, большому уклону сечения A - B и высокой скорости подъема, это позволяет эффективно
для повышения эффективности производства.
Давление подъема также называется давлением подвески, и разница между этими двумя видами давления заключается в том, что постоянное давление подъема не может быть постоянным.
разница между ними заключается в том, что постоянное давление подъема не может компенсировать потерю давления, возникающую при снижении уровня жидкости в печи во время работы.
уровня жидкости в печи в процессе производства. Уровень жидкости в печи на
начальной стадии заполнения формы изменяется динамически. Давление взвеси = давление подъема + давление
потери△P. Поэтому параметры давления заполнения пресс-форм можно стабильно поддерживать на определенном уровне,
при этом высота уровня жидкости в печи на начальной стадии заполнения пресс-формы остается неизменной.
Назначение давления заполнения заключается в завершении процесса заливки металлической жидкости в полость.
При определенной вентиляции, в условиях заполнения, низкое давление может снизить скорость заполнения, обеспечить
обеспечить полное удаление газов из полости, улучшить способность зазора штампа герметизировать жидкий металл и
зазора матрицы, герметизировать жидкий металл и песчаные жилы, уменьшить застревание матриц и процент брака по обожженным пескам.
Основное назначение давления удержания в настоящее время заключается в улучшении подающей способности литниковой системы.
системы. В общем случае, чем выше давление выдержки, тем лучше эффект.
Ниже приведены некоторые важные технологические параметры: давление подъема - 0,018-0,018 МПа;
давление наполнения - 0,03-0,05 МПа; давление наддува - 0,05-0,08 МПа; время наполнения
нагнетания составляет 10-20 секунд. Кроме того, время подачи воды составляет 30-100 секунд; температура пресс-формы для верхнего штампа 320 + 40
температура верхней пресс-формы 320 + 40 ˚C; температура нижней пресс-формы 350 + 50 ˚C; температура алюминиевой жидкости 710-77.
температура алюминиевой жидкости - 710-720 ˚C.
Анализ и контроль нестабильных факторов процесса литья под низким давлением
Нестабильные факторы процесса литья под низким давлением
Стабильность работы штампов зависит от стабильности параметров технологического процесса. Нестабильное управление процессом
обязательно приведет к колебаниям качества отливок. Современная технология литья под низким давлением имеет
недостатки в следующих трех аспектах: контроль температуры, скорость заполнения и давление заполнения.
Температурный контроль: в результате ограничения скорости передачи тепла от формы и
Периодическая смена условий нагрева и охлаждения затрудняет контроль температурного режима формы.
Поскольку существуют большие различия между началом и концом производства, температура нижней матрицы относительно ниже, а температура
нижнего штампа относительно ниже, а разница между верхним и нижним штампами невелика.
Кроме того, от ходового затвора до горячей точки, требующей подачи, градиент температуры значительно меньше
чем в конце производства. В результате меняются условия подачи, и трудно определить разумное время затвердевания отливки.
трудно определить рациональное время затвердевания отливки и скорость заполнения. Кристаллические структуры и
механические свойства отливок в разные периоды имеют большие различия[3,4].
Поскольку площадь теплоотвода в нижней форме значительно меньше, чем в верхней.
Нижняя форма имеет больше возможностей для нагрева, в то время как верхняя форма может только рассеивать и
поглощение тепла. Такие факторы, как многократно промытая печь выдержки, высокотемпературная печь, высокая
температура жидкого алюминия, а также непосредственный контакт с высокой температурой жидкого
1829алюминием в период затвердевания под давлением, могут привести к тому, что температура пресс-формы постепенно
постепенно приближается к температуре жидкого алюминия. С увеличением времени работы градиент температуры
градиент температуры между верхней и нижней матрицами становится все больше и больше.
Скорость заполнения: при каждой заливке штампа объем полости печи увеличивается на △V. Из
"PVT = постоянная" известно, что при фиксированных параметрах температуры заливки Т и давления Р
с увеличением объема V приток воздуха обязательно увеличится. [4]При постоянной скорости впуска
[4]При неизменной скорости на входе время на входе обязательно увеличится. С увеличением времени впуска скорость наполнения будет уменьшаться
уменьшается, либо фактическое состояние заливки задерживается. По мере того как кривая фактического состояния разливки на участке B---C
наклон уменьшается, точка C, время окончания разливки постепенно задерживается, как показано на рис. 5.
Если управляющий сигнал "корка затвердела", то в процессе разливки жидкого металла возникнет пауза, и качество продукции серьезно пострадает.
качество продукции серьезно пострадает[4].
Давление заливки: при каждой заливке печь опускается на △h, а давление заливки
уменьшается на △P. В течение всего рабочего процесса параметры давления заполнения матрицы находятся в динамическом падении.
динамическом падении.
Контроль температуры, выбор и регулирование скорости заполнения и давления заполнения при литье под низким давлением
литье под низким давлением
Контроль температуры: Стабильный контроль температурного поля является одним из основных условий
стабильности качества штампов. Выбор оборудования, конструкции и параметров должен быть контролируемым.