低压铸造铝、镁合金铸件不仅质量明显提高,而且可实现全过程的自动化,提高了劳动生产率和产品质量的稳定性;可以省略浇冒口、提高铸件出品率,降低材料消耗和生产成本。低/差压铸造工艺不仅在特别重视铸件质量的军工领域应用越来越多,在大批量生产的汽车、内燃机工业上的应用也在不断增加。在汽车、摩托车车轮和发动机缸体、缸盖的生产上,低压铸造工艺备受青睐。
现代武器装备大量采用大型复杂薄壁结构件和铝、镁合金整体铸造技术。用整体铸件代替以前的焊接或机械连接构件,可以减轻产品的重量,减少零件数目和大量的铆接、焊接和组合装配等工序,降低了生产周期和成本,提高了产品的一致性和可靠性,满足武器装备轻量化、低成本化和高可靠性的要求。对于铝、镁合金等轻合金铸件,由于合金易氧化,充型过程中液流的飞溅和紊流引起的二次氧化会导致铸件易产生夹杂、针孔等铸造缺陷,低密度导致合金补缩和大型、薄壁铸件的充型困难。低压铸造工艺具有充型过程平稳、充型速度可调、补缩压力大等特点,可以很好的解决铝、镁合金铸件在充型、凝固过程中容易产生的问题,特别适合于生产大型、复杂、薄壁铸件。
控制系统是低压铸造装备的核心,其核心技术是保温炉内液面压力的控制。建立在低压铸造过程的“可视化”技术和低压铸造工艺专家系统基础上的工艺优化,是实现高效率、低成本生产优质铸件的保障。课题组开发的建立在铸件充型与凝固过程数值模拟和凝固理论基础上的工艺优化与专家系统为精确、合理地确定控制参数提供了技术保障,被汽车业内人士评价为:低压铸造控制系统改变了整个行业。
在低压铸造工艺及装备的技术领域,课题组研究的内容包括:(1)可以实现工艺参数精确可控的高精度、高可靠性控制系统;(2)适应汽车行业大批量连续生产的自动化成套装备;(3)适应特种铸件生产的辅助工艺手段和装备;(4)建立在“可视化”和数值模拟基础上的低压铸造工艺优化和专家系统。

