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铸铝件轮毅冷铁的设置设计跟稳压结晶工艺{一}、铸铝件轮毅冷铁的设置设计
该类铸铝件一般采用砂型铸造。轮毅形状像一个底部凸起，带有隔板的分格果盘。此类铸铝件在工艺设计时要注意以下因素:一是大平面容易产生氧 化夹杂及气孔，应采用底注方式，使铝液尽可能地平稳充型。二是铸铝件浇注时，过粗的(大于φ30mm)直浇道极易产生裹携性气孔，故对于大型压铝铸件可采用一组或两组直浇道进行浇注，每组直浇道由几根较细的直浇道组成。三是由于铸铝件上隔板较多且薄，浇注系统的设置应尽量保证隔板的充型。四是如果铸铝件壁厚较厚，较好采用计算机凝固模拟技术，对冒口及冷铁的设置进行优化设计。
用于大型特种风机的轮毅，材质为ZL104，该铸铝件外径为φ1676mm，高度为320mm，盘底凸起平面厚度为30mm，外圆壁厚为63mm，隔板壁厚为20mm，盘内等分为13格空腔，中间部位镶铸铸铁轴套。采用盘底朝上的砂型铸造底注工艺，每格空腔都由1个泥芯形成(包括隔板圆孔和盘底圆孔)。浇注系统采用底注形式，且沿圆周均匀分布，以使铝液能平稳均衡地上升，尽量减少氧 化夹杂，并较快地充满隔板。
由于外圆周壁厚达63mm，因此是厚壁铸铝件。在铸铝件外圆顶部圆周上，均匀地设置8个腰圆冒口，经计算机凝固模拟分析，可以不设置冷铁。需镶铸的铸铁轴套要烘干后下入型腔，轴套工作温度为90℃-120℃，铝液浇入型腔后将轴套镶铸，干型干芯。该产品毛坯质量为510kg，工艺出品率为78%。
{二}、铝合金压铸件稳压结晶工艺
合金液在充满型腔，完成充型之后，便进入合金液的结晶凝固阶段，铝合金压铸件在一定的压力下结晶凝固，这是低压铸造一个很重要的特点。在选取保压压力时需要根据铸型和铝合金压铸件的不同特点和需求来给定。一般情况下所用的保压压力和加压规范有三种形式，包括稳压结晶工艺、缓慢增压工艺和急速增压工艺。
稳压结晶工艺是在完成充型后，铝合金压铸件即在一个不大的恒定压力下结晶凝固直到铝合金铸件完全凝固，这个恒定压力一般只比充型压力大5~10kPa。由于湿砂型强度有限，保压压力值不宜太大，因而稳压结晶工艺主要用于湿砂型浇注，金属型薄壁叶片复杂铝合金压铸件也多用这种加压规范。但是由于这种工艺压力较低，一般在40~80kPa，补缩效果和铝合金压铸件的致密性有限。一些厚壁且要求高的铝合金压铸件，特别是有气密性和缩孔度要求的铝合金压铸件，需要在较高的压力下结晶凝固，这种情况下稳压结晶工艺就不再适用。
缓慢增压工艺很好地解决了稳压结晶工艺所存在的不足。随着越来越多的大型铝合金压铸件开始采用低压铸造工艺，所需要的保压压力也越来越大。但在砂型铸造中，由于铸型强度的限制，一般在增压之前，会给与一定的时间使铝合金压铸件形成一层薄壳层—凝固层，此过程即所谓的结壳阶段。结壳时间需根据铸型冷却条件和铝合金压铸件壁厚来决定，一般是20~60s。待铝合金压铸件表面形成薄壳层后，开始增大压力，增压速度不宜过快，可控制在1.75~3.5kPa·s，较大保压压力控制在100~150kPa。缓慢增压工艺加压规范复杂，变化较多，掌握困难，且在结壳时间的确定方面较多的依赖经验，因而不被常用，仅在对致密性要求高，干砂型厚壁件的情况下，才采用这种工艺。
急速增压工艺适用于冷却速度快，且保压压力要求较高的金属型铝合金压铸件。由于金属型冷却速度快，待合金液充满型腔后，如果不迅速增大压力，则铝合金压铸件将很快凝固而得不到补缩，无法发挥低压铸造的优点。急速增压工艺与缓慢增压工艺规范基本相同，但是省去了结壳阶段。在保证“不跑火”的前提下，增压速度越快越好，一般控制在3.5~5kPa·s。
较大保压压力可以略高，对于中等壁厚的铝合金压铸件可以增加到100kPa，对于壁厚且有其他特殊要求的铝合金压铸件，保压压力可达到250kPa。
三种加压工艺各有各自的优点和缺点以及适用范围，在生产实践中，还需要根据具体的实际情况选择合适的加压工艺。如采用砂型生产厚壁大型铝合金压铸件，则适宜采用缓慢增压工艺，而采用金属型生产制造薄壁铝合金压铸件则采用急速增压工艺加合适，而对性能要求不高的铝合金压铸件则可以考虑一种稳压结晶工艺。
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