（1）低压铸造时，升液速度不宜过快 低压铸造时，铸型的充填完全是由坩埚中合金液面气体的压力来实现的，所需的压力可参照图5-175所示进行推导。当压缩空气的压力p（Pa）作用在合金液面上，若型腔对液体合金无阻碍，当液体合金上升H（m）时，则

p=H·γ

式中 γ——液体合金的重度（N/m³）。

但实际生产中，往往由于型腔排气不良和液体合金流动时所遇的黏度阻力等，会使液体合金上升时受到不同程度的阻碍。因此，上式需加以修正

p=H·γ·μ

式中 _μ——阻力系数，一般在1～1᥊5的范围内。在低压铸造过程中，为了保证铸件质量，加压过程分为图5-176所示的几个阶段：升液阶段、充型阶段、增压阶段、保压阶段和卸压阶段。升液压力p₁是指当合金液面上升到浇道、高度为H₁时所需要的压力，其值为

p₁=H₁·γ·μ在浇注过程中，H₁将随坩埚中合金液液面下降而增加，对应的p₁值也应随之增大。

升液压力p₁是在升压时间t₁内逐步建立起来的，加压的速度反映了合金液在升液管内的上升速度。升液速度缓慢，有利于流动平稳；太快，合金液自浇道流入型腔时产生喷溅，并使型腔气体来不及排出型外。根据经验，此上升速度一般可控制在50～150mm/s。

（2）低压铸造时，充型速度的选择，薄壁铸件不宜过慢，厚壁铸件不可太快 在充型阶段，合金液面上的压力从p₁升到p₂（见图5-176），显然，如果充型压力小，铸件就浇不足。其充型压力应为

p₂=H₂·γ·μ

式中 H₂——自合金液面至铸型顶部的高度（m）。充型压力p₂与升液压力p₁的区别就在于合金液到达的高度不同，所需的压强也不同，其次，充型压力与升液压力一样，也随坩埚内合金液面下降而增大。

图5-173 铸件的强制冷却

1—压缩空气管 2—排气 3—铜棒 4—上型 5—型腔 6—中型 7—底型

图5-174 箱体类铸件的浇道分布

1—外浇道 2—横浇道 3—内浇道

图5-175 充型压力作用示意图

1—合金液 2—坩埚 3—U形压力计 4—阀门 5—铸型

在充型阶段，其升压速度就是充型速度，即

v₂=（p₂-p₁）/t₂

式中 t₂——充型时间（s）。v₂反映合金液在充型过程中上升的情况。v₂大则合金属液上升快，v₂小则合金属液上升慢，显然它能直接影响铸件的质量。例如当合金液上升太快时，型腔中的气体来不及排除，在型腔体积减小的情况下，型腔中气体压力升高就会产生反压力。而当反压力等于p₂时，合金液就会停止上升。随着充型压力的继续增加，超过反压力时，合金液才又继续充型，这样会使铸件表面形成“水纹”，从而影响铸件的外观，严重时会造成铸件报废。对于薄壁复杂铸件，充型速度太快，还易产生气泡，形成气孔缺陷。但如果充型速度太慢，又会产生浇不足及冷隔等缺陷。

图5-176 低压铸造的加压过程

O-A—升液阶段 A-B—充型阶段 B-C—增压阶段 C-D—保压阶段 D-E—卸压（放气）阶段

t₁—升压时间 t₂—充型时间 t₃—增压时间 t₄—保压时间 t₅—卸压时间

p₁—升液压力 p₂—充型压力 p₃—增压压力 H₁—升液高度 H₂—充型高度

根据铸件的壁厚、复杂程度以及铸型的导热条件不同，充型速度也不宜一样。如果采用金属型浇注复杂的铝件，为保证轮廓清晰，在不出现气孔或表面“水纹”的前提下，可采用较大的充型速度。而对于砂型铸造厚大件时，为了确保型腔中的气体顺利排除，可采用较低的充型速度。

（3）低压铸造时，铸件结晶时所受压力愈大，补缩效果越好，但在增压阶段不可对任何铸型生产的任何铸件都快速增大压力，必须分清情况，区别对待 合金液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力p₃，即(www.daowen.com)

p₃=p₂+Δp

式中 Δp——充型后继续增加的压力（Pa）。

结晶压力p₃也可由经验公式确定，即

p₃=kp₂

式中 k——增压系数，一般在1᥊1～2᥊0的范围内，特殊情况下，可以再增0᥊2～0.3MPa。

实践证明：结晶压力愈大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但通过增大结晶压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采用的。例如湿砂型浇注时，结晶压力就不能太大。因为湿砂型强度低，压力过高不仅影响铸件的表面粗糙度和几何尺寸，甚至会造成铸件机械粘砂或胀箱。再如金属型低压浇注薄壁叶片类铸件时，由于型壁导热性好，合金液进入型腔很快就凝固，即使增加过大的压力也无意义，所以p₃在不同情况下取值不同。如采用湿砂型时，p₃值一般为p₃=p₂，或取39.2～68.6kPa；在生产特别厚大的铸件或采用金属型与金属芯浇注铸件时，p₃可增到196～294kPa。

合金液面上的压力也是在一段时间内由p₂增至p₃的，其增压速度v₃可用下式表达

v₃=（p₃-p₂）/t₃

式中 t₃——增压时间（s）。v₃对于铸件质量也有影响，如用砂型浇注厚壁铸件时，铸件凝固缓慢，若v₃很大，就可能将刚凝固的表面层压破。但如用金属型浇注薄铸件，铸件凝固很快，若v₃很小，增压就无意义。因此增压速度应根据具体的情况选定。一般对于用金属型、金属芯低压铸造时，v₃的取值在10kPa/s左右，而在干砂型浇注厚壁铸件时，v₃的取值较低，一般在5kPa/s左右。

（4）低压铸造时，保压时间不可太短，但也不宜过长 型腔压力增至结晶压力p₃后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够，铸件未完全凝固就卸压，型腔中的合金液将会全部或部分流回坩埚，造成铸件“放空”报废。如果保压时间过长，则浇道残留过长，这不仅降低工艺出品率，而且还会造成浇道“冻结”，使铸件出型困难，或者升液管与浇道接触部分堵塞增加清理工作量，降低生产率，故生产中必须选择一适宜的保压时间。

保压时间与铸件结构、铸型温度、铸型导热、浇注温度等因素有关，通常应以浇道凝固为界。一般是待铸件凝固后，残留浇道的长度在20～50mm为宜；或铸件内浇道处无缩孔时，所取的保压时间最适宜，这些可通过试验确定。根据铸件质量估算保压时间可参考图5-177。图中曲线1为浇道开在薄处，保压时间可以短些；曲线3为浇道开在厚处，保压时间宜长些；曲线2表示介乎二者之间。

图5-177 铸件质量与保压时间的关系

1—内浇道开在薄处 2—内浇道开在中等壁厚处 3—内浇道开在厚处

从上述分析看到，p₂、v₂、p₃、v₃等都对铸件质量有影响。因此在实际生产中，应根据铸件和铸型条件正确选择这些参数。

（5）湿砂型低压铸造时，结晶压力不可太高。充型后一般不宜再快速增压 用湿砂型低压铸造时，如果浇注的是壁薄铸件，在升液阶段，合金液缓慢上升（如图5-178中曲线1），当合金液已到达浇口后，为了防止铸件产生冷隔或浇不足，常需适当提高充型速度。由于湿砂型的强度低，为防止铸件胀砂或机械粘砂，结晶压力不可太高。一般充型后不再快速增压，即充型压力p₂等于结晶压力p₃，待铸件在压力p₂下完全凝固后卸压。但在湿砂型浇注厚壁铸件时（如图5-178中曲线2）充型速度可低些，一般保持合金液在升液管中的上升速度即可。此外，由于铸件壁厚，凝固时间长，因此需较长的保压时间。

图5-178 湿砂型低压铸造工艺示例

1—薄件 2—厚件

（6）干砂型低压铸造时，随铸件壁厚薄的不同，其充型、保压时间不宜雷同 用干砂型低压铸造时，如用干砂型浇注厚壁铸件（如图5-179中曲线2），由于干砂型强度高，导热性比湿砂型差，可在充型完毕后稍停片刻（约10～30s，可从试验中找出），待铸件表面结成凝固壳后，再行增压，p₃可稍大（p₃=0᥊10～0.15MPa，不大于0.25MPa），以保证在较高的压力下结晶凝固，使铸件的厚部能得到补缩。在用干砂型浇注薄壁复杂件（如图5-179中曲线1）时，为保证型腔充满，在不产生气孔和夹杂的前提下，尽量提高充型速度。型腔充满后，应急速增压，保证铸件在较高的压力下结晶凝固。由于壁薄，充型后的保压时间可较短。

图5-179 干型低压铸造工艺示例

1—薄件 2—厚件

（7）用金属型（或石墨型）低压铸造薄件、厚件及耐压件时，其充型速度、保压时间，甚至增压压力等不宜雷同 如果采用金属型（或石墨型）和金属芯浇注薄壁铸件（如图5-180中曲线1），由于金属型冷却速度大并能承受较高的压力，在不产生气孔的前提下，充型速度应尽可能快些。型腔充满后，应急速增压，保证铸件在较高的压力下结晶凝固。若增压不及时，铸件凝固较快，将使铸件得不到较好的补缩。

金属型（或石墨型）低压浇注厚壁铸件（如图5-180中曲线2）时，由于壁厚，型腔容易充满，同时为了让型腔中的气体有充裕时间逸出，充型速度可低些，但保压时间应长些。对补缩或结晶凝固有更高要求的耐压件，结晶压力可由p₃增至p₃′，p₃′可达196～294kPa（如图5-180中曲线3）。

图5-180 金属型低压铸造工艺示例

1—薄件 2—厚件 3—耐压件