铸造手册 (44).pdf

第五章离心铸造第一节概述一、离心铸造分类离心铸造是一种将金属液浇进旋转铸型, 金属液在离心力作用下充填铸型并凝固成形的铸造方法。按照铸型旋转轴线在空间的位置, 离心铸造法可分为下列几种。( 一) 卧式离心铸造铸造旋转轴线呈水平状态或与水平线交角很小, 见图! " # " $ 。图! " # " $ 卧式离心铸造示例% ) 卧式悬臂离心铸造& ) 滚筒式离心铸造’) 水冷金属型离心铸管$ —铸型( —铸件) —移动浇注槽· * ! ( ( · 第五章离心铸造???????????????????????图! " # " $ 立式离心铸造示例% ) 真离心铸造& ) 半离心铸造( 齿轮圈铸造) ’) 加压离心铸造( —铸型$ —铸件) —型腔* —型芯( 二) 立式离心铸造铸型旋转轴线垂直于地面, 见图! " # " $ 。西方文献常按铸件成形特点, 对离心铸造法分类。( ( ) 真离心铸造。回转形铸件轴线与铸型旋转轴线重合, 铸件内表面借离心力形成。( $ ) 半离心铸造。回转形铸件轴线与铸型旋转轴线重合, 铸件各表面全由铸型壁形成。( ) ) 加压离心铸造。铸件形状不规则, 成形时浇铸型轴线旋转, 铸件轮廓全由铸型壁形成。二、离心铸造的优缺点与其他铸造法比较, 离心铸造的优缺点为: ( ( ) 可不用型芯高效、方便地制造中空回转体铸件, 且可把壁厚减薄很多, 铸件的长度对直径的比值可很大, 如各种盘状、环状、筒状、管状铸件。( $ ) 便于制造筒、套、管、辊类双金属或多层金属铸件。( ) ) 金属液的充型能力可显著提高, 易于获得散热面积较大、壁厚较薄、型腔弯曲不易充填、表面有细致凹凸花纹的铸件; 易于浇注流动性较差的合金, 如钛合金、耐热合金。( * ) 可显著提高金属液的补缩能力, 金属中夹渣、气泡易向铸件内表面集中, 故铸件致密度高、力学性能好, 如铸钢件的力学性能可赶上锻钢件, 铜合金件、铸铁件的强度极限可比一般砂型铸件提高( + , - * + , 伸长率也有所改善。( # ) 可消除或明显减少消耗于浇庄、补缩系统的金属液, 工艺出品率可达. # , - . / , 。· + . $ $ · 第八篇特种铸造工艺设计与生产实用技术???????????????????????( ! ) 对组成易分离或凝固过程析出密度与基体相差较大的合金而言, 铸件易形成密度偏析。如铸钢件中" 、# 、$ 易向内壁聚集, 它们在内表面上的含量可比外表面处高% & ’( ) & ’; 铅青铜外层中易得铅聚集的团块。但可利用此特点制造梯度性能的铸件, 如要求内表面耐磨的金属基复合材料铸件。( ) ) 真离心铸造时对浇注金属的定量准确性要求高, 铸件内孔尺寸不易准确控制, 有时内孔表面较粗糙, 聚有熔渣。( * ) 铸件形状有一定局限性。三、离心铸造方法的选择见表* + , + % 表* + , + % 不同离心铸造法的应用离心铸造法铸件形状特征具体铸件举例卧式离心铸造悬臂离心铸造盘状、较短的筒、套、辊状小型气缸套、涨圈毛坯、轴套、双金属轴套、铜套、滚动轴承圈、泥浆泵双金属套筒、法兰盘、小型表面复合轧辊、管箍、挡圈毛坯滚筒式离心铸造管状、辊状较长的筒、套状铁管、大型气缸套、辊套、双金属轧辊、造纸机滚筒、大型铜套、蜗轮机护圈、合金钢管坯、不锈钢管坯、加热炉辊道、辐射管、裂解管、反应罐体、双金属碾辊立式离心铸造真离心铸造环状、筒状、辊状实心双金属轧辊、厚壁筒形毛坯、蜗轮毛坯半离心铸造轮状各种叶轮、蜗轮、小型螺旋浆、齿轮毛坯、滑轮、汽轮机壳、泵轮加压离心铸造各种形状小铸件阀体、管件、金属假牙饰物、工艺纪念品、小型电动机转子充铝、钛合金、耐热合金铸件第二节离心铸造原理一、离心力质量为! ( - . ) 的金属液质点, 以一定的角速度! ( / 0 1 2 3 ) 作距离旋转中心为" ( 4 ) 的圆周运动时, 此液滴产生的离心力# ( $ ) 为# 5 % ! 6 " 5 & 7 & % ! % 6 " ( * + , + % ) · % 8 6 6 · 第五章离心铸造???????????????????????式中! ———旋转转速( ! " # $ % ) 。二、有效重度和重力系数由作圆周运动的单位体积金属产生的离心力称有效重度! & ! ! ( ’# ( ) , 即! & ) " # * " ) + , + - " ! * " ) ! # * " # ) + , - - * ! ! * - + + " ( . / 0 / * ) 式中" 、! ———金属的密度( 1 2 " # ( ) 、重度( ’# ( ) ; # ———重力加速度, # ) 3 , . - # " 4 * 。有效重度大于重度的倍数称重力系数$ 。$ ) # * " # )