離心鑄造基本原理:離心鑄造是將液體金屬注入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi),使金屬液在離心力的作用下充滿(mǎn)鑄型和形成鑄件的技術(shù)和方法。離心力的作用有:使液體金屬在徑向能很好地充滿(mǎn)鑄型并形成鑄件的自由表面;不用型芯能獲得圓柱形的內(nèi)孔;有助于液體金屬中氣體和夾雜物的排除;影響金屬的結(jié)晶過(guò)程,從而改善鑄件的機(jī)械性能和物理性能。
1)離心鑄型轉(zhuǎn)速的選擇
選擇離心鑄型的轉(zhuǎn)速時(shí),主要應(yīng)考慮兩個(gè)問(wèn)題:(1)離心鑄型的轉(zhuǎn)速起碼應(yīng)保證液體金屬在進(jìn)入鑄型后立刻能形成圓筒彩,繞軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn);(2)充分利用離心力的作用,保證得到良好的鑄件內(nèi)部質(zhì)量,避免鑄件內(nèi)產(chǎn)生縮孔、縮松、夾雜和氣孔。
采用砂型離心鑄造時(shí),也要注意忽使液體金屬對(duì)型壁具有太大的離心壓力而引起鑄件粘砂脹砂等的缺陷。
2)離心鑄造用鑄型
離心鑄造時(shí)使用的鑄型有兩大類(lèi),即金屬型和非金屬型。非金屬型可為砂型、殼型、熔模殼型等。由于金屬型在大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)時(shí)具有一系列的優(yōu)點(diǎn),所以在離心鑄造時(shí)廣泛地采用金屬型。
臥式懸臂離心鑄造機(jī)上的金屬型按其主體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為單層金屬型和雙層金屬型兩種。在單層金屬型中,型壁由一層組成,單層金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,但它損壞后需要制作新的鑄型才能開(kāi)始生產(chǎn),在此鑄型中只能澆注單一外徑尺寸的鑄件。而在雙層金屬型中,型壁由兩層組成,鑄件在內(nèi)型表面成形。雙層金屬型結(jié)構(gòu)雖復(fù)雜性,但只要改變內(nèi)型的工作表面尺寸就可澆注多種外徑尺寸的離心鑄件。
3)涂料
金屬型離心鑄造時(shí),常需在金屬型的工作表面噴刷涂料。對(duì)離心鑄造金屬型用涂料的要求與一般金屬型鑄造時(shí)相同。為防止鑄件與金屬型粘合和鑄鐵件產(chǎn)生白口,在離心金屬型上的涂料層有時(shí)較厚。離心鑄造用涂料大多用水作載體。有時(shí)也用于態(tài)涂料,如石墨粉,以使鑄件能較易地自型中取出。
噴刷涂料時(shí)應(yīng)注意控制金屬型的溫度。在生產(chǎn)大型鑄件時(shí),如果鑄型本身的熱量不足以把涂料洪干,可以把鑄型放在加熱爐中加熱,并保持鑄型的工作溫度,等待澆注。生產(chǎn)小型鑄件時(shí),尤其是采用懸臂離心鑄造機(jī)生產(chǎn)時(shí),希望盡可能利用鑄型本身的熱量洪干涂料,等待澆注。
4)澆注
離心鑄造時(shí),澆注工藝有其本身的特點(diǎn),首先由于鑄件的內(nèi)表面是自由表面,而鑄件厚度的控制全由所澆注液體金屬的數(shù)量決定,故離心鑄造澆注時(shí),對(duì)所澆注金屬的定量要求較高。此外由于澆注是在鑄型旋轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行的為了盡可能地消除金屬飛濺的現(xiàn)象,要很好控制金屬進(jìn)入鑄型時(shí)的方向。
液體金屬的定量有重量法、容積法和定自由表面高度(液體金屬厚度)法等。容積法用一定體積的澆包控制所澆注液體金屬的數(shù)量,此法較簡(jiǎn)便,但受金屬的溫度,熔渣等影響,定量不太準(zhǔn)確,在生產(chǎn)中用的較多。
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