特种铸造第十章离心铸造.ppt

图10-13 气缸套的卧式滚筒离心铸造机 1-电动机；2-传动轴；3-支撑轮；10-铸型；5-防护罩；6-浇注小车 3. 铸铁气缸套离心铸造工艺 工艺设计 1）收缩率 离心浇注缸套由于无型芯，无论从轴向和纵向基本属于自由收缩，所以收缩率主要根据铸铁牌号本身的特点而定。 2）加工余量 小缸套的加工余量一般是内表面为3~7mm，外表面2~5mm，端面3~7mm（不含卡头）。缸套的毛坯尽量简化成简单形状，以便于制造铸型和取出铸件。 涂料 多数生产厂采用水基涂料，每浇一件滚挂一次。涂料的耐火基料多为硅石粉和磷片石墨粉，黏结剂为黏土和树脂等。涂料厚度：小缸套1~2mm，大缸套约2.5~4mm。涂料要均匀，且有一定黏度以挂牢型壁，常用长形定量槽布敷涂料，涂料要在型壁上充分干燥。在铸型的里端要垫加石棉片，以防止缸套的端面产生白口。石棉片直径应比型腔大1mm。 铸铁缸套的涂料（砂衬） 离心浇注工艺及参数 1）铸型温度 首件浇注上涂料前要将铸型预热到150℃以上，正常生产时铸型温度控制在200~350℃较宜。为提高生产效率，同时为保护铸型，延长铸型的使用寿命，浇注后对铸型外壁进行水冷和空冷。一般水冷时间为60~150s。 2）金属液定量 金属液定量有质量法、容积法和自由表面高度法三种。离心浇注小缸套在连续生产中浇注频繁，多采用浇包容积定量，即一小包浇注一个缸套。 3）浇注温度 离心浇注小缸套铁液的出炉温度应适当高些，因为一般都要经过孕育处理，再经过小包定量，会使温度迅速下降，要求出炉温度应大于或等于1400℃，以保证浇注温度达1300~1360℃，大缸套浇注温度可适当低些，应为1270~1340℃。 4）铸型及其转速 铸型多采用单型结构，材质多用灰铸铁、球墨铸铁和耐热铸铁。铸型壁厚常为缸套壁厚的1.2~2.0倍。一般按重力系统G来计算转速，中小缸套G取50~80，大缸套G取40~60。 5）浇注速度 浇注速度应适当快些，以利于充型，并使铁液温度均匀，以利于顺序凝固和夹杂物的内浮。小缸套浇注速度为2~10kg/s，较大的缸套浇注速度也应大些。不同质量缸套的浇注速度见表8-4。 由前述可知，自由表面上的金属质点的有效重度为γ＝ρω2r0，则 （8-13） 式中 n——铸型的转速（r·min-1）； γ、γ——分别为液体金属的有效重度和重度（N·m-3） r0——铸件内表面的半径(m)。 因为γ / γ ＝G，故式（8-13）可改写成 （8-14） 若取式（8-14）中29.9/G ＝C，则可得 （8-15） 式（8-13）、式（8-14）及式（8-15）为实际生产和有关文献中常见的铸型转速计算公式。公式中的γ、G和C值根据所浇注的合金种类、铸件的形状特征和所采用的离心铸造工艺而定，一般对直径较小的铸件和采用金属型时可取较大值；当合金结晶区间较窄，或采用砂型立式离心铸造时，可取较小值；γ、G和C值可查相关的文献。 前苏联康斯坦丁诺夫JI.C根据式（8-15），经试验后提出：不论液体金属的种类如何，只要在液体金属自由表面上的有效重度γ＝3.33×106N·m-3，就能保证获得组织致密的铸件。据此可推导出铸型转速的计算公式 （8-16） 式中 γ的单位为N·m-3，r0的单位为m。 选择铸型转速时，应以保证液体金属能充满成形和获得组织致密的优质铸件为原则。过高的铸型转速将导致铸件产生纵向裂纹和偏析，在采用砂型离心铸造时，还会出现胀砂、粘砂甚至跑火等缺陷，此外，也不利于安全生产。 10.5.2 离心铸造用铸型 10.5.2.1 卧式悬臂离心铸造机上的金属铸型 10.5.2.2 滚筒式离心铸造机上的金属铸型 10.5.3 涂料 1）涂料的作用 ①使金属液不直接接触模具，改善铸件的成形和凝固状况，改善铸件质量。 ②保护模具，减缓对铸型的冲击和热作用，延长模