铜合金铸件铸造技术 立式离心铸造基本理论 离心铸造原理及分类.doc

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 PAGE 6 铜合金铸件铸造技术课程 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 铜合金铸件铸造技术课程教案 离心铸造原理 制作人：李莎 陕西工业职业技术学院 离心铸造原理 一、离心铸造的原理 离心铸造是将液态金属浇入旋转的铸型中，使液态金属在离心力作用下充填铸型并凝固成形的铸造方法。离心铸造属于特种铸造，其特点就在于，铸件的成形、凝固是在旋转的铸型中，在离心力的作用下进行的。 图1为离心铸造原理示意图。 图1 立式离心铸造圆环示意图 1-浇包 2-铸型 3-金属液 4-皮带和皮带轮 5-轴 6-铸件 7-电动机 二、离心铸造分类 按离成型情况： 真离心铸造、半离心铸造、压力离心铸造。 按铸型温度： 冷模离心铸造、热模离心铸造。 按旋转轴位置： 立式离心铸造、卧式离心铸造。 按铸型材料： 金属型离心铸造、带耐火层金属型离心铸造、砂型离心铸造、其他材料铸型离心铸造。 按铸型旋转轴在空间位置不同分类 1）立式离心铸造： 立式离心铸造时，铸型绕垂直轴旋转,此工艺主要用来生产高度小于直径的圆环形铸件。有时也用来生产异形铸件。图2为立式离心铸造机。 图2 为立式离心铸造机 2）卧式离心铸造： 卧式离心铸造时，铸型绕水平轴旋转，主要用来生产长度大于直径的套筒、管类铸件。 有时在生产壁较薄、细长的管状铸件时，铸型的旋转轴与水平线呈3°～5°的夹角，这是为了使金属液能很好地均匀分布于整个铸型长度上，这也应属于卧室离心铸造范围。图3为卧式离心铸造机及卧式离心铸造原理示意图。 图3 卧式离心铸造示意图 1-浇包 2-浇注槽 3-铸型 4-金属液 5-端盖 6-铸 件 根据铸件成形时的条件不同进行分类： 1）真离心铸造 回转形铸件的轴线与铸型旋转轴重合，铸件内表面借离心力形成（见图1、2）。 2）半真离心铸造 图4为半真离心铸造原理示意图。 图4 半真离心铸造 1-机台 2-铸型 3-铸件 4-型芯 3）加压离心铸造 如图5所示，零件形状可随意，仅利用离心力增加金属液凝固时的压力，铸型旋转速度更低。铸件中心线也不和旋转轴线重合。 图5 立式离心铸造异形铸件（加压离心铸造）示意图 1-浇道 2-型腔 3-型芯 4-上型 5-下型 按铸型温度分类： 1）冷模离心铸造： 为提高生产效率，加快铸件凝固，往往把金属型密闭在水套中，通入冷却水进行冷却，使金属型本体在工作过程中处于较低的温度。 2）热模离心铸造： 使铸型温度保持在350～450℃，铸型内壁衬有砂层或涂料，使内外壁的温差较冷模法小。 按铸型材料分类 1）金属型和带耐火层的金属型铸造： 这两种铸型都用于真正离心铸造法，尤其是水平离心铸造中，因浇注铸件批量大、尺寸大、故要求使用寿命长的金属型。 2）砂型和其他材料铸型离心铸造： 这两种铸型多用于立式离心铸造中，浇注一些小尺寸的铸件。 三、离心铸造的优点和局限 优点： （1）不用砂芯即可铸出中空零件； （2）不需要浇冒口，提高金属液的利用率； （3）金属液在离心力下凝固，组织致密； （4）在确定的铸件壁厚范围内，能获得从铸件外壁到内壁的定向凝固； （5）浇注双金属铸件，图6为生产双金属件原理图。 图6 离心铸造双金属铸件 a—铸型 b—双金属铸件 缺点： （1）仅适用于中空的轴对称零件，而铸件品种较少； （2）离心铸造机结构复杂，价格昂贵，故离心铸造车间的投入较高； （3）离心力下，有些金属溶液容易产生密度偏析； （4）内壁一般比较粗糙，往往不能直接用； （5）适用于特定的、大批量生产的铸件。