特种铸造10离心铸造资料资料.ppt

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1、特种铸造10离心铸造资料1.液体金属能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，简化了套筒、管类铸件的生产过程。2.金属充填铸型的能力高。3.补缩条件好，气体和非金属夹杂也易于排出，铸件组织较致密，缺陷较少。10.减少甚至不用浇注系统和冒口，降低金属消耗。5.铸件易产生偏析；铸件内表面较粗糙，尺寸不易控制。6.可生产双金属圆柱形铸件。离心铸造的优点离心铸造的缺点：⑴铸件内自由表面粗糙，尺寸误差大，品质差。⑵不适用于密度偏析大的合金（如铅青铜）及铝、镁等轻合金。离心铸造的应用离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件，如铁管、铜套、缸套、双金属钢背

2、铜套、耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件，如泵轮、电机转子等。根据铸型旋转轴在空间的位置立式离心铸造卧式离心铸造离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使之在离心力的作用下，完成充填和凝固成形的一种铸造方法。卧式离心铸造主要用来生产长度大于直径的套筒类和管类铸件。立式离心铸造主要用来生产高度小于直径的圆环类铸件，有时也可用此种离心铸造机浇注异形铸件。立式离心铸造2.立式离心铸造机的铸型是绕垂直轴旋转的，如图10-2所示。它主要用于生产高度小于直径的圆环类铸件，如轮圈和合金轧辊等，有时也可在这种离心机上

3、浇注异形铸件。由于在立式铸造机上安装及稳固铸型比较方便，因此，不仅可采用金属型，也可采用砂型、熔模型壳等非金属型。由于液体金属是在旋转状态及离心力作用下完成充填、成形和凝固过程的，所以离心铸造具有如下一些特点：（1）铸型中的液体金属能形成中空圆柱形自由表面，不用型芯就可形成中空的套简和管类铸件，因而可简化这类铸件的生产工艺过程。（2）离心力作用，显著提高液体金属的充填能力，改善充型条件，可用于浇注流动性较差的合金和壁较薄的铸件。（3）有利于铸件内液体金属中的气体和夹杂物的排除，并能改善铸件凝固的补缩条件。因此，铸件的组织致密，缩松

4、及夹杂等缺陷较少，铸件的力学性能好。（4）可减少甚至不用冒口系统，降低了金属消耗。（5）对于某些合金（如铅青铜等）容易产生重度偏析。（6）铸件内表面较粗糙，有氧化物和聚渣产生，且内孔尺寸难以准确控制（7）应用面较窄，仅适合于外形简单且具有旋转轴线的铸件如管、筒、套、辊、轮等的生产。1.液体金属能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，简化了套筒、管类铸件的生产过程。2.金属充填铸型的能力高。3.补缩条件好，气体和非金属夹杂也易于排出，铸件组织较致密，缺陷较少。4.减少甚至不用浇注系统和冒口，降低金属消耗。5.铸件易产生偏析；铸件内表面较

5、粗糙，尺寸不易控制。6.可生产双金属圆柱形铸件。离心铸造的特点离心铸造双金属管10.2离心铸造原理（铸件成型特点）10.2.1离心力场离心铸造时，旋转着的液体金属占有一定的空间，若在这个空间中取液体金属的任一质点M，其质量为m，旋转半径为r，旋转角速度为ω，则在该质点上作用着离心力mω2r。离心力的作用线通过旋转中心O，指向离开中心的方向。它使金属质点做远离旋转中心的径向运动。我们可借用地心引力场某些概念来研究离心力场中铸件的成形特点。离心力场离心力：mω2r重力：mg有效重度：离心力场中旋转状态单位体积物质上的离心力。重力系数：

6、或：mgmω2rrωOM重度在地心引力场中，单位体积（V）物质所受的重力（mg）称为重度，并以γ＝mg/V=ρg表示；同样，对于离心力场来说，作用于旋转状态单位体积（V）物质上的离心力γ'＝mω2r/V＝ρω2r（其中ρ为物质的密度）。为了与地心引力场相区别，我们将γ'称为“有效重度”。将离心力场与地心引力场的重度作一比较，并以下式表示：G＝γ'／γ＝ρω2r／ρg＝ω2r／g（10-1）或γ'＝Gρg＝Gγ（10-2）式（10-1）及式（10-2）中的比值G称重力系数，它表示旋转状态中物质重度增大的倍数。显然，离心铸造时，在旋转

7、铸型中的液体金属的有效重度也将按G的倍数增大（通常为几十倍乃至一百多倍），在液体金属自由表面上的有效重度一般在（2～10）×106N·m-3范围内。总结离心力场重度：有效重度：重力系数：10.2.2离心力场中液体金属自由表面的形状离心铸造时，不必采用型芯就可获得中空圆柱形的铸件，这是由于浇入旋转铸型中的液体金属，在离心力的作用下建立起来的自由表面，冷凝后最终就成为铸件中空的内表面。因此，对液体金属自由表面形状进行研究是很有必要的。10.2.2.1立式离心铸造时的液体金属自由表面的形成立式离心铸造时的液体金属自由表面的形成mgmω

8、2xx0Ky2y1hωOx1M由欧拉公式：在立式离心铸造的旋转铸型中，液体金属的自由表面是一个绕垂直转轴y的回转抛物面。将液体金属浇入绕垂直轴y-y旋转的铸型中，其旋转角速度为ω，截取其轴向断面，则可得如图7-3所示的图形。设在液体金属自由表面上任