Центробежное литье.
Оно осуществляется на специальных машинах. Расплав, заливаемый во вращающуюся форму, центробежными силами плотно прижимается к внутренним стенкам формы и воспринимает ее конфигурацию. Формы могут вращаться вокруг горизонтальных, вертикальных и наклонных осей. Наиболее распространены машины с горизонтальной осью вращения. Центробежные силы не только распределяют жидкий металл в форме, но и способствуют перемещению на внутреннюю поверхность отливки более легких, чем сплав шлаковых и газовых включений, в результате отливка получается более чистой и плотной.
Тф = 200-250°С.
,
где m – масса жидкости, кг;
г – радиус тела вращения, м;
– частота вращения формы, 1/мин.
;
, (1)
, (2)
где m – масса частицы, кг;
V – линейная скорость, м/с;
R – радиус вращения частицы, м.
, (3)
где ,
тогда (4)
. (5)
Основные технологические режимы, обеспечивающие получение качественных отливок.
Основные элементы центробежного литья:
1. Частота и режим вращения изложницы в процессе формирования отливки;
2. Температура заливаемого металла и скорость его заливки в форму;
3. Температура нагрева изложницы перед заливкой металла;
4. Состав и способ нанесения теплозащитного покрытия изложницы;
5. Способ заливки металла в изложницу;
6. Время остывания металла в изложнице.
От частоты вращения изложницы зависит: плотность, прочность, однородность хим. состава по сечению отливки.
Как правило, оптимальная частота вращения формы, определенная с помощью гравитационного коэффициента – К= 80…120, обеспечивает получение качественных отливок из бронзы, чугуна и стали. При литье материалов, склонных к образованию трещин, рекомендуется переменная частота вращения.
Материал отливки | Температура заливки, °С |
Алюминиевая бронза БрА9Ж2, 5Н1, 5Мц9 | 1160-1170 |
Оловянная бронза БрО6Ц4С2Н1 | 1100-1120 |
Серый чугун | 1380-1400 |
Углеродистая сталь | 1550-1570 |
Область применения центробежного литья.
1. Литье чугуна.
Получают чугунные втулки небольших и средних размеров цилиндрической формы (гладкие и с одним буртом), их используют для изготовления гильз, двигателей внутреннего сгорания, цилиндров компрессоров, поршневых колец – эти детали должны обладать высокими механическими свойствами: герметичностью, износостойкостью, тепловой и коррозионной стойкостью. Для литых труб характерна большая длина и сравнительно малая толщина. Канализационные трубы изготавливают длиной 2 м, диаметром от 50 до 150 мм при толщине стенок 4…5 мм. Водопроводные трубы длиной 2…5 м, диаметром 50…1000 мм и толщиной стенки 7,5…30 мм. Литые трубы не обрабатывают резанием. В технических условиях на их приемку регламентируется масса труб и их разностенность (продольная и радиальная). Для водопроводных труб производятся испытания на герметичность.
2. Литье стали.
Трудоемкость изготовления стальных труб и других отливок центробежным литьем по сравнению с трудоемкостью изготовления традиционными способами (литье слитков, прокатка, ковка, обжим , прошивка, сверление) уменьшилась в 3…4 раза при снижении расхода металла в 4…8 раз.
3. Литье цветных сплавов.
Из цветных сплавов центробежным литьем изготовляют втулки, кольца, а также биметаллические заготовки. Наибольшее распространение получили изделия из оловянных, свинцовистых и алюминиевых бронз и различных марок латуней.
4. Биметаллическое литье.
Биметаллические заготовки (сталь 45, высокохромистый чугун) используют при производстве втулок повышенной эксплуатационной стойкости.При использовании биметаллических заготовок при изготовлении основных узлов и деталей машин и механизмов, работающих в экстремальных условиях, наряду со значительной экономией легирующих материалов, имеет место повышение эксплуатационной стойкости этих изделий в 2…3 раза.
Преимущества метода (по сравнению с литьем в песчаные формы):
1. Производительность труда при работе на центробежной машине увеличивается в 3 раза;
2. Отпадает потребность в площадях для формовки, в смесях,, в материалах для стержней, в оборудовании для сушки форм и стержней;
3. Возможность полной автоматизации или механизации процесса;
4. Получение отливок без литниковых систем;
5. Отливки имеют плотную мелкозернистую структуру и повышенные механические свойства.
Недостатки метода:
1. Необходимы спец.машины;
2. Формы должны быть повышенной прочности и герметичности;
3. Необходимость дозирования металла для получения нужного размера внутреннего отверстия отливки;
4. Необходимость больших припусков на механическую обработку:
- для наружных поверхностей – 1,5…2,5 мм;
- для внутренних поверхностей – 2,5…3,5 мм;
5. Усилие ликвации компонентов сплава по плотности.
Общие характеристики центробежного литья.
1. тип производства – серийный и массовый;
2. масса отливок – 0,1…3000 кг;
3. толщина стенок: ≥ 4мм;
3. достигаемая точность размеров – 12…15 квалитет;
4. шероховатость поверхности – 3…5 класс;
5. коэффициент использования металла – 0,7…0,8.
Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 3070;