Получение отливок центробежным литьем
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
>
Рис. 1. Схемы центробежного литья
Первая схема наиболее распространена. По этой схеме получают полые цилиндрические отливки без стержней. Машины с горизонтальной осью вращения применяют для длинных тел вращения: при dl >3; свободная поверхность отливки представляет собой цилиндр. На машинах с вертикальной осью получают короткие тела вращения из-за разностенности по высоте отливки. Свободная поверхность - параболоид. Разностенность тем больше, чем выше отливка.
Схемы II и III на рис. 1 применяют при необходимости существенного повышения плотности отливок или изготовления тонкостенных отливок из сплавов с низкой жидкотекучестью. Таким образом, получают гребные винты, отливки из жаропрочных и титановых сплавов.
Оборудование и инструменты
Оборудование - машины с вертикальной и с горизонтальной осью вращения форм.
Литейная форма приводится в движение специальной машиной, называемой центробежной. Различают машины с вращением формы вокруг вертикальной и горизонтальной (или наклонной) осей. Если диаметр отливки значительно меньше ее длины (трубы, гильзы, втулки), то ось вращения формы размещают горизонтально. Если же диаметр отливки больше, чем ее высота (колеса, шкивы, шестерни), то ось вращения располагают вертикально. Металлические формы изложницы изготовляют из чугуна и стали. Толщина изложницы в 1,5…2 раза больше толщины отливки. В процессе литья изложницы снаружи охлаждают водой или воздухом. На рабочую поверхность изложницы наносят теплозащитные покрытия для увеличения срока их службы. Перед работой изложницы нагревают до 200C.
В процессе получения отливок методом центробежного литья, залитый в форму металл подвергается действию центробежных сил. Развитие центробежных сил в металле достигается заливкой металла во вращающуюся форму или приведением формы во вращение непосредственно после заполнения ее металлом.
Форма приводится во вращение на специальных машинах для центробежного литья, которые изготовляют с различной осью вращения: вертикальной, горизонтальной и наклонной.
На рис. 2, а изображена схема получения отливки со свободной поверхностью в форме, вращающейся вокруг вертикальной оси. Залитый металл отбрасывается центробежной силой к периферийной части формы и в таком положении затвердевает. При этом внутренняя поверхность отливки получается без стержня. После затвердевания металла вращение формы прекращается, и готовую отливку извлекают из формы.
Рис. 2. Форма для центробежного литья: а и б - металлическая форма с вертикальной осью вращения; в-г - металлическая форма с горизонтальной осью вращения
При вертикальной оси вращения формы свободная поверхность отливки получается параболической, разностенность отливки по высоте оказывается тем больше, чем меньше скорость вращения отливки. На этих машинах отливают детали, имеющие небольшую высоту (короткие втулки, кольца, венцы червячных зубчатых колес и т.д.). На рис. 2, в изображена схема получения отливки со свободной поверхностью, при вращении вокруг горизонтальной оси. При горизонтальной оси вращения отливки получаются со стенками равномерной толщины как по длине, так и в поперечном сечении. Поэтому на указанных машинах отливают как короткие, так и длинные изделия (маслоты, трубы и т.д.).
На рис. 2, б показан процесс заливки фасонных деталей в металлические формы на машинах с вертикальной осью вращения. Металл заливают здесь через общий стояк; отливки расположены вне оси вращения формы. Этим способом отливают изделия любой конфигурации небольших габаритов (детали насосов, компрессоров, пароводопроводную арматуру и т.д.), причем полые отливки образуют песчаными стержнями.
На рис. 2, г приведена схема центробежной машины с горизонтальной осью вращения для отливки фасонных деталей. Формы при получении отливок по любой из схем могут быть металлическими и песчаными футеровками (сырыми, сухими или сборными из стержней).
Скорость вращения форм определяется из условий качества получаемых отливок и устанавливается тем большей, чем меньше диаметр отливки. Применяемые на практике скорости вращения колеблются от 250 до 1500 об/мин.
Целесообразность применения центробежного литья определяется рядом его преимуществ: экономией стержневых смесей, ввиду отсутствия стержня для получения полости в цилиндрической отливке (рис. 2, а и в), отсутствием литников или уменьшением веса литниковой системы по сравнению с литьем в неподвижные формы, большей плотностью и повышенными механическими свойствами получаемых отливок, возможностью получения более тонкостенных отливок из сплавов, обладающих низкой жидкотекучестью, высокими технико-экономическими показателями производства.
К недостаткам центробежного литья относятся трудность получения качественных отливок из ликвирующих сплавов и невозможность получения отверстия точного размера в отливке, изготовляемой по схеме на рис. 2, а и в (диаметр отверстия зависит от количества залитого в форму металла). На рис. 2, а схематически представлена конструкция распространенной труболитейной машины. Отличительной особенностью этой машины является устройство подвижного желоба 1, который в процессе заливки металла перемещается в направлении, показанном стрелкой. При этом металл, стекая с конца желоба, навивается на внутреннюю поверхность вращающейся формы 3, что обеспечивает получение равностенной отливки. Форма имеет уклон до 5, что облегчает течение металл