铜套离心铸造用金属型

[大][中][小] 2013-06-26 10:18
   铜套离心铸造用金属型
    离心铸造时,铸型在浇注时要高速旋转,同时要承受金属液产生的离心力和热冲击,因而离心铸造和重力砂型铸造相比,对铸型有更严格的要求。离心铸造时所用的铸型有金属型和非金属型(砂型、壳型、熔模型壳等)两类。金属型在成批、大量生产时具有一系列特点,应用较广。金属型应结构简单,制造容易,操作安全、方便,能实现高效率生产,保证获得优质铸件。
    金属型主体是指构成型腔的部分,型腔是用于形成铸件外形的部分。金属型主体结构与铸件大小、合金的种类及其在型中的浇注位置等有关。在设计时应力求使型腔的尺寸准确,便于开设浇注系统和排气系统,铸件出型方便,有足够的强度和刚度等。
    离心铸造用金属型一般由型体、端盖及端盖夹紧装置组成。选用或设计金属型时,主要考虑铸型材料和型体结构、型腔尺寸、端盖与夹紧结构。
    铸型材料和结构
    大批量生产用的铸型可用铸铁和钢来制造,在浇注低熔点的轻合金时也常用铜合金来制造。铸铁是金属型最常用的材料,其加工性能好,价廉,一般工厂均能自制,并且它又耐热、耐磨,因此是一种较合适的金属型材料。只是在要求高时,才使用碳钢和低合金钢。钢由于韧性好,强度高,易焊补,故钢金属型的寿命要比铸铁金属型高几倍,但由于加工困难,易变形,因此只在铸型条件恶劣时,才使用钢金属型。    
    铝合金金属型的研究已延续很多年,因铝合金金属型表面可进行阳极氧化处理,因而获得一层由Alz0,及Alz0,‘H:0组成的氧化膜,其熔点和硬度都较高,而且耐热、耐磨。这种铝合金金属型,如采用水冷措施,不仅可铸造铝件和铜件,也可铸造钢铁铸件。
    筒形的金属型在普通砂型铸造时会产生缩松等缺陷,故推荐用离心铸造方法来制造筒形铸铁金属型。由于铸铁金属型在喷水急冷时容易发生脆断和开裂,所以要用喷水冷却的金属型建议使用铸钢制造。在铸件尺寸不大时,铸钢金属型的制造成本比铸铁高,但其寿命长,综合成本比铸铁金属型低。铸钢金属型的材料一般推荐使用低碳的ML20钢,在粗加工后进行正火和高温回火、去内应力处理。制造金属型的材料,应满足具有一定的强度、韧性及耐磨性,机械加工性好,同时具有一定的耐热性和导热性好的条件。
    新金属型制好后,还必须进行一次预备处理,即把金属型加热到95~150cC,然后喷一层饱和过硫酸氨,经过一定时问后再用清水冲洗干净。这样处理的目的在于去掉金属型表面的油污,使金属型内表面受轻微腐蚀变粗糙,从而使涂料有更好的附着力。
    常用离心铸造用的金属型,其型体也分单层和双层两种。这种结构简单,在此型中只能浇注一种规格的铸件,多用来在滚轮式离心机上浇注大件或在专用离心机上成批生产小件。单层金属型的材料常用HT200、QT450—10、ZG230-450或ZG310—570,大量生产大口径管件时需用耐热合金钢。其壁厚一般取铸件壁厚的l。2—2.0倍。另外,对于各种合金大件的铸型,如连续生产,铸件出型较早,型腔可适当设锥度,若铸件是低温出型,则可不设锥度。对铸铁小件和铜合金中小件,其型腔的锥度取值范围为1:25~1:150,铸铁件取大些,铜合金件取小些。
    双层金属型如图4—14b所示,由外型和内型即内外两层组成。内型可以更换使用,通过更换结构简单的内型可以在同一离心机外型(机头)上生产不同规格的铸件,同时,更换内型也便于调整铸型工作温度。它多用于生产铜合金等的套筒类铸件。
    设计外型时,要考虑有足够的强度以承受浇注时离心力的作用。
    内型要求热变形小、耐用,一般做成带肋的圆筒体。为了更换内型方便,要有一定的问隙与外型体相配合。
    根据铜套零件的特点及以上分析,铜套离心铸造用金属型材料选用HTl50。结构为单层金属型。    

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