浇注套筒形铸件以及管子采用水平离心铸造方法

[大][中][小] 2013-06-19 11:10
    浇注套筒形铸件以及管子等时,一般采用水平离心铸造方法。这时根据铸型种类特别是铸型长度不同可采用短流槽(定点)浇注与长流槽(不定点、移动式)浇注。由于水冷金属型冷却速度大.金属液进入铸型能立即凝固,从一头浇入的金属液流不到另一端就可能已完全凝固,故定点短流槽式浇注仅适用于热模法或衬砂法离心铸件的生产。
    在短流槽浇注时,铸型在浇注时不转,有助于金属液按图4—3所示的层状形式进行轴向流动,流到铸型的另一端,但此时金属型温度会严重不均匀,而引起金属型变形,同时在浇完后再旋转,可能会因转动惯量不同使铸型产生严重径向圆跳动而不能正常生产,甚至导致铸型损坏。使用短流槽浇注,铸型在较低速度下浇入(转速低,不能带起全部金属)。金属液在较小的离心力作用下在铸型内分布面较宽,散热面大,温降快,但很小的离心力不会使原先金属液具有的初速度降低很多,仍可在足够高的温度下流到铸型末端,此时铸型在旋转,受热均匀。当金属液进入到另一端时,铸型可迅速提高速度达到额定转速,完成整个铸造过程。
    采用此种工艺在刚提升速度时,因浇入处金属液较多.会有一些雨淋现象,在额定转速下,后续金属液会在高的浇注压力差及离心力的双重作用下按螺旋方式继续向前流动,此时铸件并未完全凝固,仍能获得较为均匀的壁厚。铸型在额定转速下旋转的同时用短流槽进行定点浇注,金属液仅靠浇注带来的冲力进行轴向运动从而流满整个铸型。对于铸管等长铸型,需要增大倾角以使金属液达到另一端。如前所述,前面的金属液和铸型壁接触,冷却快,要克服和铸型之间较大的摩擦力才能前进,后续金属液温度高,冷却速度比前一层小,其前进仅需克服与金属液之间的内摩擦力。这种高温金属液在低温金属液上的层流运动,称为“套筒式金属充填”,它对铸件质量十分有害,会形成冷隔等缺陷,破坏铸件的整体强度。
用短流槽生产离心铸管时,由于大量金属在固定点进入,使该处温度比其他处高,铸型的涂料等会被严重冲刷,会出现严重的“黑渣”现象,其厚度可达到壁厚的2/3。综上所述,短流槽不宜用于长管生产,适用于短套筒等铸件的热模法生产。
    采用长流槽浇注,可使长流槽与铸型作匀速的轴向相对运动,即金属液在整型内的充满不再依靠浇注压力带来的冲速,而是用机械方式来完成。金属液进入高速旋转的铸型后,立即受离心力作用和机械轴向运动,以螺旋线的形式均匀地分布在铸型内壁,螺旋线股流在瞬间又相互熔合在一起,形成均匀的液体层,凝固成壁厚均匀的铸件,铸型也不会局部过热。为此,生产较长的离心铸件时,应首先考虑长流槽浇注。此时应注意,金属液进入铸型某处的量完全取决于长流槽通过该点的速度。在不均匀轴向运动时,会造成铸件各处壁厚不一,这在水冷金属型离心铸管时更为明显。 

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