Центробежное литье. Технология. Оборудование

Центробежное литье принадлежит к литейным процессам, основные операции которых выполняются с использованием машин. В зависимости от назначения машины для центробежной литья разделяют на универсальные, предназначенные для изготовления отливок общего назначения, труболитейн ые предназначенные для изготовления чугунных и стальных труб, числе труб большого диаметра, и специального назначения, предназначенные для изготовления однотипных отливок кассовом производстве (гильзы двигателей внутреннего сгорания, биметаллические отливки и т.д.), а также валков прокатных станов и бумагоделательных машин.

В зависимости от расположения в пространстве оси вращения изложницы различают машины с горизонтальной, вертикальной наклонной осью вращения. В зависимости от конструктивного исполнения различают шпиндельные, роликовые машины и центробежные столы.

Принцип центробежного литья заключается в том, что запол­нение формы расплавом и формирование отливки происходят при вращении формы либо вокруг горизонтальной, вертикальной или наклонной оси, либо при ее вращении по сложной траектории. Этим достигается дополнительное воздействие на расплав и зат­вердевающую отливку поля центробежных сил. Процесс реализу­ется на специальных центробежных машинах и столах.

Чаще используют два варианта способа, в которых расплав за­ливается в форму с горизонтальной или вертикальной осью вра­щения. В первом варианте получают отливки — тела вращения ма­лой и большой протяженности, во втором — тела вращения ма­лой протяженности и фасонные отливки.

Наиболее распространен способ литья пустотелых цилиндричес­ких отливок в металлические формы с горизонтальной осью враще­ния.

По этому способу (рис. 5.1) отливка Сформируется в поле центробежных сил со свободной цилиндрической поверхностью, а фор­мообразующей поверхностью служит внутренняя поверхность изложницы. Расплав из ковша 3 заливают во вращающуюся форму 5 через заливочный желоб 2. Расплав 1 растекается по внутренней поверхноформы, образуя под действием поля центробежных сил пустотелый цилиндр. После затвердевания металла и остановки формы отливку 4 извлекают. Данный способ характеризуется наиболее высоким технологическим выходом годного (ТВГ 100%), так как отсутствует расход металла на ЛС

Преимуществами этого способа литья является:

1) возможность улучшения заполняемости форм расплавом подействием давления, развиваемого центробежными силами;

2) повыышение плотности отливок вследствие уменьшения усадочных пор, раковин, газовых, шлаковых и неметаллических включений;

3) уменьшение расхода металла и повышение выхода годного благо­даря отсутствию литниковой системы при изготовлении отливок 'типа труб, колец, втулок или уменьшению массы литников при изготовлении фасонных отливок;

3)исключение затрат на стержни при изготовлении отливок типа втулок и труб.

Недостатками способа 'центробежного литья являются:

1- труд­ности получения отливок из сплавов, склонных к ликвации;

2- за­грязнение свободной поверхности отливок неметаллическими включениями и ликватами;

3- неточность размеров и необходимость повышенных припусков на обработку свободных поверхностей от­ливок, вызванная скоплением неметаллических включений в ма­териале отливки вблизи этой поверхности и отклонениями точ­ности дозы расплава, заливаемого в форму.

Наивысшие технико-экономические показатели центробежно­го способа достигаются при получении пустотелых цилиндричес­ких отливок с различными размерами и массой (длиной до не­скольких метров и массой до нескольких тонн): труб разного на­значения из чугуна, стали, цветных и специальных сплавов; втулок и гильз для стационарных и транспортных дизелей; колец подшип­ников качения и др. Большое распространение получило центро­бежное литье для изготовления биметаллических изделий, изделий JH3 сплавов с низкой жидкотекучестью и высоким поверхностным натяжением, при необходимости получения тонкостенных отли­вок со сложной геометрией и микрорельефом поверхности. К ним. Относятся, например, турбинные диски с лопатками, отливки художественного и ювелирного назначения (серьги, кулоны, перст­ни и др.). Для таких изделий применяют керамические оболочковые формы по выплавляемым моделям, гипсовые формы, кокили и др. Эффективность достигается при этом вследствие возможности получения отливок без стержней, практически без отходов металла на литники и прибыли, а также благодаря получению высокого качества поверхности отливок, не имеющих дефектов усадочного и газового происхождения.