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離心鑄造的基本原理和特點(diǎn)。
一、基本原則：
離心法是將液態(tài)金屬注入到高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力的作用下充滿并形成鑄件的一種工藝方法。
離心的作用是：
使得液態(tài)金屬在徑向上能夠很好地充填鑄型和形成自由鑄面；
不需要型芯就可以得到圓柱形內(nèi)孔；
幫助排除液體金屬中的氣體和夾雜；
通過影響金屬的結(jié)晶過程來提高鑄件的力學(xué)和物理性能。
二、分類：
普通離心鑄造按鑄件旋轉(zhuǎn)軸的空間位置可分為水平離心鑄造和垂直離心鑄造。
旋轉(zhuǎn)軸線在水平狀態(tài)或與水平方向夾角很小(<4°)的鑄型的離心鑄造稱為臥式離心鑄造，如圖2-18所示，即是三種臥式離心鑄造的例子。立式離心鑄造是指旋轉(zhuǎn)軸處于垂直狀態(tài)的鑄型被稱為立式離心鑄造，如圖2-19所示即是兩種立式離心鑄造的例子。旋轉(zhuǎn)軸與水平及垂直方向有較大角度的鑄型離心鑄造稱為傾斜軸離心鑄造，但應(yīng)用較少。(圖2-183個(gè)水平型離心鑄造的例子)
3.特征：
好處：
鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，機(jī)械性能高；
二、中空鑄件不需型芯，生產(chǎn)長(zhǎng)管形鑄件，可大大提高金屬充型能力，減小壁厚與長(zhǎng)度或直徑之比，簡(jiǎn)化套管、管類鑄件的生產(chǎn)工藝；
三、幾乎不消耗金屬澆鑄系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)，提高工藝出品率；
四是易于制造滾筒、套式復(fù)合金屬鑄件，如鋼背銅套管、雙金屬滾筒等；通過離心力的作用，可提高金屬的充型能力，從而生產(chǎn)薄壁鑄件。
缺陷：
一、鑄件容易產(chǎn)生比重偏析，因此不適用于合金容易產(chǎn)生比重偏析的鑄件(如鉛青銅)，尤其不適用于雜質(zhì)比重大于金屬液的合金，但近年來，也出現(xiàn)利用離心鑄造這一特點(diǎn)生產(chǎn)梯度復(fù)合材料的情況；
鑄件的內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確，內(nèi)孔表面比較粗糙，質(zhì)量較差，加工余量大；
三、異型鑄件的生產(chǎn)有一定的局限性。
四、申請(qǐng)：
采用離心鑄造法生產(chǎn)的高產(chǎn)量鑄件如下：
①鐵管：采用離心鑄造法生產(chǎn)的鐵管占世界球墨鑄鐵件年產(chǎn)量的近1/2。
B柴油和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套。
c各類鋼套管和鋼管。
④雙層鋼背銅套管，各種合金軸瓦。
第五卷造紙機(jī)
采用離心鑄造法，生產(chǎn)效益顯著的產(chǎn)品有：
②雙金屬鑄鐵軋輥；
二加熱爐底耐高溫鋼輥道；
③特種無縫鋼管；
④制動(dòng)鼓，活塞環(huán)，銅制合金蝸輪；
不同形狀的鑄件，如葉輪，金屬假牙，金銀介子，小型閥門，鋁鑄馬達(dá)轉(zhuǎn)子等。
最早應(yīng)用于生產(chǎn)鑄管的離心鑄造，隨后該工藝得到迅速發(fā)展。現(xiàn)國(guó)內(nèi)外冶金、礦、運(yùn)、灌、航、務(wù)、車等行業(yè)均采用離心鑄造技術(shù)生產(chǎn)鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。尤其是在離心鑄鐵管、內(nèi)燃機(jī)缸套、軸套等鑄件的生產(chǎn)中最為常見。對(duì)于某些成形刀具和齒輪類鑄件，還可對(duì)熔模鑄殼進(jìn)行離心力澆鑄，這樣不僅可以提高精度，而且還可以改善其機(jī)械性能。
離心式鑄造工藝。
在離心式鑄造生產(chǎn)中，需要確定或解決的工藝問題有：鑄型轉(zhuǎn)速、澆注系統(tǒng)、澆注數(shù)量、渣下凝、金屬過濾、涂漆使用、澆注溫度、鑄件脫形等，因?yàn)檫@些問題都直接影響到鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
鑄型轉(zhuǎn)速是離心鑄造時(shí)的重要工藝參數(shù)，不同的鑄件，不同的鑄造工藝，其鑄型轉(zhuǎn)速也會(huì)因鑄型成形而不同。
立式離心鑄造中，過低的鑄型轉(zhuǎn)速會(huì)造成金屬液充填不良，臥式離心鑄造中會(huì)產(chǎn)生金屬液雨淋，還會(huì)導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生松散、夾渣、鑄件內(nèi)表面不平整等缺陷；
由于流速過高，容易在鑄件上產(chǎn)生裂紋、偏析等缺陷，離心砂型鑄件外表面會(huì)形成脹盒等缺陷，還會(huì)使機(jī)床振動(dòng)大，磨損加劇，功率消耗過多。
因此，鑄型速度的選擇原則應(yīng)是在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量選用最小值。
(2)離心鑄造澆注系統(tǒng)主要是指接受金屬和連接澆注槽的澆注杯，有時(shí)也包括型腔內(nèi)的澆注槽。澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
一是澆鑄長(zhǎng)度長(zhǎng)、直徑大的鑄件時(shí)，澆鑄系統(tǒng)應(yīng)使金屬液能更快、更均勻地分布在鑄型的內(nèi)表面；
澆注易氧化金屬液或采用離心砂型時(shí)，澆注槽應(yīng)使金屬液均衡地充填在鑄型上，盡量減少金屬液飛濺，減少砂型的沖刷；
三、鑄造成形鑄件時(shí)，鑄型內(nèi)的澆道應(yīng)保證金屬液順利流入型腔；
四、澆注結(jié)束后，澆注杯和澆注槽內(nèi)不得有金屬和渣子。如果存在殘余金屬和渣料，也應(yīng)容易清除。
澆注離心鑄件的內(nèi)徑往往是由澆注金屬液的量來確定的，因此，在離心澆注時(shí)，必須控制澆注型內(nèi)的金屬液量，以保證內(nèi)徑的大小。
近幾年來，在澆注大型鑄件時(shí)，采用數(shù)字顯示遙控汽車秤定量澆注。離心澆注自動(dòng)定量壓力傳感器安裝在澆注包架上，保溫感應(yīng)爐電磁泵定量澆注也已在生產(chǎn)中應(yīng)用。
(4)熔渣的使用為克服厚壁離心鑄件雙向凝固產(chǎn)生的皮下縮孔缺陷，可將造渣劑與金屬液一起澆注到鑄件的型腔內(nèi)，熔渣覆蓋在鑄件的內(nèi)部表面，防止內(nèi)部表面的散熱，創(chuàng)造一個(gè)由外向里的連續(xù)凝固條件，消除皮下縮孔。此外，渣劑還可以起到提純金屬液的作用。
造渣劑的澆注方式為：在澆注時(shí)將粉狀造渣劑撒在澆注槽中；將熔融的渣滓和金屬液一起澆入模具內(nèi)。
(5)金屬液的過濾一些合金液中的渣滓較難去除，可在澆注系統(tǒng)中放置各種過濾網(wǎng)以清除渣渣，如泡沫陶瓷過濾網(wǎng)，玻璃絲過濾網(wǎng)等。
(6)噴涂用離心金屬型的噴涂成分與重力金屬型噴涂相似。澆鑄細(xì)長(zhǎng)離心式鑄件時(shí)，由于清除鑄型工作面上的殘余涂層比較困難，因此高溫下涂裝時(shí)，粘結(jié)劑殘余強(qiáng)度應(yīng)盡量低，以利于清除。
澆注溫度離心鑄件多為管狀、套狀、環(huán)狀，金屬液充型時(shí)阻力較小，又有離心壓力或離心力增強(qiáng)，使金屬液充型能力增強(qiáng)，故離心澆注溫度比重力澆注時(shí)可低5~10℃。
為提高生產(chǎn)效率，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡早對(duì)鑄件進(jìn)行脫模處理。為防止鑄件開裂，脫模后的鑄件應(yīng)立即置于保溫爐內(nèi)冷卻或埋于砂堆中冷卻。對(duì)于某些不易脫型又需緩冷防裂的鑄件，在鑄型停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，可立即將離心鑄造機(jī)上的鑄型取出，埋于砂堆中，慢慢冷卻，直至室溫下行脫型。
離心鑄造機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹。
離心鑄造機(jī)按其生產(chǎn)對(duì)象可分為通用型和專用型。特種離心鑄造機(jī)是根據(jù)特殊的鑄件結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)批量而有針對(duì)性地設(shè)計(jì)的離心鑄造機(jī)，其結(jié)構(gòu)有時(shí)比通用離心鑄造機(jī)簡(jiǎn)單。普通離心鑄造機(jī)分為水平懸臂離心鑄造機(jī)、水平滾筒離心鑄造機(jī)和垂直離心鑄造機(jī)。
