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離心鑄造的基本原理和特點。

一、基本原則：

離心法是將液態金屬注入到高速旋轉的鑄型中，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孔；

幫助排除液體金屬中的氣體和夾雜；

通過影響金屬的結晶過程來提高鑄件的力學和物理性能。

二、分類：

普通離心鑄造按鑄件旋轉軸的空間位置可分為水平離心鑄造和垂直離心鑄造。

旋轉軸線在水平狀態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軸處于垂直狀態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，但應用較少。(圖2-183個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，機械性能高；

二、中空鑄件不需型芯，生產長管形鑄件，可大大提高金屬充型能力，減小壁厚與長度或直徑之比，簡化套管、管類鑄件的生產工藝；

三、幾乎不消耗金屬澆鑄系統和冒口系統，提高工藝出品率；

四是易于制造滾筒、套式復合金屬鑄件，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，從而生產薄壁鑄件。

缺陷：

一、鑄件容易產生比重偏析，因此不適用于合金容易產生比重偏析的鑄件(如鉛青銅)，尤其不適用于雜質比重大于金屬液的合金，但近年來，也出現利用離心鑄造這一特點生產梯度復合材料的情況；

鑄件的內孔直徑不準確，內孔表面比較粗糙，質量較差，加工余量大；

三、異型鑄件的生產有一定的局限性。

四、申請：

采用離心鑄造法生產的高產量鑄件如下：

①鐵管：采用離心鑄造法生產的鐵管占世界球墨鑄鐵件年產量的近1/2。

B柴油和汽油發動機氣缸套。

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

采用離心鑄造法，生產效益顯著的產品有：

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制動鼓，活塞環，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，鋁鑄馬達轉子等。

最早應用于生產鑄管的離心鑄造，隨后該工藝得到迅速發展。現國內外冶金、礦、運、灌、航、務、車等行業均采用離心鑄造技術生產鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。尤其是在離心鑄鐵管、內燃機缸套、軸套等鑄件的生產中最為常見。對于某些成形刀具和齒輪類鑄件，還可對熔模鑄殼進行離心力澆鑄，這樣不僅可以提高精度，而且還可以改善其機械性能。

離心式鑄造工藝。

在離心式鑄造生產中，需要確定或解決的工藝問題有：鑄型轉速、澆注系統、澆注數量、渣下凝、金屬過濾、涂漆使用、澆注溫度、鑄件脫形等，因為這些問題都直接影響到鑄件質量和生產效率。

鑄型轉速是離心鑄造時的重要工藝參數，不同的鑄件，不同的鑄造工藝，其鑄型轉速也會因鑄型成形而不同。

立式離心鑄造中，過低的鑄型轉速會造成金屬液充填不良，臥式離心鑄造中會產生金屬液雨淋，還會導致鑄件內部產生松散、夾渣、鑄件內表面不平整等缺陷；

由于流速過高，容易在鑄件上產生裂紋、偏析等缺陷，離心砂型鑄件外表面會形成脹盒等缺陷，還會使機床振動大，磨損加劇，功率消耗過多。

因此，鑄型速度的選擇原則應是在保證鑄件質量的前提下，盡量選用最小值。

(2)離心鑄造澆注系統主要是指接受金屬和連接澆注槽的澆注杯，有時也包括型腔內的澆注槽。澆鑄系統的設計應遵循以下原則：

一是澆鑄長度長、直徑大的鑄件時，澆鑄系統應使金屬液能更快、更均勻地分布在鑄型的內表面；

澆注易氧化金屬液或采用離心砂型時，澆注槽應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，鑄型內的澆道應保證金屬液順利流入型腔；

四、澆注結束后，澆注杯和澆注槽內不得有金屬和渣子。如果存在殘余金屬和渣料，也應容易清除。

澆注離心鑄件的內徑往往是由澆注金屬液的量來確定的，因此，在離心澆注時，必須控制澆注型內的金屬液量，以保證內徑的大小。

近幾年來，在澆注大型鑄件時，采用數字顯示遙控汽車秤定量澆注。離心澆注自動定量壓力傳感器安裝在澆注包架上，保溫感應爐電磁泵定量澆注也已在生產中應用。

(4)熔渣的使用為克服厚壁離心鑄件雙向凝固產生的皮下縮孔缺陷，可將造渣劑與金屬液一起澆注到鑄件的型腔內，熔渣覆蓋在鑄件的內部表面，防止內部表面的散熱，創造一個由外向里的連續凝固條件，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。

(5)金屬液的過濾一些合金液中的渣滓較難去除，可在澆注系統中放置各種過濾網以清除渣渣，如泡沫陶瓷過濾網，玻璃絲過濾網等。

(6)噴涂用離心金屬型的噴涂成分與重力金屬型噴涂相似。澆鑄細長離心式鑄件時，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，粘結劑殘余強度應盡量低，以利于清除。

澆注溫度離心鑄件多為管狀、套狀、環狀，金屬液充型時阻力較小，又有離心壓力或離心力增強，使金屬液充型能力增強，故離心澆注溫度比重力澆注時可低5~10℃。

為提高生產效率，在保證產品質量的前提下，應盡早對鑄件進行脫模處理。為防止鑄件開裂，脫模后的鑄件應立即置于保溫爐內冷卻或埋于砂堆中冷卻。對于某些不易脫型又需緩冷防裂的鑄件，在鑄型停止轉動后，可立即將離心鑄造機上的鑄型取出，埋于砂堆中，慢慢冷卻，直至室溫下行脫型。

離心鑄造機的結構介紹。

離心鑄造機按其生產對象可分為通用型和專用型。特種離心鑄造機是根據特殊的鑄件結構或生產批量而有針對性地設計的離心鑄造機，其結構有時比通用離心鑄造機簡單。普通離心鑄造機分為水平懸臂離心鑄造機、水平滾筒離心鑄造機和垂直離心鑄造機。