离心铸造讲义VIP专享VIP免费

1特种铸造讲义离心铸造讲义2概述1、实质离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造方法。2、分类（一）：铸型旋转轴在空间的位置分类（1）立式离心铸造：旋转轴垂直，适用于生产高度小于直径的圆环铸件。有时也生产异形铸件。见图1。（2）卧式离心铸造：旋转轴水平，适用于生产长度大于直径的筒、管类铸件。见图2。图1(a)立式离心铸造机图2卧式离心铸造机5概述4、离心铸造的特点1）液体金属能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，这样便可不用型芯就能铸出中空的铸件，大大简化了套筒、管类铸件的生产过程；2）由于旋转时液体金属所产生的离心力作用，离心铸造工艺可提高金属充镇铸型的能力，因此一些流动性较差的合金和薄壁铸件都可用离心铸造法生产；3）由于离心力的作用，改善了补缩条件，气体和非金属夹杂也易于自液体金属中排出，因此离心铸件的组织较致密，缩孔（缩松）、气孔、夹杂等缺陷较少；6概述4）消除或大大节省浇注系统和冒口方面的金属消耗；6）铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸不易控制。7）适于离心铸造成形的铸件形状类型较少，但可生产任何合金铸件，可采用多种铸型。5）可利用金属液向外侧物体渗透的能力，在铸件外表面上获得铸渗层，改善铸件表面性能。总之，离心铸造主要用来生产大批套、管类铸件，如铸铁管、铜套、钢套、双金属钢背铜套等。此外，还可以用于轮盘类铸件，如泵轮、电机转子等铸件的制造。7第一节铸件在离心力场中的成形特点（一）立式离心铸造时液体金属自由表面形状1、立式离心铸造时金属液自由表面在径向断面上的曲线方程设液体金属绕垂直轴y－y旋转，其角速度为w，截取其径向端面，如图5所示。自由表面上任一液点质点M（x，y）图5立式离心铸造时金属液径向断面上的自由表面9第一节铸件在离心力场中的成形特点)(ZdzYdyXdxdP由水力学中的欧拉方程：式中：dP—相对静止液体中距离为dl（其坐标轴上的分量相应为dx，dy，dz）两点间的压力差。X,Y,Z—作用在所视液体质点上的单位质量力，即由质量为1的液体质量引起的力。10第一节铸件在离心力场中的成形特点:（为等压面），故因自由表面上无压力差0dyxdxw2g）（＝＝dydx0dPYX(3)式将（1）、（2）代入（3）式，得：xwxmwXx22＝方向单位质量力其gywYy2＝方向单位质量力Z，故可不考虑因自由表面为一回转面(1)式(2)式11第一节铸件在离心力场中的成形特点gxwy222立式离心铸造金属液自由表面在径向断面上所表现的曲线方程式：此方程为抛物线方程，顶点为坐标原点，据此可推断立式离心铸造时，金属液自由表面为一绕垂直轴的回转抛物面。（4）式12第一节铸件在离心力场中的成形特点1.金属液在垂直于轴线的横断面上的曲线方程（二）卧式离心铸造时液体金属自由表面的形状垂直于旋转轴截取金属液横断面，如图7。在旋转角速度为w的金属液表面上，任取一质点M(x,y),不考虑重力场的作用。图7卧式离心铸造时，金属液横断面上的自由表面14第一节铸件在离心力场中的成形特点0ZdzYdyXdx)(ZdzYdyXdxdPxrXx202cos轴分量质点Ｍ的单位质量力为w2r0，则由欧拉方程：在自由表面上为等压面，即dP＝0，得：yrYy202sin轴分量Z轴分量Z＝015第一节铸件在离心力场中的成形特点2022ryx移项后，积分得)0dysindxcos0202rr则（022ydyxdx此圆方程即为自由表面在横断面上的曲线方程。据此可推断，卧式离心铸造时，若不考虑重力场影响，金属液自由表面是以旋转轴为轴线的圆柱面。（考虑重力场，卧式离心铸造时金属液自由表面应为近圆柱形表面，会引起偏心）。16第一节铸件在离心力场中的成形特点2.离心压力表达式（1）结果：（三）离心压力1.概念（在重力场中，由于液体重力的作用，在静止液体的不同高度上，液体质点便会经受（或表现出）一定的压力。）离心铸造时，旋转的液体在离心力的作用下，在其内部各点上也会产生压力，此种压力称为离心压力。（类似于重力场中，液体质点经受的压力）。2/)(2022rrPr17第一节铸件在离心力场中的成形特点 对r处质点M（x,y）（2）推...