Оборудование для центробежного литья

В 1973 году на международной выставке удостоены медали машины для центробежного литья мод. ЛН102А, ЛН104А и машина для под давлением мод. ЛН3809. Положено начало выпуска целой гаммы таких машин различных модификаций.

Оборудование - машины с вертикальной и с горизонтальной осью вращения форм.

Литейная форма приводится в движение специальной машиной, называемой центробежной.

Различают машины с вращением формы вокруг вертикальной и горизонтальной (или наклонной) осей. Если диаметр отливки значительно меньше ее длины (трубы, гильзы, втулки), то ось вращения формы размещают горизонтально. Если же диаметр отливки больше, чем ее высота (колеса, шкивы, шестерни), то ось вращения располагают вертикально.

Металлические формы изложницы изготовляют из чугуна и стали. Толщина изложницы в 1,5…2 раза больше толщины отливки. В процессе литья изложницы снаружи охлаждают водой или воздухом. На рабочую поверхность изложницы наносят теплозащитные покрытия для увеличения срока их службы. Перед работой изложницы нагревают до 200°C.

В процессе получения отливок методом центробежного литья, залитый в форму металл подвергается действию центробежных сил. Развитие центробежных сил в металле достигается заливкой металла во вращающуюся форму или приведением формы во вращение непосредственно после заполнения ее металлом.

Форма приводится во вращение на специальных машинах для центробежного литья, которые изготовляют с различной осью вращения: вертикальной, горизонтальной и наклонной.

С горизонтальной осью вращения получают отливки в виде тел вращения различной длины. С вертикальной осью вращения получают отливки в виде тел вращения малой длины и фасонные. Формы приводятся во вращение машинами, называемыми центробежными (рисунок 1).

Рисунок 1 Схемы установок для центробежного литья

а- с горизонтальной осью вращения; б- с вертикальной осью вращения

1- желоб, 2- зажимы, 3- крышка, 4- изложница, 5- вал, 6- шкив 7- двигатель, 8- клиноременная передача, 9- корпус установки, 10- дверца, 11- тигель с расплавом

Рисунок 1 (а), при этом способе отливка формируется в поле центробежных сил и имеет свободную поверхность формы (изложница). Расплав из ковша 3 заливают во вращающуюся форму 5 через заливочный желоб 2. Расплав 1 растекается по внутренней поверхности формы и под действием центробежных сил образует пустотелый цилиндр. После затвердевания металла отливка 4 извлекается из формы.

Рисунок 1 (б), расплав из ковша 3 заливают в форму 5, укрепленную на шпинделе 6, приводимом во вращение от электродвигателя 7. В процессе вращения форма 5 расплав 1 под действием центробежных сил отбрасывается к ее стенкам и затвердевает.

После затвердевания расплава машину останавливают и извлекают заготовку.

Скорость вращения формы оказывает большое влияние на затвердевание и охлаждение отливки. При неправильном выборе скорости в формируемой отливке могут появиться специфические дефекты – спаи, трещины и ликвация (химическая неоднородность). Скорость вращения форм определяется из условий качества получаемых отливок и устанавливается тем большей, чем меньше диаметр отливки. Применяемые на практике скорости вращения колеблются от 250 до 1500 об/мин. Существуют различные формулы для расчета частоты вращения изложницы n (мин^-1). Например, для машин с горизонтальной осью вращения частоту определяют по формуле:

Где ρ - плотность сплава отливки, кг/м³, r- внутренний радиус отливки, м.

Целесообразность применения центробежного литья определяется рядом его преимуществ:

· Экономией стержневых смесей, ввиду отсутствия стержня для получения полости в цилиндрической отливке отсутствием литников или уменьшением веса литниковой системы по сравнению с литьем в неподвижные формы.

· Большей плотностью и повышенными механическими свойствами получаемых отливок, возможностью получения более тонкостенных отливок из сплавов, обладающих низкой жидкотекучестью.

· Высокими технико-экономическими показателями производства.

К недостаткам центробежного литья относятся трудность получения качественных отливок из ликвирующих сплавов и невозможность получения отверстия точного размера в отливке, (диаметр отверстия зависит от количества залитого в форму металла).

Видео: http://www.youtube.com/watch?v=Dm6Pl-nJeI0