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离心铸造锡青铜铜套工艺分析

2021-12-30 09:01:08      点击:

离心铸造铜套是指将铜液体浇入高速旋转的铸型离心机中,使其在离心力作用下凝固成形的铸造方法。铜套是一种常见的铸件毛坯,其材料为铸造锡青铜合金。对铸件的特点和铸造合金的特点进行分析如下:

1铸件特点分析铜套为套筒类零件,结构简单,为中空的轴对称零件。另外表面粗糙度要求一般,但要求内部组织致密,不得存在各种铜合金铸件常见缺陷,同时为大批量生产。

2铸造合金特点分析本铸件所用的铜合金为铸造锡青铜合金该合金的浇注温度为1100~1160℃,适用的铸造方法有砂型铸造、石膏型铸造、金属型铸造、离心铸造等。其凝固范围大于110℃,该合金在凝固时具有糊状凝固特征,补缩困难,容易产生微观缩孔和晶内偏析,难以保证铸件致密性,为提高该种合金的铸件质量,应根据铸件的重量、形状和用途设计不同的铸造工艺。

通过上述分析,结合情境3中介绍的离心铸造特点,可以得出结论:本铜套产品可采用卧式离心铸造;铸型选用金属型;金属型使用低合金灰铸铁制作。

卧式离心铸造时液态合金自由表面的形状由此可知,卧式离心铸造时,如果不考虑重力场的影响,液态合金的自由表面应为以旋转轴为轴线的圆柱面。实际卧式离心铸造时,由于重力场的影响,液态合金的自由表面必然会下移,从而出现了液态合金的圆柱形内表面向下偏移e距离的现象。

但在铸件凝固过程中,四周的冷却条件相同,每旋转一周,铸型内靠近型壁的各点均需经过圆周上的所有位置,机会是相等的。因此,铸件外圆的凝固层厚度是均匀的。随着铸件凝固层的增长和液态合金粘度的增大,偏心值e逐渐减小,直至完全消失,终获得的仍是圆柱形表面内孔铸件。

在实际生产中,另一影响铸件壁厚差的因素是铸型的跳动。如果铸型不能始终在一条轴线上旋转而是有所跳动,则铸件尤其是长铸管的壁厚会严重不均,在拔管后冷却过程中可使铸管产生弯曲,严重时还可能断裂。根据有关资料,对长的金属型,要求径向圆跳动应小于0·3~0·5ram。此外,托辊与金属型接触的表面,其表面粗糙度值要小于R。l.6ram。

金属液进入铸型不仅会产生径向运动,而且也在浇注压射冲头及旋轴倾角(浇注长管、时为方便轴向运动)的作用下产生轴向运动。浇注压射冲头越大、旋转轴倾角越大、金属液与铸型摩擦力越小、铸型转速越低、冷却能力越弱,则金属液在铸型内的轴向流动就越大。

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