锡青铜铜套离心铸造工艺分析

时间：2021-06-21

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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