Литейное производство

Оборудование для центробежного литья

Что такое центробежное литье

Металлические формы для центробежного литья называют кокилями, или изложницами. Центробежный способ применяют также для заливки в разовые формы титановых, бронзовых, чугунных, стальных и других сплавов.

При данном способе литья сплав заливают в подогретую вращающуюся форму (рис. 1). Он начинает вращаться под действием центробежных сил и затвердевает. Еще горячую отливку извлекают из формы, форму охлаждают до оптимальной температуры (200. . .300 °С), на ее рабочую поверхность наносят теплоизоляционное покрытие, и процесс повторяется.

Схемы центробежного литья

Рис. 1. Схемы центробежного литья

Возможны три схемы центробежного литья. При любой схеме ось вращения формы может быть горизонтальной, вертикальной или наклонной.

Наиболее широко распространена схема I. По ней получают полые цилиндрические отливки без стержней. Машины с горизонтальной осью вращения (рис. 1, а) применяют для отливки длинных тел вращения: длина в 3 раза больше, чем диаметр. Свободная поверхность отливки представляет собой цилиндр. Свободной поверхностью отливки называется поверхность, которая не контактирует со стенками литейной формы, а только с воздухом.

На машинах с вертикальной осью вращения (рис. 1, б) получают короткие тела вращения из-за разностенности по высоте отливки. Свободная поверхность — параболоид. Разностенность тем больше, чем выше отливка.

Схемы II и III, при реализации которых нет свободной поверхности, применяют реже, в них центробежные силы используют для повышения плотности отливок или улучшения заполнения тонкостенных отливок.

Центробежный способ литья по схеме I позволяет использовать вместо антипригарных красок для покрытия стенок формы сыпучие сухие без связующих огнеупорные теплоизоляционные покрытия форм. Поэтому перед заливкой во вращающуюся форму вводят песок, который центробежными силами распределяется по рабочей поверхности равномерным слоем.

Скорость вращения формы выбирают из условий получения отливки правильной геометрической формы и создания центробежных сил, необходимых для оптимального процесса затвердевания отливки. Наименьшим будет число оборотов, при котором нет дождевания — отрыва капель металла от потока и их падения, т. е. центробежная сила на свободной поверхности несколько больше силы тяжести.

Схема получения чугунной трубы центробежным способом

Рис. 2. Схема получения чугунной трубы центробежным способом: а — исходное положение; б — заливка чугуна; в — окончание заливки; г — извлечение отливки и возвращение машины в исходное положение.

На рис. 2 показан процесс отливки труб. В исходном положении (рис. 2, а) заливочный лоток 4 введен в самую дальнюю часть изложницы 2, которая установлена на роликах внутри защитного кожуха 3 и приводится во вращение от привода 1. После того как металл из раздаточного ковша 5 по лотку 4 заполнит самую низко расположенную часть изложницы 2 (рис. 2, б), она с помощью тележки вместе с приводом смещается влево и металл попадает в другую ее часть. Так продолжается до полного заполнения (рис. 2, в, г).

Центробежным способом изготовляют крупные отливки из легированных сталей для прокатки труб, втулки и венцы из антифрикционных сплавов, мелющие тела из белого чугуна, гильзы (автомобильных и тракторных двигателей) из легированного чугуна, напорные и сливные чугунные трубы, гребные винты (по схеме II, рис. 1), детали из жаропрочных и титановых сплавов.

Вертикальная машина центробежного литья ЦБМ-05

Рис. 3. Вертикальная машина центробежного литья ЦБМ-05

1. Вертикальные машины центробежного литья

Вертикальная машина центробежного литья ЦБМ-05 (рис. 3) снабжена механизмом погашения вибраций и имеет плавное регулирование частоты вращения кокиля с 350 до 1500 мин-1. Размеры выплавляемых изделий: наружный диаметр от 80 до 500 мм, внутренний — от 50 до 450 мм, высота отливки до 400 мм

2. Горизонтальные машины центробежного литья

Машина центробежного литья МЦВР (рис. 4) предназначена для отливки чугунных роликов прокатных станов. Имеет горизонтальную ось вращения. Для заливки расплавленный металл подвозится от печи на тележке 19 в разливочных ковшах 1 и заливается в ковш объемного дозирования 3, работой которого руководит оператор, находящийся в защитной кабине 2 Из ковша объемного дозирования через заливочное устройство 4 металл подается в чугунный кокиль 12, находящийся в изложнице 7. Кокиль вместе с изложницей вращаются со скоростью до 1000 мин-1 с помощью приводного устройства 9 Для свободного извлечения отливки из кокиля после ее остывания служат передняя 10 и задняя 15 крышки, защищаемые от воздействия расплавленного чугуна графитно-шамотными вставками 11 и 14

Машина центробежного литья МЦВР

Рис. 4. Машина центробежного литья МЦВР: 1 — ковш (барабанный) разливочный; 2 — кабина заливщика; 3 — ковш объемного дозирования; 4 — заливочное устройство; 5 — неподвижная опора; 6 — защитный кожух; 7 — изложница; 8 — подвижная опора; 9 — приводное устройство; 10 — крышка передняя; 11, 14 — графитно-шамотные вставки; 12 — кокиль чугунный; 13 — изложница стальная; 15 — крышка задняя; 16 — блок подготовки воздуха; 17 — механизм перемещения приводного устройства; 18 — станина; 19 — тележка

На машине можно отлить детали диаметром от 230 до 960 мм и длиной до 1200 мм. Если отливается деталь типа втулки, то отверстие должно быть не менее 90 мм.

Отсутствие наклона оси кокиля в вертикальной плоскости обусловлено тем, что на машине отливают относительно короткие заготовки. При увеличении отношения длины заготовки к ее диаметру станину машины центробежного литья делают наклонной с регулируемым углом наклона изложницы от 4 до 90°.

Двухроторная машина для центробежного литья модели 4986

Рис. 5. Двухроторная машина для центробежного литья модели 4986

Кроме однопозиционных машин, выпускаются двухпозиционные и многопозиционные (карусельные) машины (см. рис. 1, б, схема III). На рис. 5 показана двухроторная машина для центробежного литья модели 4986. Она предназначена для производства мелющих шаров из чугуна и колец подшипников из стали. Имеет горизонтальную ось вращения кокилей.

Машина действует в полуавтоматическом режиме с ручной заливкой жидкого металла После разогрева кокилей газовыми горелками она работает в следующем цикле:

  • обе половинки кокиля окрашивают специальной теплоизоляционной краской, покрытие просушивают;
  • половинки кокиля смыкаются;
  • заливочный лоток вводится внутрь кокиля, металл заливается строго дозированной порцией;
  • лоток выводится из кокиля, а кокиль продолжает вращение до полного затвердевания отливок;
  • вращение центрифуги прекращается, отводится передняя половинка кокиля и извлекается куст отливок;
  • половинки кокиля очищаются от засоров и окрашиваются.

Затем цикл повторяется.

Машина оборудована пневматической системой выталкивания отливки из изложницы в приемный лоток, трехступенчатой клиноременной передачей привода вращения изложницы, механизмом подвода и отвода приемного лотка, водяным охлаждением корпуса изложницы.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *