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刚分到车间不久,师傅让我看离心铸造机,我就看见一个模子在那转,金属液倒进去就贴壁成型了。原理大概明白一点,靠离心力把液金属甩到模具壁上,但具体转速怎么定、模具怎么设计、金属液什么时候停?这些细节没人细讲,我也不好意思老问。有没有懂行的给说说,这玩意儿里头的门道?
简单点说,模具高速旋转产生的离心力是G=ω²r/9.81,咱们算转速一般用这个公式。铸铁件一般取80-120G,铜套要低些40-60G,铝件差不多60-100G,具体看壁厚和合金种类。转速太高了容易出现纵向裂纹,太低了又容易淋落、形成疏松。一般壁厚每增加10mm,转速要往下调10%-15%左右,这是我们车间老师傅的土办法,公式算出来再结合这个经验值微调,基本不会出大问题。倒完金属液后还要继续转一段时间让铸件凝固,这叫凝固时间,按壁厚算大概每毫米1-1.5秒,薄件取下限厚件取上限。模具设计上有几个关键点:模具壁厚要均匀,否则受力不均容易开裂;拔模斜度要比砂型铸造大一些,因为铸件收缩会抱紧模具;浇注系统也很讲究,金属液进入模具时要平稳,不能直接冲到模壁上,否则会产生飞溅和夹渣。
转速别硬套公式,根据你浇的材质查手册更靠谱,我们厂做的是不锈钢管,转速都在1500r/min左右,外径200mm的管子。壁厚和材质不一样转速能差好几倍,你最好把浇什么材质、壁厚多少报一下,我给你个大概的数。
原理看明白了没用,最关键的是控制浇注速度和温度。浇注速度太快金属液会飞溅,太慢又会在浇道里凝固,我们厂用的是定量浇包,液面控制在距模具口200-300mm的位置。温度控制上,过热度一般控制在50-100℃,具体看合金类型,铸铁件浇注温度比液相线高50-80℃就行,铸钢件要高100-150℃。温度高离心力能压实铸件,但太高容易粘砂,太低又会产生冷隔和浇不足。还有一点容易忽视的是模具的预热温度,一般要预热到150-200℃,否则金属液碰到冷模具会瞬间凝固一层,铸件表面就会有冷隔。
提醒一下,离心铸造用的模具材质很关键,铸铁件用普通铸铁模具就行,但要是浇铸钢或者高温合金,得用耐热钢模具,不然用不了几次就开裂了。你们车间是做什么的,浇什么材质的?