§ 102 Центробежное литье

Центробежным литьем называется способ получения отливок, при котором 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.

На фиг. 97, а изображена схема получения отливки со свободной поверх­ностью в форме, вращающейся вокруг вертикальной оси. Залитый металл отбрасывается центробежной силой к периферийной части формы и в таком положении затвердевает. При этом внутренняя поверхность отливки полу­чается без стержня, естественным путем, как поверхность уровня жидкости в сосуде. После затвердевания металла вращение формы прекращается, и готовую отливку извлекают из формы.

Специальные методы литья

При вертикальной оси вращения формы свободная поверхность отливки получается параболической, разностенность отливки по высоте оказывается тем больше, чем меньше скорость вращения отливки. На этих машинах отли­вают детали, имеющие небольшую высоту (короткие втулки, кольца, венцы червячных зубчатых колес и т. д.).

На фиг. 97, б изображена схема получения отливки со свободной поверх­ностью при вращении вокруг горизонтальной оси. При горизонтальной оси

вращения отливки получают­ся со стенками одинаковой толщины как по длине, так и в поперечном сечении. По­этому на указанных маши­нах отливают как короткие, так и длинные изделия (маслоты, трубы и т. д.).

На фиг. 97, в показан про­цесс стопочной заливки фа­сонных деталей в песчаные формы на машинах с верти­кальной осью вращения. Ме­талл заливают здесь через общий стояк; отливки распо­ложены вне оси вращения формы. Этим способом отли­вают изделия любой конфи­гурации небольших габари­тов (детали насосов, компрес­соров, пароводопроводную арматуру и т. д.), причем полые отливки образуют пе­счаными стержнями.

На фиг. 97, г приведена схема центробежной машины с горизонтальной осью вра­щения для отливки фасонных деталей.

Формы при получении отливок по любой из схем могут быть как металличе­скими, так и с песчаными футеровками (сырыми, сухими или сборными из стержней).

Фиг. 97. Формы для центробежного литья:

а — металлическая форма с вертикальной осью вращения; б — пес­чаная форма с вертикальной осью вращения; в и г — металличе­ские формы с горизонтальной осью вращения

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.

I Целесообразность применения центробежного литья определяется рядом его преимуществ: экономией стержневых смесей ввиду отсутствия стержня для получения полости в цилиндрической отливке (фиг. 97, а и б), 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 и 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, изготавливаемой по схеме (97а и б) ( диаметр отверстия зависит от количества залитого в форму металла)

На фиг. 98, а схематически представлена конструкция распространенной труболитейной машины. Отличительной особенностью этой машины является устройство подвижного желоба /, который в процессе заливки металла пере­мещается в направлении, показанном стрелкой. При этом металл, стекая с конца желоба, навивается на внутреннюю поверхность вращающейся фор­мы 3, что обеспечивает получение равностенной отливки. Форма имеет уклон

Фиг. 98. Машина для центробежной отливки труб в металлические формы.

до 5°, что облегчает течение металла по желобу. Форма беговыми дорожками 4 опирается на приводные ролики 5 и имеет осевой роликовый упор 6.

Для образования внутренней поверхности раструба трубы применяют песчаный стержень 7. Машина имеет защитный кожух и систему 2 охлажде­ния формы

Существуют аналогичные машины с неподвижным желобом, но с формой, отодвигающейся в противоположном направлении в процессе образования отливки.

f Чугунные трубы отливают центробежным способом в металлические фор­мы, также футерованные формовочной смесью (фиг. 98, б). При этом металли­ческая форма служит долгое время, так как непосредственно не соприкасается с металлом; кроме того, отпадает необходимость в отжиге отливок, которому подвергают трубы, отлитые в металлические формы, для снятия внутренних напряжений и устранения отбела.

Недостатком этого способа является наличие в цехе формовочной смеси и необходимость очистки отливки.

Машина представляет собой металлическую форму /; для образования патрубка ставится стержень 2, металл заливается через желоб 3. Вращается форма при помощи катков 4, футеруется формовочной смесью 5; для отвода газа из формы в ней делают каналы 6.

специальные методы литья