什么是离心铸造
离心铸造原理
离心铸造原理
离心铸造是一种利用离心力将金属液体注入模具进行凝固成型的铸造工艺。
它是一种高效、高精度的铸造方法，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
离心铸造原理是指利用离心力将金属液体从中心向外辐射，使金属液体在模具内壁上形成均匀的凝固层，从而获得高质量的铸件。
在离心铸造过程中，首先需要准备好模具和金属液体。
模具通常由耐高温材料制成，能够承受金属液体的高温。
金属液体则需要经过熔炼和脱气处理，以确保其纯净度和流动性。
一旦准备就绪，金属液体就会被注入到旋转的模具中。
当金属液体被注入到旋转的模具中时，离心力会使金属液体向外辐射，形成一个旋转的液体层。
由于离心力的作用，金属液体在模具内壁上形成了一个均匀的凝固层。
这种均匀的凝固层能够确保铸件的密度和结构均匀，从而提高了铸件的质量和机械性能。
除了提高铸件的质量外，离心铸造还可以实现一次成型，减少了后续加工的工序。
这不仅提高了生产效率，还降低了生产成本。
因此，离心铸造在现代工业生产中具有重要的地位和作用。
总的来说，离心铸造原理是利用离心力将金属液体注入模具进行凝固成型的铸造工艺。
它能够提高铸件的质量和机械性能，同时也能够提高生产效率和降低生产成本。
因此，离心铸造在现代工业生产中具有广阔的应用前景。
离心铸造
2.立式离心铸造机： 2.立式离心铸造机：主要用以生产各种环形 立式离心铸造机 铸件和较小的非圆形铸件。 铸件和较小的非心铸造模具（管模）： 离心铸造模具（管模）：
离心铸造过程： 离心铸造过程：
离心铸造设备： 离心铸造设备：
1.卧式：主要用于浇注各种管状铸件；管径最小75 1.卧式：主要用于浇注各种管状铸件；管径最小75 卧式 毫米,最大可达3000 3000毫米此外可浇注造纸机用大口 毫米,最大可达3000毫米此外可浇注造纸机用大口 径铜辊筒,各种碳钢、合金钢管以及要求， 径铜辊筒,各种碳钢、合金钢管以及要求， 内外层 有不同成分的双层材质钢轧辊。 有不同成分的双层材质钢轧辊。
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离心铸造知识培训资料
李涛涛08.9.15 李涛涛08.9.15
离心铸造定义： 离心铸造定义：
将液态金属浇入旋转的铸型里， 将液态金属浇入旋转的铸型里， 在离心力作用下充型并凝固成铸 件的铸造方法。 件的铸造方法。
离心铸造特点： 离心铸造特点：
离心铸造的特点是金属液在离心力作用 下充型和凝固，金属补缩效果好， 下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件 组织致密，机械性能好； 组织致密，机械性能好；铸造空心铸件 不需浇冒口，金属利用率可大大提高。 不需浇冒口，金属利用率可大大提高。 因此对某些特定形状的铸件来说， 因此对某些特定形状的铸件来说，离心 铸造是一种节省材料、节省能耗、 铸造是一种节省材料、节省能耗、高效 益的工艺， 益的工艺，但须特别注意采取有效的安 全措施。 全措施。
离心铸造工艺特点： 离心铸造工艺特点：
离心铸造可以获得无缩孔、气孔、 离心铸造可以获得无缩孔、气孔、夹渣的 铸件，而且组织细密，机械性能好。 铸件，而且组织细密，机械性能好。当铸 造圆形中空零件时，可以省去型芯。此外， 造圆形中空零件时，可以省去型芯。此外， 离心铸造不需要浇注系统， 离心铸造不需要浇注系统，减少了金属的 消耗。 消耗。但离心铸造铸出的筒型铸件内孔尺 寸不准确，有较多气孔，夹渣， 寸不准确，有较多气孔，夹渣，因此需增 加内孔加工余量， 加内孔加工余量，而且不适宜浇注容易产 生比重偏析的合金。 生比重偏析的合金。
离心铸造的原理和方法
离心铸造的原理和方法离心铸造，这可是个超厉害的工艺呢！你知道吗，它就像一位神奇的魔法师，能把金属变成各种精美的形状。
离心铸造的原理其实并不复杂。
简单来说，就是利用离心力的作用，让液态金属在高速旋转的模具中成型。
就好像我们在游乐场玩的旋转飞椅，当它快速旋转起来的时候，我们会感觉到有一种向外的力量。
离心铸造就是利用了这种力量，让液态金属在模具中均匀地分布，从而形成一个完整的铸件。
在离心铸造的过程中，首先要准备好模具。
这个模具就像是一个容器，用来容纳液态金属。
模具的形状和尺寸决定了铸件的形状和大小。
然后，将液态金属注入模具中。
当模具开始高速旋转时，液态金属就会在离心力的作用下，向模具的内壁流动。
由于离心力的作用，液态金属会在模具内壁上形成一层均匀的金属层。
随着液态金属的不断注入和模具的持续旋转，这个金属层会越来越厚，最终形成一个完整的铸件。
离心铸造的方法有很多种呢！其中，最常见的是卧式离心铸造和立式离心铸造。
卧式离心铸造就像是一个长长的圆筒，模具水平放置在里面。
液态金属从一端注入，在模具的旋转作用下，向另一端流动，最终形成一个长长的铸件。
而立式离心铸造则是模具垂直放置，液态金属从上面注入，在重力和离心力的共同作用下，向下流动，形成一个圆形的铸件。
你想想看，离心铸造是不是很神奇呢？它可以制造出各种各样的铸件，从小小的零件到巨大的管道，都不在话下。
而且，离心铸造的铸件质量非常好，因为液态金属在离心力的作用下，会变得更加致密，从而提高了铸件的强度和硬度。
离心铸造还有一个很大的优点，就是可以节省材料。
由于液态金属在模具中均匀分布，所以可以减少铸件中的缩孔和疏松等缺陷，从而提高了材料的利用率。
而且，离心铸造还可以实现自动化生产，大大提高了生产效率。
总之，离心铸造是一种非常先进的铸造工艺，它具有很多优点。
它就像一个神奇的魔法，能把液态金属变成各种精美的铸件。
相信在未来，离心铸造会越来越广泛地应用于各个领域，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。
离心铸造基本原理
离心铸造基本原理
离心铸造是一种利用离心力将液态金属注入母模中进行凝固形成的铸造工艺。
其基本原理是通过高速旋转的铸造设备，使液态金属沿着铸型的圆周方向飞出，并在离心力的作用下，在母模内部凝固成型。
具体的工艺流程是：首先，将液态金属倒入铸造设备的料盆中；随后，通过电机带动料盆高速旋转，使液态金属受到向外的离心力；同时，通过喷嘴将液态金属喷入母模内，铸态金属在离心力的作用下，沿着母模的圆周方向快速飞出，并在飞出的过程中逐渐凝固成型；最后，待铸态金属完全凝固后，停止旋转，取出已凝固的铸件进行后续处理。
离心铸造的基本原理可总结为以下几点：
1. 利用离心力：离心铸造是通过高速旋转的铸造设备产生的离心力，将液态金属沿着铸型的圆周方向飞出。
离心力的大小与旋转速度及设备的几何形状有关。
2. 快速凝固：在离心力的作用下，液态金属以较高的速度飞出并逐渐凝固成型。
离心铸造能够实现较快的凝固速度，可得到细密、均匀的铸件组织。
3. 母模结构：母模是离心铸造中的铸造型腔，其结构通常为圆筒形，并根据需求设计成不同几何形状。
母模内表面质量直接影响铸件的外形和表面质量。
离心铸造具有高生产效率、细密度高、无砂芯等优点，可用于生产中小型、高精度的铸件，常用于制造航空航天、汽车、轨道交通等领域的零部件和叶轮等产品。
第1章离心铸造
离心铸造的应用
• 离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件， 如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、 耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥 滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件，如泵 轮、电机转子等。
8
最大重量 达几公斤
到十多吨
离心铸件最大直径可
达3米，最大长度8米
10
离心铸造双金属管
1.2 离心铸造原理（铸件成型特点）
1.5 离心铸造工艺
离心铸造的工艺要点主要有： • 1） 首先根据铸件要求确定铸型转速，这是获得 优质铸件的首要条件。浇注前调好转速，浇注过 程中严格控制变速范围。
• 2）铸型须经过清理、预热，再上涂料。上涂料时 要严格控制铸型温度和涂料厚度。 • 3）浇注时严格掌握合金液的温度，定量准确，控 制好浇注速度。
防治措施：（减弱层状流动为目的） 1降低铸型冷却作用； 2提高浇注温度； 3增大浇注速度。
1.4 离心铸造设备 1.4.1 立式离心铸造机
立式离心铸造铸铁件
1.4.2 卧式离心铸造机
卧式悬臂离心铸机
卧式滚筒离心铸机
卧式滚筒离心铸机
1.4.3多工位离心铸造机
多工位立式离心铸机
1.5 离心铸造工艺
求铸件高度和内孔的半径差： 所以：
上式实际上就是一个旋转抛物面方程。
在一般情况下，凝固 后的立式离心铸件上 应有一与液体金属自 由表面相似的内表面， 但铸件内表面的抛物 面形状常会被破坏， 如右图所示。
为什么？
卧式离心铸造时的液体金属自由表面的形成 离心力F＝mω2r0 X＝mω2r
0cosα＝
立 式 卧 式
立式离心铸造 主要用来生产高度小于直径的圆 环类铸件，有时也可用此种离心 铸造机浇注异形铸件。由于在立 式铸造机上安装及稳固铸型比较 方便，因此，不仅可采用金属型， 也可采用砂型、熔模型壳等非金 属型。
离心铸造讲义
5
概述
4）消除或大大节省浇注系统和冒口方面的金属消耗；
5）可利用金属液向外侧物体渗透的能力，在铸件外表 面上获得铸渗层，改善铸件表面性能。
6）铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸 不易控制。 7）适于离心铸造成形的铸件形状类型较少，但可生产 任何合金铸件，可采用多种铸型。
（式6）
19
第一节 铸件在离心力场中的成形特点
此即为旋转金属液中旋转半径为r处的金属液中的 离心压力计算式。
在r＝R处（铸件外表面），
PR
2
2
(R2
r02 )（式7）
3.立式离心铸造时，离心压力计算式与（式6、7）相同。
Pr
2
2
(r 2
r02 )
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第一节 铸件在离心力场中的成形特点
在立式离心铸造时，r0并非定值，而随铸件高度变化而 变化，在同一回转面上部，金属液离心压力较小（因r0值 较大），在下部，离心压力较大。上、下两点离心压力差
在自由表面上为等压面，即dP＝0，得：
Xdx Ydy Zdz 0
质点Ｍ的单位质量 力为w2r0，
x轴分量 X 2r0 cos 2 x
y轴分量Y 2r0 sin 2 y
Z轴分量Z＝0
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第一节 铸件在离心力场中的成形特点
则（ 2r0 cosdx 2r0 sin dy 0)
y 2x2 / 2g
（式8）可由：
推导
pr
2
2
(r 2
r02 )
h y y 2 (r 2 r 2)
离心铸造工艺流程
离心铸造工艺流程
《离心铸造工艺流程》
离心铸造是一种常见的金属铸造工艺，通过离心力使熔融金属在模具中铸造成所需的形状。
下面是离心铸造的工艺流程：
1.准备模具：首先需要制作好铸造所需的模具，这个模具一般由铸造用砂型制作而成。
2.熔融金属：将所需的金属材料熔化成液态，并且保持在合适的温度。
3.充填模具：将熔融的金属材料倒入预先准备好的模具中，此时模具通常是处于高速旋转状态的。
4.冷却凝固：在模具中的液态金属受到离心力作用时，会呈现出较高的离心冒渗能力，使得液态金属贴近壁面，从而在壁面凝固，形成定向凝固的铸件。
同时也会产生剩余气体从壁面沿离心力方向排出。
5.取出铸件：待到铸件完全冷却后，将模具停止旋转，取出已凝固的铸件。
6.后续处理：取出的铸件通常还需要进行去除毛刺、切割、打磨等后续处理工艺，最终得到符合要求的产品。
离心铸造是一种快速、高效的金属铸造工艺，其制造的铸件表
面光洁度高，尺寸精度高，且内部组织致密。
因此在航空航天、汽车、船舶等工业领域有着广泛的应用。
离心铸造工艺技术
离心铸造工艺技术离心铸造工艺技术是一种常用的铸造方法，它能够生产出高质量的铸件。
下面就来介绍一下离心铸造工艺技术。
离心铸造技术是指将液态金属（通常为钢、铁、铝等）倾倒到中空模具中，通过模具的旋转，并且借助离心力，使金属液体在模具壁上获得初次凝固，进而形成铸件。
相对于传统的铸造工艺，离心铸造技术具有以下几个优势：首先，离心铸造工艺能够获得高质量的铸件。
由于离心力的作用，金属液体在模具壁上获得初次凝固，形成细小而均匀的晶粒结构，从而提高了铸件的强度和韧性。
同时，由于离心铸造工艺可以采用自由冷却或快速冷却的方式，使得铸件的缩孔和疏松等缺陷减少，从而进一步提高了铸件的质量。
其次，离心铸造工艺能够生产多种形状的铸件。
传统的铸造工艺往往受到模具形状的限制，而离心铸造工艺则不存在这一问题。
只需将液态金属倾倒到中空的模具中，通过模具的旋转就可以获得不同形状的铸件。
这为生产复杂形状的零件提供了可能，使得离心铸造工艺得到广泛应用。
第三，离心铸造工艺生产效率高。
离心铸造工艺通常可以实现连续生产，且生产周期短。
铸件的制造过程比较简单，只需将液态金属导入到模具中，并通过旋转使金属液体在模具壁上凝固。
相比之下，其他铸造工艺的凝固时间通常较长，需要经过砂型制备、浇铸和冷却等多个阶段，因此生产效率较低。
最后，离心铸造工艺技术适用范围广。
它可以用于生产钢铁、铝、铜等不同金属的铸件，且可以生产大尺寸的铸件。
离心铸造技术还可以用于制造涡轮叶片、汽轮机转子、船舶螺旋桨等高速转动的零件，其制造的铸件在高速旋转条件下具有较高的安全性和稳定性。
总之，离心铸造工艺技术是一种先进的铸造方法，它能够获得高质量、多样性、高效率以及适用范围广的铸件。
随着工艺的不断改进和发展，离心铸造技术在各个领域的应用将越来越广泛。
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什么是离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
离心力使液体金属在径向能很好地充满铸型并形成铸件的自由表面；不用型芯能获得圆柱形的内孔；有助于液体金属中气体和夹杂物的排除；影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物理性能。
根据铸型旋转轴线的空间位置，常见的离心铸造可分为卧式离心铸造和立式离心铸造。
铸型的旋转轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(4°)时的离心铸造称为卧式离心铸造。
铸型的旋转轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造。
铸型旋转轴线与水平线和垂直线都有较大夹角的离心铸造称为倾斜轴离心铸造，但应用很少。
离心铸造最早用于生产铸管，随后这种工艺得到快速发展。
国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺，来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。
其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。
对一些成形刀具和齿轮类铸件，也可以对熔模型壳采用离心力浇注，既能提高铸件的精度，又能提高铸件的机械性能。
离心铸造的优点：
1）几乎不存在浇注系统和冒口系统的金属消耗，提高工艺出品率；
2）生产中空铸件时可不用型芯，故在生产长管形铸件时可大幅度地改善金属充型能力，降低铸件壁厚对长度或直径的比值，简化套筒和管类铸件的生产过程；
3）铸件致密度高，气孔、夹渣等缺陷少，力学性能高；
4）便于制造筒、套类复合金属铸件，如钢背铜套、双金属轧辊等；成形铸件时，可借离心力提高金属的充型能力，故可生产薄壁铸件。
离心铸造的缺点：
1）用于生产异形铸件时有一定的局限性。
2）铸件内孔直径不准确，内孔表面比较粗糙，质量较差，加工余量大；
3）铸件易产生比重偏析，因此不适合于合金易产生比重偏析的铸件(如铅青铜)，尤其不适合于铸造杂质比重大于金属液的合金。
离心铸造工艺过程：
金属过滤：有些合金液中有较多难于除去的渣滓，可在浇注系统中放各种过滤网清除渣子，如泡沫陶瓷过滤网、玻璃丝过滤网等。
浇注温度：离心铸件大多为管状、套状、环状件，金属液充型时遇到的阻力较小，又有离心压力或离心力加强金属液的充型能力，故离心铸造时的浇注温度可较重力浇注时低5~10°C。
铸型转速：是离心铸造时的重要工艺因素，不同的铸件，不同的铸造工艺，铸件成形时的铸型转速也不同。
过低的转速会使立式离心铸造时金属液充型不良，卧式离心铸造时出现金属液雨淋现象，也会使铸件内出现疏松、夹渣、铸件内表面凹凸不平等缺陷；转速太高，铸件上易出现裂纹、偏析等缺陷，砂型离心铸件外表面会形成胀箱等缺陷，还会使机器出现大的振动、磨损加剧、功率消耗过大。
所以，铸型转速的选择原则应是在保证铸件质量的前提下，选取最小的数值
熔渣利用：为克服厚壁离心铸件双向凝固所引起的皮下缩孔缺陷，可在浇注时把造渣剂与金属液一起浇入型内，熔渣覆盖在铸件内表面上，阻止内表面的散热，创建由外向里的顺序凝固条件，消除皮下缩孔。
同时，造渣剂还可起精炼金属液的作用。
涂料使用：离心金属型用涂料的组成与重力金属型铸造相似。
浇注细长离心铸件时，由于清除铸型工作面上的残留涂料较为困难，故涂料组成中粘结剂在高温工作后的残留强度应尽量低，以便于清除。
铸件脱型：为了提高生产效率，在保证质量的前提下，应尽早进行铸件的脱型。
有时为了防止铸件的开裂，脱型后的铸件应立即放入保温炉或埋入砂堆中降温。
对一些不易脱型又需缓冷防裂的铸件，则可在铸型停止转动后立刻把有铸件的铸型从离心铸造机上取下，埋入砂堆中缓慢冷却，至室温时在行脱型。
浇注系统：离心铸造时的浇注系统主要指接受金属的浇杯和与它相连的浇注槽，有时还包括铸型内的浇道。
浇注定量：离心铸件内径常由浇注金属液的数量决定，故在离心浇注时，必须控制浇入型内的金属液数量，以保证内径大小。