離心鑄造
關注創建者：寒寒boy 創建時間：2017-12-22
離心鑄造的視頻教程
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ProCAST 軟件是由美國 USE 公司開發的鑄造過程的模擬軟件采用基于有限元(FEM)的數值計算和綜合求解的方法,對鑄件充型、凝固和冷卻過程等提供模擬，提供了很多模塊和工程工具來滿足鑄造工業最富挑戰的需求?；趶姶蟮挠邢拊治?，它能夠預測嚴重畸變和殘余應力，并能用于半固態成形，吹芯工藝，離心鑄造，消失模鑄造、連續鑄造等特殊工藝。
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procast-VisualMesh8.5 教程及實例
ProCAST 軟件是由美國 USE 公司開發的鑄造過程的模擬軟件采用基于有限元(FEM)的數值計算和綜合求解的方法,對鑄件充型、凝固和冷卻過程等提供模擬，提供了很多模塊和工程工具來滿足鑄造工業最富挑戰的需求。基于強大的有限元分析，它能夠預測嚴重畸變和殘余應力，并能用于半固態成形，吹芯工藝，離心鑄造，消失模鑄造、連續鑄造等特殊工藝。
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離心鑄造的實例教程
離心鑄造是將液體金屬注入高速旋轉的鑄型內，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。離心力使液體金屬在徑向能很好地充滿鑄型并形成鑄件的自由表面；不用型芯能獲得圓柱形的內孔；有助于液體金屬中氣體和夾雜物的排除；影響金屬的結晶過程，從而改善鑄件的機械性能和物理性能。
根據鑄型旋轉軸線的空間位置，常見的離心鑄造可分為臥式離心鑄造和立式離心鑄造。鑄型的旋轉軸線處于水平狀態或與水平線夾角很小(4°)時的離心鑄造稱為臥式離心鑄造。鑄型的旋轉軸線處于垂直狀態時的離心鑄造稱為立式離心鑄造。鑄型旋轉軸線與水平線和垂直線都有較大夾角的離心鑄造稱為傾斜軸離心鑄造，但應用很少。
離心鑄造最早用于生產鑄管，隨后這種工藝得到快速發展。國內外在冶金、礦山、交通、排灌機械、航空、國防、汽車等行業中均采用離心鑄造工藝，來生產鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。其中尤以離心鑄鐵管、內燃機缸套和軸套等鑄件的生產最為普遍。對一些成形刀具和齒輪類鑄件，也可以對熔模型殼采用離心力澆注，既能提高鑄件的精度，又能提高鑄件的機械性能。
離心鑄造的優點：
1）幾乎不存在澆注系統和冒口系統的金屬消耗，提高工藝出品率；
2）生產中空鑄件時可不用型芯，故在生產長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力，降低鑄件壁厚對長度或直徑的比值，簡化套筒和管類鑄件的生產過程；
3）鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學性能高；
4）便于制造筒、套類復合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等；成形鑄件時，可借離心力提高金屬的充型能力，故可生產薄壁鑄件。
離心鑄造的缺點：
1）用于生產異形鑄件時有一定的局限性。
展開 離心鑄造是特種鑄造工藝中的一種。該工藝將液態金屬倒入旋轉的模具中，在金屬充型凝固的整個過程中，模具持續以一定的速度（或階梯變化的轉速）旋轉。
金屬液通過旋轉離心力作用，緊貼金屬模具的壁面發生相對滑移流動，此過程中產生的氣體和熔渣將移動到鑄件的中心區域，因此鑄件獲得了強度更高的致密結構。
因為以上工藝優勢，離心鑄造特別適合于于圓筒形鑄件的單件與批量生產，常見的離心鑄造產品包括：管道、襯套、套筒、活塞環、滑輪、大型螺母等
離心鑄造可以分為立式和臥式兩種，前者的旋轉軸與重力方向一致，后者旋轉軸為水平，和重力方向垂直。
以上兩種情況下，重力與離心力的交互作用不同，因此在離心鑄造轉速的計算上，存在一些差異。這點需要特別注意。
Cast-Designer針對某管件的臥式離心鑄造分析：不同轉速下流動效果（150rpm vs 300rpm）
離心鑄造轉速對鑄件品質的影響：
離心鑄造轉速對鑄件中產生的氣孔，夾渣，縮松，偏析等缺陷都會產生直接影響，此外，鑄件的圓周度以及鑄件內部的組織致密程度，也與轉速息息相關。
由于旋轉本身的特點，鑄件外周所受離心力要大于內部，因此，離心鑄造產品更容易產生偏析。而提高轉速，有助于增加金屬液紊流程度，形成自攪拌效果，部分抵消偏析的不良影響，也有利于結晶組織均均勻化，有利于減輕前期“云斑”偏析。[1]
此外，轉速不足，離心力不足時，容易產生“淋落”現象，即合金液無法附著在先前澆入的合金液表面而產生的雨淋般跌落） ，可能在外表面形成縱向裂紋。
當然，轉速也不宜過高，過高的轉速會對離心機的制造和安裝提出嚴苛的挑戰，不但影響機器壽命，如果精度不足，甚至會引起鑄型劇烈跳動，造成重大安全事故。
展開 干式汽油機離心鑄造缸套機加工性能初探
及鑄造生產過程控制
何韶 黃向平 陳宇
(廣東肇慶動力配件有限公司)
摘要: 通過對汽缸套鑄件的化學成分及金相分析,尋找影響離心鑄造缸套鑄件機加工性能的主要因素,并形成相應的工藝措施應用于生產實踐。
關鍵詞：機加工性能、石墨形態、硬質相、孕育、過冷度。
隨著國際油價的不斷上漲，小排量低油耗的汽車將在未來的市場更加走俏，這就意味著中小缸徑的汽車缸套市場將不斷擴大。但是，由于大多數汽缸套都是以半成品交由主機壓鑄廠壓鑄后，再對缸套進行必要的精加工，而且大多都是高轉速、高效率的加工中心一次性完成加工，所以，缸套的機加工性能就成為影響生產效率與生產成本的主要因素。中小缸徑汽缸套的機加工性能改善，已經成為了國內專業生產廠家的主要研究課題。這也就是要通過改進鑄件生產過程控制，使國產汽缸套的機加工性能達到或接近國外產品的機加工性能要求。
1 缸套產品的理化性能分析以及其對機加工性能的影響
在同時符合缸套材料標準的前提下，一直以來國內的缸套機加工性能比國外缸套的機加工性能差。在相同的加工條件下，加工國產缸套50~100件后要更換刀具，加工美國缸套500~600件后才更換刀具。下面先讓我們對美國缸套與我廠缸套進行化學、金相的分析比較。
展開 三、消失模鑄造
鑄件材質：各種材質
鑄件質量：幾克到幾噸
鑄件表面質量：較好
鑄件結構：較復雜
生產成本：較低
適用范圍：不同批量的較復雜和各種合金鑄件。
工藝特點：鑄件尺寸精度較高，鑄件設計自由度大，工藝簡單，但模樣燃燒有一定的環境影響。
簡述：消失模鑄造是把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝，該工藝無需取模、無分型面、無砂芯，因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度，并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。
以上這十一種鑄造方法，工藝特點不同，在鑄造生產中，不同的鑄件，選擇相應的鑄造方法。其實，很難說難種鑄造工藝有絕對的優勢，在生產中，大家也是選擇適用的工藝，選擇性價比更低的工藝方法。
四、離心鑄造
鑄件材質：灰鑄鐵、球墨鑄鐵
鑄件質量：幾十千克至幾噸
鑄件表面質量：較好
鑄件結構：一般為圓筒形鑄件
生產成本：較低
適用范圍：小批量到大批量的旋轉體形鑄件、各種直徑的管件。
工藝特點：鑄件尺寸精度高，表面光潔，組織致密，生產效率高。
簡述：離心鑄造（centrifugalcasting）是指將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心鑄造用的機器稱為離心鑄造機。
【簡介】離心鑄造的第一個專利是在1809年由英國人愛爾恰爾特（Erchardt）提出的，直到二十世紀初期這一方法在生產方面才逐步地被采用。
展開 離心鑄造用的機器稱為離心鑄造機。
【簡介】離心鑄造的第一個專利是在1809年由英國人愛爾恰爾特（Erchardt）提出的，直到二十世紀初期這一方法在生產方面才逐步地被采用。我國在三十年代也開始利用離心管、筒類鑄件如鐵管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套等方面，離心鑄造幾乎是一種主要的方法；此外在耐熱鋼輥道、一些特殊鋼無縫綱管的毛坯，造紙機干燥滾筒等生產方面，離心鑄造法也用得很有成效。目前已制出高度機械化、自動化的離心鑄造機，已建起大量生產的機械化離心鑄管車間。
五、低壓鑄造
鑄件材質：非鐵合金
鑄件質量：幾十克到幾十千克
鑄件表面質量：好
鑄件結構：復雜（可用砂芯）
生產成本：金屬型的制作費用高
適用范圍：小批量，最好是大批量的大、中型非鐵合金鑄件，可生產薄壁鑄件。
工藝特點：鑄件組織致密，工藝出品率高，設備較簡單，可采用各種鑄型，不過生產率比較低。
簡述：低壓鑄造，在低壓氣體作用下使液態金屬充填鑄型并凝固成鑄件的鑄造方法。低壓鑄造最初主要用于鋁合金鑄件的生產，以后進一步擴展用途，生產熔點高的銅鑄件、鐵鑄件和鋼鑄件。
六、壓力鑄造
鑄件材質：鋁合金、鎂合金
鑄件質量：幾克至幾十千克
鑄件表面質量：好
鑄件結構：復雜（可用砂芯）
生產成本：壓鑄機和鑄型的制作費用很高
適用范圍：大量生產的各種非鐵合金中小型鑄件、薄壁鑄件、耐壓鑄件。
工藝特點：鑄件尺寸精度高，表面光潔，組織致密，生產效率高，成本低，但壓鑄機和鑄型成本高。
簡述：壓力鑄造，有高壓和高速充填壓鑄型的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa，甚至高達2×105kPa。充填速度約在10~50m/s，有些時候甚至可達100m/s以上。充填時間很短，一般在0.01~0.2s范圍內。
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離心鑄造的最新內容
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臺灣海洋大學、臺灣模具研發暨試作中心壓鑄場域 莊水旺教授
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這種沙眼多出現在離心鑄造中。例如圖1的戒指鑄件，戒指臂方向有連續的沙眼發生。這是這種沙眼的明顯特征。
出現這種情況時應該調整離心鑄造機的轉速或調整水口的安裝位置。
D--芝麻沙眼
芝麻沙眼是因為熔液溫度不足，導致金屬凝固時出現樹枝狀的（針狀結晶）狀態。 這種沙眼出現在鑄件的整個表面上，內部有多少空洞很難判斷，所以補修也非常困難。
壓鑄技術現發展已經比較成熟,鑄 造的種類有很多種,比如壓力鑄造、真空鑄造、消失模鑄 造、反重力鑄造、擠壓鑄造、離心鑄造等多種加工方式,根 據零件的不同特征可以選用不同的加工工藝生產。 隨著 壓鑄機械和壓鑄材料在近幾年取得的重大發展,壓鑄這一 制造工藝的優點收到人們的青睞。 在2008年就已經有企 業開始采用鑄造的加工工藝,但是由于當時材料和設備的 限制,鑄造一直沒有得到發展。
受金屬帶離心鑄造的啟發，在圖11中，Zhong等人開發了一種改善氧化石墨烯片取向的氧化石墨烯及其復合膜離心鑄造方法。隨著氧化石墨烯薄片定向排列對應的旋轉速度的增加，氧化石墨烯薄膜的電導率增加到650 S/cm。通過調整氧化石墨烯薄片的層距，它也顯示出在海水淡化或過濾方面的潛在應用。
圖11.
鑄型的旋轉軸線處于水平狀態或與水平線夾角很小(4°)時的離心鑄造稱為臥式離心鑄造。鑄型的旋轉軸線處于垂直狀態時的離心鑄造稱為立式離心鑄造。鑄型旋轉軸線與水平線和垂直線都有較大夾角的離心鑄造稱為傾斜軸離心鑄造，但應用很少。
離心鑄造最早用于生產鑄管，隨后這種工藝得到快速發展。
Cast-Designer可以應用于：高壓鑄造、重力鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造、傾轉鑄造、離心鑄造、差壓鑄造、觸變鑄造、殼型鑄造、消失模鑄造、連續鑄造、DISA工藝，自帶的專家數據庫，可以協助工程師完成美國階段的工作，尤其是最為關鍵的澆注系統設計，不用借助CAD工具和以往的經驗去設計澆口和流道水路，在Cast-Designer中就可以輔助完成澆注系統設計，同時Cast-Desiger也相對于一臺虛擬的壓鑄及
Cast-Designer可以應用于：高壓鑄造、重力鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造、傾轉鑄造、離心鑄造、差壓鑄造、觸變鑄造、殼型鑄造、消失模鑄造、連續鑄造、DISA工藝，自帶的專家數據庫，可以協助工程師完成美國階段的工作，尤其是最為關鍵的澆注系統設計，不用借助CAD工具和以往的經驗去設計澆口和流道水路，在Cast-Designer中就可以輔助完成澆注系統設計，同時Cast-Desiger也相對于一臺虛擬的壓鑄及
該功能可應用于高壓鑄造中，第三相保壓的影響；也可以用來模擬離心鑄造中，在高轉速下的壓力影響。
鑄造工藝模擬的提高
離心鑄造：離心鑄造的模擬速度和精度都得到了大幅的提高。低壓鑄造：Cast-Designer v7.7 引入了一種新的壓力驅動低壓鑄造模擬方法。它是壓力驅動流，該方法中可以考慮物理摩擦系數。
離心鑄造
ProCAST軟件具有專業的立式離心鑄造仿真模塊，求解不同離心轉速參數下，鑄件的充型及凝固過程。
連續鑄造
ProCAST提供了連鑄和半連鑄工藝仿真的完整解決方案。
離心鑄造
離心鑄造是將金屬液澆入旋轉的鑄型中，在離心力作用下填充鑄型而凝固成形的一種鑄造方法。
離心鑄造的分類
根據鑄型旋轉軸線在空間的位置，常見的離心鑄造可分為兩種：
臥式離心鑄造：鑄型的旋轉軸線處于水平狀態或與水平線夾角很?。?lt;4°）時的離心鑄造。
立式離心鑄造：鑄型的旋轉軸線處于垂直狀態時的離心鑄造稱為立式離心鑄造。
