Центробежная литейная машина

Современное машиностроение с каждым годом предъявляет новые требования к изготовлению деталей из сплавов металлов, к их эксплуатационным свойствам, геометрическим параметрам, качеству поверхности. Изобретение центробежной литейной машины причисляется к литейному производству, одним из основных направлений которого является создание деталей на основе литых валков.

Как известно, в производстве литьем называется технологический процесс изготовления заготовки или готовой детали. Существует несколько разновидностей специальных видов литья, однако для изготовления труб различного назначения (водопроводных, канализационных и т.п.), втулок, гильз, венцов червячных колес, барабанов для бумагоделательных машин, роторов электродвигателей и многих других литых заготовок, чаще всего используют метод центробежного литья. Помимо этого, благодаря современным технологическим схемам и инновационным разработкам, центробежным методом литья стало возможно получать заготовки различного фасонного профиля (звездочки, зубчатые колеса, турбинные диски с лопатками, детали арматуры).

В отличие от всех иных методов литья, когда расплав заливается в неподвижную форму, центробежное литье представляет собой процесс, в ходе которого жидкий металл заливается во вращающуюся литейную форму. Под воздействием центробежной силы расплавленный металл оттесняется к стенкам формы, равномерно распределяясь там и затвердевая. Так получается прочная, имеющая хорошую плотность отливка, которая всегда имеет форму тела вращения.

Классификация центробежных литейных машин

Являясь основным технологическим оборудованием в литейном производстве, центробежная литейная машина имеет две разновидности – вертикальную и горизонтальную. Производство втулок, звёздочек, колёс, деталей арматуры и многого другого базируется на вращении, которое создаётся при помощи подключения к электросети. Метод литья позаимствован из зубоврачебной и ювелирной техники, как очень продуктивный – например, при производстве ювелирных украшений за одну такую заливку можно сделать 50 колец.

Для того чтобы изготовить отливку диаметр которой меньше ее длины (к таким деталям относятся трубы, гильзы или втулки) используют машину с горизонтальной или наклонной осью вращения. Вертикальная центробежная машина используется для литья более сложных заготовок, имеющих внутренние полости. Также машинки с вертикальной осью вращения применяются для литья деталей, чей диаметр значительно превышает их высоту (колеса, шестерни и т.п.).

В то же время, у вертикальной центробежной литейной машины может быть центральная или смещенная ось вращения. В первом случае ось вращения формы и ось вращения отливки совпадает. Во втором случае изложница вращается относительно оси, размещенной на определенном расстоянии от рабочей формы.

Горизонтальная центробежная машина производится в нескольких вариантах: двуопорная, консольная, роликовая. У двуопорной горизонтальной машины форма закрепляется с обеих сторон. У консольной изложница прикрепляется консольно, то есть с одной стороны. У роликовой горизонтальной центробежной литейной машины изложница вращается, опираясь на ролики.

Конструкция центробежной литейной машины предполагает наличие водяной системы охлаждения, а также частотного преобразователя, который позволяет изменять и регулировать скорость вращения формы, которая измеряется количеством оборотов в минуту. Помимо этого литьевые машины имеют систему управления, состоящую из нескольких элементов. Благодаря этому технологический процесс максимально упрощается, а потери от брака сокращаются.

По своей сложности все данные приборы можно разделить на:
1) однопозиционные (карусельные) машины;
2) двухпозиционные;
3) многопозиционные (так называемые, карусельные машины).

Различают машины для литья автоматические и полуавтоматы, с многообразием размеров для отливок, предназначенные для разных сплавов – чугуна, бронзы, меди и других металлов, мощностью от 7,5 до 250 кВт, габаритных размеров от 2565х1700х1200 до 10500х10300х6080 мм, массой от 3300 до 60000 кг. В каждую разновидность таких машин можно заливать в час от 5 до 165 заливок.

Технические характеристики, принцип работы центробежных литейных машин

По назначению центробежная литейная машина имеет такие разновидности:

1. Машина однороторная. Предназначена для отлива мелющих чугунных шаров и колец для подшипников. Имеет горизонтальную ось вращения кокиля. Принцип работы - в следующем:

1) кокиль разогревается с помощью газовых горелок;
2) половинки кокиля покрываются теплоизоляционной краской и просушиваются;
3) половинки кокиля смыкаются;
4) лоток с материалом для отлива помещается в кокиль, потом заливается строго дозированная порция металла;
5) выводим лоток из кокиля, кокиль же продолжает вращаться, пока масса не затвердеет полностью;
6) когда прекратится движение центрифуги, из переднего кокиля нужно извлечь куст отливок;
7) половинки кокиля вытираются и окрашиваются, далее весь цикл повторяется.

2. Машина двухроторная центробежная, модель 4986. Работает центробежная литейная машина в режиме полуавтомат, заливка жидкого металла помещается вручную в изложницу - металлическую форму.

Машина имеет:

1) пневматическую систему выталкивания отливки из изложницы в лоток приёма обработанного материала;
2) вращение изложницы основано на трёхступенном клиноременном способе передачи привода;
3) автоматический подвод, отвод приёмного лотка;
4) водяное охлаждение корпуса;
5) съёмные вкладыши для отлива.

3. Специальная кокильная поворотная машина. Предназначена для отлития крупногабаритных, протяжённых деталей при помощи самозаполнения. Для отлития применяют алюминиевый сплав. Управляется центробежная литейная машина при помощи электричества, режимы работы – наладочный и полуавтоматический. Рекомендовано такое оборудование для поставки в литейные цеха мелкосерийного и крупносерийного массового производства отливок.

Эксплуатация центробежных литейных машин

Применение центробежных литейных машин имеет ряд серьезных преимуществ перед другими методами литья. Благодаря особой технологии готовые отливки получаются плотными, качественными и износостойкими, без включения шлаков и неметаллических элементов. Из-за чего выход качественных изделий максимально увеличивается.

Помимо этого, использование именно этой технологии литья позволяет значительно сэкономить металл и энергоносители, оптимально отрегулировать продолжительность производственного цикла, увеличить в несколько раз производительность труда. Центробежное литье позволяет обойтись без площадей для формовки и оборудования для сушки форм и стержней.

Стоимость центробежной литейной машины, если разобраться, не так уж велика, учитывая прекрасную функциональность, высокую производительность, отличное качество, лёгкость в эксплуатации.