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为您介绍大型机床铸件浇注的准则

发布日期:2020-10-12

床身是机床主要部件,大型床身一般采用铸造方法生产。对于大型床身,根据功能需要,设计的床身壁厚悬殊较大,这将造成铸件在凝固过程中产生残余应力,影响床身尺寸精度和使用寿命。近年来,残余应力的去除引起业界的大关注,特别是振动时效技术因其具有绿色、节能等优点而被普遍应用。振动时效工艺参数的确定确切了解工件残余应力的分布和大小。床身铸造的基本工艺条件:采用树脂砂型铸造方法。铸造工艺流程为浇注温度为1400℃,72h后落砂,自然冷却。铸件凝固过程中系统的热物理参数、热边界条件以及系统内能都随时间而变化。

由于机床床身的尺寸较大,在初始浇注时模型的温度并不均匀。假设开始浇注短时间0.01s范围内稳态热分析的结果作为后续瞬态热分析的初始条件。铸件初始温度:1400℃,铸型初始温度:25℃。对铸造过程进行热分析的边界条件是铸型与空气之间的空气对流。由于砂型铸造,对流系数随温度变化不大,取为常数65W/m2.C。在强通风对流条件下,床身温度变化尤其快,较初1h温度下降高达180℃,4h后床身整体温度已降至50℃以下,且较低温度已接近室温。随后由于本身温度较低,温度变化相对缓慢,7h后较高温度降至28.5℃,整体温差只有3℃。同时可以看到铸件在落砂后,自然对流条件下较薄部位的筋板和横断隔板降温较快,较厚部位的无排屑孔导轨降温较慢。

下面,为您介绍大型机床铸件浇注的准则:

一、机床铸件清理。大型机床铸件清理实质就是对铸件的美化,所谓清理就是使铸件表面质量得以提升。对于小件,先用六角滚筒进行一次粗清理,再用抛丸清理转台对其二次精处理,然后用自带除尘设备的砂轮机精整,合格后刷防锈漆入库。对于中、大件先用震动落砂机去涂大块砂团,然后送入抛丸清理室抛丸清理,然后人工用手提砂轮机精整,合格刷防锈漆入库。

二、铸铁熔炼及浇注铁水质量对铸件表面质量影响,主要表现在两个方面:一是铁水中杂质的含量,特别是氧化铁含量,它易在铸件表面产生夹渣或渣气孔;二是铁水中气体含量,气体含量高易使铸件在表面或皮下产生气孔。我们采取的主要措施是提升铁水温度,建立完善的冲天炉检测系统,确定冲天炉处于正常状态。

三、“高温静置,低温浇注”是浇注的控制准则,以降低铸件的气孔、缩孔及表面粘砂缺陷。提升铸造技术水平,出入口机床铸件表面质量

四、合理确定分型面尽量减少分型面,以减少因分型面所形成的飞边、表面凹凸等铸造表面缺陷;提升坭芯的整体性,减少坭芯之间的接合数目,减少坭芯之间或坭芯与型之间的配合间隙,以提升大型铸件的表面凹凸度及轮廓清晰度。

五、工艺参数的选择工艺参数对铸件尺寸精度以及轮廓清晰度有较大的影响。经过多次工艺试验,对各工艺参数都认真选择。

六、普遍地应用的铸造工艺成果,提升铸造工艺水平,以减少铸造缺陷,特别是机床铸件表面缺陷。

如铸件浇注后,在惰性气体,或还原性保护气氛下冷却,把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来,直保护到大型机床铸件表面达不到氧反应温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。浇注和金属液凝固过程中,因温度较高,铸件表面会氧反应,且氧反应层不均匀,加上大型机床铸件表面金属氧反应物有可能与型壳中氧反应物作用,促使铸件表面不均匀的脱落,显著地增加铸件表面的粗糙度。大型机床铸件在保护气氛下冷却是表面的重要一环。如铸件浇注后,在惰性气体,或还原性保护气氛下冷却,把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来,直保护到铸件表面达不到氧反应温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。

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