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机床铸件的成形原理与其工艺特点

发布日期:2021-02-01

机床铸件又能称为床身铸件、大型铸件、机床床身、机床床身铸件、铸件床身、机床铸件、落地镗床身铸件、大型机床床身铸件等。机床床身材料大多选用灰铁铸铁材质,也有少量的铸钢机床床身,现代机床床身设计中用结构钢焊接的床身比例逐渐上升。

机床铸件一般利用树脂砂型铸造,这样一来,树脂砂型机床铸件刚度好,浇注初期砂型强度不错,有条件利用铸铁凝固过程的石墨膨胀,除掉缩孔、缩松缺陷,实现灰铸铁、球墨铸铁件的少冒口、无冒口铸造。提高了机床铸件的使用率,称为客户青睐的产品。

机床铸件成形原理:

机床铸件生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成机床铸件(或零件)的一种金属成形方法。

机床铸件中的铸铁溶解气体是一个可逆过程。温度降低时,溶解的气体处于过饱和状态,气体能向铁液表面扩散而脱离吸附状态(蒸发)。但在实际生产条件下,因冷却较快,以这种形式析出的气体量受到很大限制。一般可以气泡或其他因素形成合物的形式排除。

机床铸件 溶于铁液中过饱和的气体能形成气泡的条件是:

1、气泡内各种气体分压的总和(气体总压力)大于作用于气泡的外压力。

2、溶解在铁液中的某种气体析出的分压力应大于该气体在气泡中的分压力,该气体才能自动向气泡扩散而不断长大。要满足这一条件,主要依靠铁液温度的降低。

3、须有大于某临界尺寸而稳定存在的气核。 铸铁件中的铁液中存在的大量非金属夹杂物,熔炼、炉前处理或浇注过程中形成和卷入的气泡以及包衬、型壁等都可能成为气泡的非自发核心的基础,气泡很容易在这些表面上形成。

附着在外来夹杂表面的气核形成后,溶于铁液中的气体由于压差必将自动向气泡扩散,当气泡长大到临界尺寸时,会脱离表面而上浮。附着在非金属夹杂物表面的气泡,可以一起上浮。气泡愈小,上浮速度愈慢。要使气泡能及时上浮而排除,应具有尺寸,一般应大于10﹣2~10﹣3cm。机床铸件中的铁液在铸型内降温较快,气泡上浮困难或铸件表面已凝固,气泡来不及排除而造成气孔。

机床铸件的工艺特点:

机床铸件是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金机床铸件等)的零件毛坯,机床铸件几乎是的加工方法。与其它加工方法相比,机床铸件工艺具有以下特点:

1、机床铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。机床铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特别合金材料;机床铸件可以小至几克,大到数百吨;机床铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;机床铸件长度可以从几毫米到十几米。

2、机床铸件可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。

3、机床铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。

4、机床铸件一般使用的原材料来源广、机床铸件成本不高。

5、机床铸件工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。

6、机床铸件工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁机床铸件的可切削加工性能好于钢。

7、机床铸件的消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以性能好。同样,由于石墨的存在的消震性好于钢。


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