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機床鑄件的成形原理及工藝技巧

發布時間:2022-06-26  發布者:新創工量具

 (一)、機床鑄件的成形原理

機床鑄件又能稱為床身鑄件、大型鑄件、機床床身、機床鑄件、鑄件床身、機床鑄件、落地鏜床身鑄件、大型機床鑄件等。機床床身材料大多選用灰鐵鑄鐵材質,也有少量的鑄鋼機床床身,現代機床床身設計中用結構鋼焊接的床身比例逐漸上升。
機床鑄件一般利用樹脂砂型鑄造,這樣一來,樹脂砂型機床鑄件剛度好,澆注初期砂型強度不錯,有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨膨脹,除掉縮孔、縮松缺陷,實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。提高了機床鑄件的使用率,稱為客戶青睞的產品。
機床鑄件成形原理:
機床鑄件生產是將金屬加熱熔化,使其具有流動性,然后澆入到具有形狀的鑄型型腔中,在重力或外力(壓力、離心力、電磁力等)的作用下充滿型腔,冷卻并凝固成機床鑄件(或零件)的一種金屬成形方法。
機床鑄件中的鑄鐵溶解氣體是一個可逆過程。溫度降低時,溶解的氣體處于過飽和狀態,氣體能向鐵液表面擴散而脫離吸附狀態(蒸發)。但在實際生產條件下,因冷卻較快,以這種形式析出的氣體量受到很大限制。一般可以氣泡或其他因素形成合物的形式排除。
機床鑄件溶于鐵液中過飽和的氣體能形成氣泡的條件是:
(二)、大型機床鑄件的工藝技巧
大型機床鑄件在工業有了尤其多的使用,究其原因,這主要是在于鑄造方法有以下特點:與鍛造、沖壓、焊接和粉末冶金等金厲零件毛坯的成形方法相比,鑄造方法可以生產出形狀復雜,特別是具有復雜內腔形狀的毛坯與零件。如內燃機機體、氣缸頭,機床的床身、箱體,各種泵體,船用嫘旋槳等等。并且甶于鑄造方法對零件結構形狀限制小,鑄件可以按照'受力狀況采用較合理的截面形狀,而且根據需要還可設置加強筋等來提。髙結構強度和剛度。如將鍛鋼曲軸改成球墨鑄鐵曲軸時,可以通過改變曲抦、鈾孔等各部分的結構形狀來增加鑄造曲軸的結構強度和剛度。鑄件成本一般都較低。這由于鑄造所用的原材料比較便宜,來源普遍,還可直接利用廢舊金厲料重熔。同時,在一般情況下也不需要價格昂貴的設備。此外,由于鑄件形狀和尺寸與之后零件接近,可減少切削加工工作量,節省金屬,降低了零件的成本。
大型機床鑄件的熱處理是機械制造中的重要工藝環節,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變鑄鐵平臺和大型機床鑄件表面的化學成分,賦予或改進工件的使用性能。其特點是改進鑄鐵平臺和機床鑄件的內在質量。機床鑄件產品作為一種大型機床鑄件要經過時效處理才能提升本身的使用性能,改進床身鑄件的內在質量。機床鑄件,床身立柱,機床工作臺等鑄件整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。機床鑄件回火時應嚴格遵守回火工藝,筋板密集或易變形部位應加支撐筋,防止應回火溫度導致變形和斷裂。應有專人看管回火爐溫度計,及時控制溫度,防止溫度過高或過低,這樣會對回火工件有很大的影響。
大型機床鑄件的鑄造方法一般采用消失模鑄造工藝,樹脂砂鑄造,實型鑄造,高牌號鑄造等,例如機床大型機床鑄件的床身,立柱,橫梁,滑臺等都是用這幾種鑄造工藝。大型機床鑄件材質:HT200-350,可承接單件60噸左右的鑄件。采用樹脂砂型鑄造大型機床鑄件的優點是消失模鑄造對于生產單件或小批量的汽車覆蓋件,機床床身等大型機床鑄件較有很大優點,表面質量好等優點。
從澆鑄方法的角度來看,大型機床鑄件所采用的鑄造方法可以生產各種材料和大小的鑄件。目前工業上常用的金屬材料均可鑄造,而且有些金屬材料,如應用尤其普遍的鑄鐵,只能用鑄造方法來成形。所生產鑄件的大小,可以從小到幾克的儀表零件到重達二、三百噸的冶金礦山和動力設備中的重型鑄件。在的條件下,采用特種鑄造、鑲嵌鑄造、雙金厲鑄造、細小孔道鑄造技術和鑄焊結構等方法可以使零件的結構為合理。采用這些方法也可解決一些其他金屬成形方法難以解決的問題以取得的技術經濟效果。如由于噴氣發動機的發展,要求制造尺寸、形狀復雜又很難切削加工甚至完仝不能切削加工的高溫合金零件,例如渦輪葉片,它要在1000攝氏度以上的高溫下工作。對于這種具有細小復雜內腔的零件采用熔模鑄造及陶瓷型芯的方法生產,不僅可以解決加工困難或不能加工的問題,而且還可以提升零件的合格率和節約合金材料。
大型機床鑄件的結構復雜收縮困難,鑄件的收縮率減小。例如,同一成分澆注的鑄鋼件,因結構形狀不同,其中以自由收縮時的收縮率較大。大型機床鑄件的材料鑄件的材料不同,鑄造收縮率也不同。例如,鑄鋼的收縮率比灰鑄鐵大;灰鑄鐵中硫多時,收縮率增大,硅多時收縮率減小。大型機床鑄件的退讓性鑄型的退讓性好,鑄件的收縮率增大。例如,用濕性和水玻璃砂型澆鑄的鑄件比干型澆鑄的鑄件的收縮率大。同樣道理,隨著鑄件的尺寸增大,鑄型的退讓性變差,鑄件的收縮率也就減小。
 
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