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機床鑄件出現變形現象的原因及回火工藝

發布時間:2022-08-13  發布者:新創工量具

 [一]、機床鑄件出現變形現象的原因

機床鑄件在鑄造出來以后在地坑中要呆上適當的時間,時間的控制要根據平臺的噸位來定,噸位越大在地坑中呆的時間應該越長,要不鑄件沒有放涼挖出來輕微的是變形,比較重的損失是鑄件發生斷裂。經研磨后,以交錯方向刮削也將黑點全數刮完。需要指出,每輪刮削,刀跡需要交錯,否則將影響鑄鐵平臺表面光潔度。在刮削中對黑點按亮、濃、淡在用力上應有輕重之分,對亮點、大濃黑點用力要大,對大多數的濃黑點用力要適中,對淡黑點,則保留不刮,待下輪后變黑時再刮,需要強調指出,對于分布在鑄鐵平臺平面邊緣、角落的亮點。因隱布較少,易為人眼所忽略,極易漏刮。因為漏刮點在研磨時往往頂起研具,妨礙黑點的正常,會形成黑點越刮越少的現象。
機床鑄件出現變形現象的原因:
1、機床鑄件采用水平阻流設計,橫澆道內流體速度較大,末端延長段斜度較小,不能壓實流體,液體容易卷氣,導致氣體進入導管和型腔,且水平阻流導致紊流傾向增加,充型不平穩,排渣效果差,鑄件容易形成氣孔和夾渣,造成應力不平衡,在后續的加工中容易引起變形。
2、床身導軌的溫度場比其他部位大,且距離澆道越遠、壁厚越大處溫度越高,越容易產生熱應力;鑄件底部方孔附近和扁冒口位置溫度場都比較低,凝固速度較快,冒口基本不能起到補縮作用,只是起到排氣作用。
3、機床鑄件上箱鐵液凝固較快,原因是方口位置和芯子接觸,熱傳導系數大,冷卻較快;而下箱床身導軌凝固較慢,且由于存在較大的壁厚差,溫度分布不均勻,凝固時間相差較大,容易產生相變應力和組織應力。
4、在澆道上出現縮松缺陷,但不影響鑄件的質量;床身的橫導軌、豎導軌、節點等溫差較大之處也出現縮松,容易引起收縮應力,可通過放置冷鐵使鑄件實現順序凝固或利用內澆道的補縮作用加以減小。
5、床身的橫導軌有明顯的彎曲變形,導軌根部受到的拉應力比較大,約160~180MPa,應力集中也比較大,需要后續的組合時效處理來去除;導軌面上受壓應力,約-70~180MPa;豎導軌較短,應力相對較小,拉應力約14~26MPa,壓應力約-27~52MPa,因此變形也較小。
[二]、大型機床鑄件的回火工藝
為了使大型機床鑄件達到需要的硬度和使大型鑄件具有力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝是不可少的。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,或改變鑄鐵平臺和機床鑄件表面的化學成分,賦予或工件的使用性能。
大型機床鑄件作為一種大型鑄件須要經過時效處理才能提高本身的使用性能,_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。
大型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,這樣會對機床鑄件回火工件有很大的影響。
大型機床鑄件的材質為細膩灰口鑄鐵,熔煉時配比45%的鋼,以提高機床鑄件的剛性;也有客戶要求做球墨鑄鐵的,球墨鑄鐵的剛性比灰鑄鐵要好,但減震效果相比灰鑄鐵是有很大差距的,而且鑄造成本比灰鑄鐵要高很多;所以球墨鑄鐵不適合做機床的主要構件,比較適合做機床工作臺鑄件使用。
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