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机床床身铸件铸造工艺及使用性能

时间:2019-07-12 16:39 作者:东建铸造 点击: 次
1铸件各部位余量
机床床身导轨向下。机床各部位机加工余量:机床床身上部加工余量20mm,边侧15mm,导轨20mm,下部20mm。铸件收缩率选取为1%。
2地坑造型工艺
考虑到车间现有起重条件,选用地坑造型。造型过程:①挖地坑,将锁箱所用设备放置于较底层;②铺上150mm的磨碎焦炭,每1~2m放置φ12mm的尼龙通气绳,作为排气通道,通往地坑上沿;③提前制作分段砂芯。将冷铁、砂芯正确放置之后,便可造型。造型材料选用树脂砂,砂子粒度20目。各部位吃砂量依次为:上部250mm,边侧300mm,底部300mm。
由于机床导轨对其表面硬度要求较高,同时导轨薄壁部位与其较大热节部位的厚度相差巨大。因而,除对铸件铁液成分进行调整之外;为使导轨获得较高的表面硬度,新增了厚度为40mm的外冷铁。
机床床身的泡沫模样质量约为120kg。按照铁液密度为PES的430倍得到所需铁液51t。
铁液熔练
(1)熔练设备采用3台冷风大间距冲天炉熔炼,其熔化量分别为:8t/h,10t/h,5t/h。铁液出炉温度为(1440士10)℃,熔炼时间约3h。
(2)炉料成分与配比焦炭:山西冶金焦,含硫量0.8%,块度75一120mm,灰分12%一15%。生铁:唐山铸造生铁;淄博铸造生铁。废钢:本厂生产边角料。回炉料。
炉料配比为:生铁40%,废钢30%,回炉料30%。其炉前孕育剂采用65%的Si-Fe合金。
铸件外形尺寸与机加工余量均满足图纸要求,机床导轨部位未发现缩孔、砂眼等缺陷。同时铸件也未发生明显的变形。
铸件基体组织主要为珠光体。其试样的抗拉强度达330MPa。在机床导轨上取4个测试点,得到其表面硬度为(190±10)HBS,机加工性能较佳。
在机床床身的两个边侧均形成了较为明显的皱皮缺陷,其底脚发生了积渣积碳现象;但这对机床的正常使用并不产生影响。
采用底注式浇注系统有利于铁液的平稳流动,受热均匀,避免铸件在箱内发生变形。地坑造型设置了排气措施,效果良好。同时吃砂量选用合理,避免出现“崩箱”跑火现象。
大型铸件的铸造办法常用的是砂型铸造,其次是特种铸造办法,如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。而砂型铸造又能够分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等。
大型铸件优先选用砂型铸造,首要原因是砂型铸造较之其它铸造办法成本低、出产工艺简略、出产周期短。当湿型不能满足要求时再考虑运用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型出产的铸件可重达几十吨。 铸造办法应和出产批量相适应,低压铸造、压铸、离心铸造等铸造办法,因设备和模具的价格昂贵,所以只合适批量出产,大型铸件能够单件铸造也可批量出产。
床身类铸件产品作为一种大型铸件必须要经过热处理才能提高本身的使用性能,改善铸铁铸件的内在质量。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用较广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
床身铸件退火
热处理的退火种类:常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
完全退火和等温退火
完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的较终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
球化退火
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
去应力退火
去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
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