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高品质机床铸件应当具备的性能

时间:2019-03-19 16:20 作者:东建铸造 点击: 次
高品质铸件就是要求铸件材料质量优良高强度,高刚度,良好的加工性能)、尺寸精度高、表面质量好。长期生产各类磨床铸件,近年来又为国外客户加工中心提供机床铸件.积累了稳定生产高品质机床铸件的一些经验。
1、高品质机床铸件应当具备的性能
1.1铸件材料质量
优良的材料质量,是生产高品质铸件的关键,高精度机床铸件通常采用HT25O、HT300、HT35O等高牌号铸铁.石墨为A型.基体组织绝大部分为珠光体,无或少量铁素体和二元磷共晶,铸件导轨及薄壁加工表面硬度要求。
1.2铸件尺寸精度
随着加工中心在机床生产过程中的普及应用,铸件各机加工尺寸的位置都编入电脑加工程序,所以要求铸件尺寸精度较高,并有良好的加工性能,否则加工过程中很可能出现钻孔位置偏移甚至孔边开裂、加工余量不足或过多等现象,导致铸件报废,或造成刀具损耗加大,甚至会产生刀具撞击铸件以致损坏刀具等。
高精度机床及加工中心,除了对铸件初始尺寸精度要求较高外,对铸件精度的保持性也有严格的要求,因此,要求铸件的内应力必须较小。
1.3表面质量
为保证机床整体美观且减少油漆成本,要求铸件表面光洁,粗糙度必须控制在Ra12.5~50μm范围内。
高精度机床铸件对缺陷存在的位置有严格的限制,导轨面不得有任何缺陷,机加工面不得采用电弧焊补。
2、熔炼工艺措施
(l)熔炼方式的选择
根据铸件质量大小可直接采用单一冲天炉熔炼生产,亦可采用冲天炉+电炉”双联熔炼生产,对铁液纯净度要求较高的铸件或低合金铸件,采用冲天炉熔炼铁液,然后转入保温电炉过热净化。
(2)质量检测与控制
①单独采用冲天炉熔炼时,用炉前快速热分析仪检测原铁液的CE、C、Si含量,并据此估算孕育剂加入量;孕育后的铁液浇注三角试块、光谱试样,观察白口宽度及化学成分,判断铁液是否合格,必要时进行适当调整。
②采用电炉熔炼时,光谱检测炉内铁液成分,并调整到工艺规定的化学成分范围,孕育后浇注三角试块和光谱试样,观察白口宽度及化学成分。
③根据现代铸铁的熔炼要求,结合公司具体情况,把牌号在HT25O以上的铁液熔炼温度控制在1500~1550℃,其中,冲天炉的出铁温度为1500~1520℃,然后将铁液转入电炉升温到1550℃,这是生产高品质铸件的关键。
为了达到上述温度要求,冲天炉熔炼时,焦炭采用镇江铸造焦(固定C含量90%左右),层铁焦比10:1,熔炼后期视铁液温度变化情况,适时补加接力焦约8~10批料加一次),每次补加量为铁料量的3%;装炉底焦高度1500mm。冲天炉配料采用计算机自动控制加料,并实现定值送风,以保证较佳送风强度,排除人为控制的随意因素,保证铁液温度的稳定,也有利于化学成分的控制。
(3)炉料配比及铁液成分的选择
目前,国外合成铸铁的炉料配比中,废钢用量占60%一100%,不仅能降低生产成本,而且在相同的化学成分下能获得更好的力学性能,据此并结合公司实际情况,确定了如下配料原则:
①HT25O牌号铸钦公司代号I),废钢加入量53%。
②HT300牌号铸钦公司代号M),废钢加入量60%。
3、造型及铸型装配操作
3.1造型紧实度
砂型紧实度是保证铸型和砂芯质量的关键,特别是砂醚砂芯)的凹陷部位必须仔细紧实,这对于防止铸件砂眼和机械粘砂非常重要。砂芯制作有一条生产线,配有微震紧实台,每只砂芯都经过震动紧实,效果较好。对于铸型,由于铸件为多品种小批量生产,很难全部上微震紧实,所以,大多数铸型只能通过人工紧实。
3.2起模装置
对于较大铸型,由于砂型对模具的夹紧力很大,起模吊起砂箱时,模具都会跟着一起吊起,必须敲打模样或型板才能使铸型与模具分离,这样不但容易损坏模具,更严重的是铸型表面被拉毛,砂粒松散,导致铸件表面粗糙或砂眼缺陷增多。为此,对于这类铸型,在砂箱与型板之间的4个角上各安装螺旋或液压千斤顶,起模时同时按压千斤顶,待铸型与模样有轻微松动分离时,再用行车起吊砂箱铸型,从而解决上述铸型夹紧模具的问题,有利于保证铸型完好无损。
3.3铸型装配时校正较大铸型的分型面
较大铸型摆放时,若基础不在同一平面,则很容易造成铸型扭曲,导致铸件变形扭曲,即使砂箱刚度很好,也较难保证不发生这种情况,因此,在较大铸型装配时,必须检查分型面是否为同一平面,若发现不在同一平面,则必须调整基础支点的高低,使分型面恢复为同一平面才能继续操作。此外,铸型装配时必须注意砂芯的排气道位置与砂型的排气道位置保持一致。
3.4时效处理
为使铸件尺寸精度能长久保持不变,铸件粗加工后应进行时效处理,采用热时效去应力处理,时效炉为电脑控制的天燃气时效炉,可以有效地控制升温、保温时间和温度,并达到炉内温度均匀。
机床铸件由于结构较复杂、尺寸较大且壁厚差较大,铁液在铸型内流动距离长,因而常出现气孔夹渣缺陷,通过提高铁液熔化温度、适当提高浇注温度并采取上述型砂及铸造工艺方面的措施,铸件的表面粗糙度达到RalZ一5一50μm,批量生产的铸件尺寸精度达到CTll级,铸件缺陷废品率降低至3%。
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