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机床铸件的铸造工艺设计及工艺规程

时间:2018-08-30 23:43 作者:东建铸造 点击: 次
机床是装备制造业的主要产品,也是各行业广泛采用的机械加工设备。作为占机床整机重量60%以上的机床铸件其质量的优劣直接影响到机床的质量水平。一个生产机床的公司,他们的人员在来我们公司时说过,“不要以为你们做的只是铸件,实际上你们是在做机床”。就是说客户把我们当成了他们的一部分,我们生产机床铸件的铸造厂,不单单只是生产铸件,要从生产机床的高度来认识产品的质量。
1生产技术方面
1.1树脂砂工艺的采用及成套的熔化、清理、检测技术的配备,提高了铸件的外观质量、内在质量及尺寸精度。
吠喃树脂自硬砂工艺以其   的优越自20世纪50年代以来在我国机床、通用机械、重型机器等行业得到了广泛的推广和应用。
1988年,铸铁车间从日本引进的树脂砂造型生产线和造型工艺的关键设备的正式投产,大大地改变了原来工艺落后的局面,   符合我们多品种、小批量的生产特点。这种生产技术的应用,为我们近几年铸件的大量出口奠定了坚实的基础。
本公司在采用树脂砂工艺后的几年中,随着客户对铸件质量要求的不断提高,特别是对出口件的   要求,我们配合树脂砂工艺在以下几方面进行了较突出的生产技术上的完善。
(1)真正适合于本公司铸件特点的树脂砂铸造工艺设计及木模制作工艺
应用树脂砂工艺生产铸件,要考虑树脂砂的特点及铸件的要求来进行铸件工艺设计。树脂砂造型精度高、铸型强度大、操作简便,但树脂砂退让性及导热性差。铸件工艺设计参数的选取,首先要根据这些特点再考虑铸件的特点,如铸件的壁厚、材质、外形及尺寸等。通过十几年生产各种树脂砂铸件经验的积累,我们针对树脂砂的特点及铸件的特点,形成了一套自己的树脂砂铸件工艺设计要领及指南,制定了有关工艺设计的原则,工艺参数的选取,如合适的芯头间隙、起模斜度、分型负数、反变形量等,尤其是对浇注系统的形式、尺寸、位置等作了详尽的规定。为稳定铸件的质量,减少缺陷的产生,在铸件工艺设计上得到了保证。木模的质量   加至关重要,没有好的模样就不会做出尺寸精度高、外观质量好的铸件。我们在木模的用料、尺寸精度、木模制作结构与型板的装配等方面,都有非常严格的标准要求,其目的同样是为了做出高精度的铸件。
(2)   的移动式混砂机及树脂、固化剂智能加入系统
机床铸件作为多品种、小批量的生产方式,每天投入的模样有几十种之多、若只在固定位置造型、则不能满足生产上的要求,为此在原有的几台固定位置的混砂机的基础上,随着订货量的不断增加,为了提高生产能力及工作效率,新增了近1000平方米的造型场地,并且采用20t/h轨道移动式混砂机,大大提高了混砂机的工作效率,满足了生产上的需要。
同时,混砂机树脂、固化剂的加入采用智能加入设备。这台设备的特点是固化剂采用高浓度与低浓度两种,设备可根据环境温度变化、砂温变化以及适宜的起模时间自动无级调节两种固化剂的混合比例,按起模的时间要求与树脂达到较佳的配合,从而使混出的树脂砂性能稳定、起模时间准确,在获得较高强度的同时可降低树脂的加入量,达到减少铸件缺陷、降低成本的目的。生产的铸型,吠喃树脂加入量平均为占砂重的0.7%,在很多产品上,树脂加入量己达到0.6%的水平。低的树脂加入量使得型砂有   的充填性能,同时也大幅度地减少了铸件中气孔缺陷的产生,也使树脂砂   容易   ,   砂的L.O.I也达到了较低的水平。
(3)铸型型腔采用涂料流涂技术,提高了铸件的外观质量
树脂砂型芯,   要在其表面涂刷涂料。为了避免采用耗能较大的表面干燥设备,涂料多采用快干的醇基涂料。但由于悬浮性、流平性以及骨料等方面的原因,涂刷后涂料表面很容易出现涂痕,影响铸件的外观质量。从另一方面考虑,涂刷的效率较低,直接影响劳动生产率。
对于小的砂型及型芯,做到流涂或喷涂并不困难,但对于我们公司,对1000mmXl000mm以上直至5000mmXi500mm任意尺寸的砂型都要进行流涂,是有   难度的。流涂设备及流涂操作本身并不困难,较困难的是流涂前后砂箱的翻转,我们通过自己设计制作的可调间距双链翻箱起重机,解决了这一难题。
(4)获得   的铁液及铁液过滤技术的应用在我们公司,占总产量60%以上的各种牌号灰铸铁机床铸件采用冲天炉进行熔炼。1991年,为了充分发挥树脂砂工艺的技术优越,同时也根据国外用户对出口机床铸件材质上的要求,进行了冲天炉的技术改造。实现了自动配料、自动称量、加料自动补偿,全部熔化系统均采用计算机控制。投入使用后上料准确、成分偏差小、力学性能稳定、出炉铁液温度在1510~1530℃。2000年,又在此基础上进一步采用冲天炉富氧送风工艺,在提高熔化率的基础上进一步提高了铁液的质量。同时在铸件浇注系统的设计上采用铁液过滤技术,大大减少了因铁液因素产生的铸件缺陷,铸件的质量没有因材质问题及内部缺陷问题而使客户提出质量问题的反馈。
(5)铸件的精整、强力抛丸清理与控温准确的热处理炉是铸件后处理不可缺少的生产技术手段铸件的外观质量与铸件的清整有着直接的关系,特别是对于一些大型的机床类铸件,结构复杂,有几十个芯子。浇注后的铸件若不将披缝、浇冒口等   干净,则直接影响铸件的外观。而对抛丸清理设备是否能够达到清理效果,我们认为则   关键。因为若抛丸清理达不到要求,首先铸件清理不干净,氧 化皮残留,直接影响铸件的外观质量,涂底漆很容易脱落。另外,抛丸力量不足,不容易发现铸件近表层的铸造缺陷,造成在客户处出现质量问题,造成不良影响。
针对以上问题,首先我们在人员上充实清整的力量,使清整人员基本上接近造型合箱工序的人数,同时使用各种铸件表面清理工具,以适应不同铸件以及铸件不同位置清整的需要,清整工作看上去是在做工艺品。其次,针对客户对铸件外观质量和表面粗糙度的高要求,引进了日本大型悬挂式抛丸清理设备,对铸件进行两次修磨、两次打砂,目前我公司有抛丸清理室6台。在1996年安装了30t台式燃油6点测温计算机自动控制热处理炉1台,进行大型机床铸件的消除应力热处理。
(6)完备的检测手段贯穿于生产过程的始终完备的各种化学成分分析及力学性能试验设备、整套型砂试验设备、金相检测仪器、无损检测设备等都对铸件的检验提供了可靠的数据。另外,进口的炉前碳当量测定仪、炉前球化率快速测定仪、进口的真空光电直读光谱仪对于炉前的成分能快速做出分析,以指导熔化成分的稳定。
1.2严格执行工艺规程
工艺应被视为企业的内部生产法规。一旦制定了工艺规程,从工人到管理人员、技术人员,人人有责任严格执行工艺。
这样,每一工序的严格执行也必然促使上一道工序要严格控制。例如,浇注温度的严格控制,促使熔炼工对金属液温度的严格控制;造型工对型砂的严格要求,促使混砂工对型砂严格控制,也促使维修部门对设备的细心保养和监控。
因此,如果出了产品质量问题,不存在工艺执行的问题,   是工艺规程有问题。所要做的就是改进工艺及其规程,直至工艺能保证生产出   的铸件。一旦经过优化的工艺规程制定出来,一旦有了能严格执行工艺的人,无论谁来执行都能生产出   产品,而且人员流动不会对生产造成影响。
优化的工艺规程及其严格的执行实际上就是能够持续不断地生产   机床铸件的根本原因。
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