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機床鑄件的鑄造工藝設計及工藝規程

時間:2018-08-30 23:43 作者:東建鑄造 點擊: 次
機床是裝備制造業的主要產品,也是各行業廣泛采用的機械加工設備。作為占機床整機重量60%以上的機床鑄件其質量的優劣直接影響到機床的質量水平。一個生產機床的公司,他們的人員在來我們公司時說過,“不要以為你們做的只是鑄件,實際上你們是在做機床”。就是說客戶把我們當成了他們的一部分,我們生產機床鑄件的鑄造廠,不單單只是生產鑄件,要從生產機床的高度來認識產品的質量。
1生產技術方面
1.1樹脂砂工藝的采用及成套的熔化、清理、檢測技術的配備,提高了鑄件的外觀質量、內在質量及尺寸精度。
吠喃樹脂自硬砂工藝以其   的優越自20世紀50年代以來在我國機床、通用機械、重型機器等行業得到了廣泛的推廣和應用。
1988年,鑄鐵車間從日本引進的樹脂砂造型生產線和造型工藝的關鍵設備的正式投產,大大地改變了原來工藝落后的局面,   符合我們多品種、小批量的生產特點。這種生產技術的應用,為我們近幾年鑄件的大量出口奠定了堅實的基礎。
本公司在采用樹脂砂工藝后的幾年中,隨著客戶對鑄件質量要求的不斷提高,特別是對出口件的   要求,我們配合樹脂砂工藝在以下幾方面進行了較突出的生產技術上的完善。
(1)真正適合于本公司鑄件特點的樹脂砂鑄造工藝設計及木模制作工藝
應用樹脂砂工藝生產鑄件,要考慮樹脂砂的特點及鑄件的要求來進行鑄件工藝設計。樹脂砂造型精度高、鑄型強度大、操作簡便,但樹脂砂退讓性及導熱性差。鑄件工藝設計參數的選取,首先要根據這些特點再考慮鑄件的特點,如鑄件的壁厚、材質、外形及尺寸等。通過十幾年生產各種樹脂砂鑄件經驗的積累,我們針對樹脂砂的特點及鑄件的特點,形成了一套自己的樹脂砂鑄件工藝設計要領及指南,制定了有關工藝設計的原則,工藝參數的選取,如合適的芯頭間隙、起模斜度、分型負數、反變形量等,尤其是對澆注系統的形式、尺寸、位置等作了詳盡的規定。為穩定鑄件的質量,減少缺陷的產生,在鑄件工藝設計上得到了保證。木模的質量   加至關重要,沒有好的模樣就不會做出尺寸精度高、外觀質量好的鑄件。我們在木模的用料、尺寸精度、木模制作結構與型板的裝配等方面,都有非常嚴格的標準要求,其目的同樣是為了做出高精度的鑄件。
(2)   的移動式混砂機及樹脂、固化劑智能加入系統
機床鑄件作為多品種、小批量的生產方式,每天投入的模樣有幾十種之多、若只在固定位置造型、則不能滿足生產上的要求,為此在原有的幾臺固定位置的混砂機的基礎上,隨著訂貨量的不斷增加,為了提高生產能力及工作效率,新增了近1000平方米的造型場地,并且采用20t/h軌道移動式混砂機,大大提高了混砂機的工作效率,滿足了生產上的需要。
同時,混砂機樹脂、固化劑的加入采用智能加入設備。這臺設備的特點是固化劑采用高濃度與低濃度兩種,設備可根據環境溫度變化、砂溫變化以及適宜的起模時間自動無級調節兩種固化劑的混合比例,按起模的時間要求與樹脂達到較佳的配合,從而使混出的樹脂砂性能穩定、起模時間準確,在獲得較高強度的同時可降低樹脂的加入量,達到減少鑄件缺陷、降低成本的目的。生產的鑄型,吠喃樹脂加入量平均為占砂重的0.7%,在很多產品上,樹脂加入量己達到0.6%的水平。低的樹脂加入量使得型砂有   的充填性能,同時也大幅度地減少了鑄件中氣孔缺陷的產生,也使樹脂砂   容易   ,   砂的L.O.I也達到了較低的水平。
(3)鑄型型腔采用涂料流涂技術,提高了鑄件的外觀質量
樹脂砂型芯,   要在其表面涂刷涂料。為了避免采用耗能較大的表面干燥設備,涂料多采用快干的醇基涂料。但由于懸浮性、流平性以及骨料等方面的原因,涂刷后涂料表面很容易出現涂痕,影響鑄件的外觀質量。從另一方面考慮,涂刷的效率較低,直接影響勞動生產率。
對于小的砂型及型芯,做到流涂或噴涂并不困難,但對于我們公司,對1000mmXl000mm以上直至5000mmXi500mm任意尺寸的砂型都要進行流涂,是有   難度的。流涂設備及流涂操作本身并不困難,較困難的是流涂前后砂箱的翻轉,我們通過自己設計制作的可調間距雙鏈翻箱起重機,解決了這一難題。
(4)獲得   的鐵液及鐵液過濾技術的應用在我們公司,占總產量60%以上的各種牌號灰鑄鐵機床鑄件采用沖天爐進行熔煉。1991年,為了充分發揮樹脂砂工藝的技術優越,同時也根據國外用戶對出口機床鑄件材質上的要求,進行了沖天爐的技術改造。實現了自動配料、自動稱量、加料自動補償,全部熔化系統均采用計算機控制。投入使用后上料準確、成分偏差小、力學性能穩定、出爐鐵液溫度在1510~1530℃。2000年,又在此基礎上進一步采用沖天爐富氧送風工藝,在提高熔化率的基礎上進一步提高了鐵液的質量。同時在鑄件澆注系統的設計上采用鐵液過濾技術,大大減少了因鐵液因素產生的鑄件缺陷,鑄件的質量沒有因材質問題及內部缺陷問題而使客戶提出質量問題的反饋。
(5)鑄件的精整、強力拋丸清理與控溫準確的熱處理爐是鑄件后處理不可缺少的生產技術手段鑄件的外觀質量與鑄件的清整有著直接的關系,特別是對于一些大型的機床類鑄件,結構復雜,有幾十個芯子。澆注后的鑄件若不將披縫、澆冒口等   干凈,則直接影響鑄件的外觀。而對拋丸清理設備是否能夠達到清理效果,我們認為則   關鍵。因為若拋丸清理達不到要求,首先鑄件清理不干凈,氧 化皮殘留,直接影響鑄件的外觀質量,涂底漆很容易脫落。另外,拋丸力量不足,不容易發現鑄件近表層的鑄造缺陷,造成在客戶處出現質量問題,造成不良影響。
針對以上問題,首先我們在人員上充實清整的力量,使清整人員基本上接近造型合箱工序的人數,同時使用各種鑄件表面清理工具,以適應不同鑄件以及鑄件不同位置清整的需要,清整工作看上去是在做工藝品。其次,針對客戶對鑄件外觀質量和表面粗糙度的高要求,引進了日本大型懸掛式拋丸清理設備,對鑄件進行兩次修磨、兩次打砂,目前我公司有拋丸清理室6臺。在1996年安裝了30t臺式燃油6點測溫計算機自動控制熱處理爐1臺,進行大型機床鑄件的消除應力熱處理。
(6)完備的檢測手段貫穿于生產過程的始終完備的各種化學成分分析及力學性能試驗設備、整套型砂試驗設備、金相檢測儀器、無損檢測設備等都對鑄件的檢驗提供了可靠的數據。另外,進口的爐前碳當量測定儀、爐前球化率快速測定儀、進口的真空光電直讀光譜儀對于爐前的成分能快速做出分析,以指導熔化成分的穩定。
1.2嚴格執行工藝規程
工藝應被視為企業的內部生產法規。一旦制定了工藝規程,從工人到管理人員、技術人員,人人有責任嚴格執行工藝。
這樣,每一工序的嚴格執行也必然促使上一道工序要嚴格控制。例如,澆注溫度的嚴格控制,促使熔煉工對金屬液溫度的嚴格控制;造型工對型砂的嚴格要求,促使混砂工對型砂嚴格控制,也促使維修部門對設備的細心保養和監控。
因此,如果出了產品質量問題,不存在工藝執行的問題,   是工藝規程有問題。所要做的就是改進工藝及其規程,直至工藝能保證生產出   的鑄件。一旦經過優化的工藝規程制定出來,一旦有了能嚴格執行工藝的人,無論誰來執行都能生產出   產品,而且人員流動不會對生產造成影響。
優化的工藝規程及其嚴格的執行實際上就是能夠持續不斷地生產   機床鑄件的根本原因。
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