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采用消失模铸造机床床身铸件的工艺探讨

时间:2019-08-13 15:11 作者:东建铸造 点击: 次
为了提高机床铸件的可靠性、适用性,提高产品在市场上的竞争能力,对机床铸件质量的要求不断提高。机床铸件质量的概念至少包括两个方面的内容:一是产品质量,即铸件满足用户要求的程度;或按其用途在使用中应取得的功效,这功效是反映铸件结构特征、材质和工作特性和物理学特性的总和,是评价铸件质量水平和技术水平的基本指标。二是工程质量,指的是铸制毛坯和铸制零件的生产过程对产品质量的保证程度,即铸件在具体使用条件下的可靠性。这一指标在相当大的程度上决定于前述的功效指标,还与稳定性、耐用性和工艺性等指标有关。采用消失模铸造工艺,可以生产出外观质量优良,尺寸误差小,内应力小的机床铸件,确保机床的整体质量和精度要求。但由于机床铸件生产中较容易出现缩孔缩松的问题,因此在设计新铸件的工艺时,既要根据铸件特征计算好工艺参数,还要采取一定措施避免缺陷。
1机床床身铸件的消失模铸造工艺分析
1.1消失模铸造机床铸件的优点
1)机床铸件精度高。消失模铸造是一种几乎无余量,精确成型的新工艺,该工艺无需取模,无分型面,无砂芯,因而铸件没有飞边,毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。
2)设计灵活。这为机床铸件结构设计提供了充分的自由度,可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。
3)无传统铸造中的砂芯,避免出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均等情况。
4)降低成本。消失模铸造机床铸件,还能降低投资和生产成本,减轻机床铸件毛坯的重量,机械加工余量也小。
1.2消失模铸造轴承磨床床身铸件的原理
轴承磨床床身铸件属于大型薄壁类零件,铸件的质量周界商在1300-1800之间,较大尺寸为2400mmx1280mmx700mm。在采用消失模铸造过程中,根据干砂定型原理和消失模铸造过程的气体控制技术,结合浇注系统大孔出流理论,及金属液体在消失模铸造型腔中的有阻流动过程的温度变化分析,确定采用顶注多点分流式浇注系统,通过大流量快速浇注,确保砂型中具有合理的压差,实现浇注过程中流场、压力场、温度场的合理分布,确保铸件的品质。
2免出现缩孔缩松问题的对策
在机床床身铸件的生产过程中,很容易出现缩孔缩松的问题,只要采取正确的措施,是可以避免的。具体刘策如下:
1合理掌控机床铸件的浇注温度。浇注温度高,有利于补缩,但太高会增加液态收缩量,对消除缩孔、缩松不利,所以应根据具体情况合理选择浇注温度,一般以1300~1350℃为宜。本次浇注选用的温度在1350℃左右。
2控制机床铸件的碳当量和床身铸件成分中的磷含量。提高碳量,增大了石墨化膨胀,可减少缩孔缩松。若含磷量偏高,使凝固范围扩大,同时低熔点磷共晶在较后凝固时得不到补给,以及使铸件外壳变弱,因此有增大缩孔、缩松产生的倾向。一般控制含磷量小于0.08%,本次浇注选用的铸件成分中磷含量约0.69%。
3严格规范铸件的壁厚。当铸件表面形成硬壳以后,内部的金属液温度越高,液态收缩就越大,则缩孔、缩松的容积不仅增加,其相对值也增加。若壁厚变化太突然,孤立的厚断面得不到补缩,使产生缩孔缩松倾向增大。
4浇冒口及冷铁设置恰当。若浇注系统、冒口和冷铁设置不当,不能使金属液顺序凝固;另外,冒口的数量、大小以及与机床铸件的连接当否,将影响冒口的补缩效果。
应用消失模铸造的压差定型理论,确定铸件的浇注位置和浇注时间,考虑消失模铸造过程中的充型阻力大于砂型铸造的特点,应用大孔出流理沦进行浇注系统的设计计算,得到的浇注系统尺寸是合理的,完全可以满足消失模铸造生产机床床身铸件的需要。
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