機床床身鑄件鑄造工藝及使用性能

時(shí)間:2019-07-12 16:39 作者:東建鑄造 點(diǎn)擊:
1鑄件各部位余量
機床床身導軌向下。機床各部位機加工余量:機床床身上部加工余量20mm,邊側15mm,導軌20mm,下部20mm。鑄件收縮率選取為1%。
2地坑造型工藝
考慮到車(chē)間現有起重條件,選用地坑造型。造型過(guò)程:①挖地坑,將鎖箱所用設備放置于較底層;②鋪上150mm的磨碎焦炭,每1~2m放置φ12mm的尼龍通氣繩,作為排氣通道,通往地坑上沿;③提前制作分段砂芯。將冷鐵、砂芯正確放置之后,便可造型。造型材料選用樹(shù)脂砂,砂子粒度20目。各部位吃砂量依次為:上部250mm,邊側300mm,底部300mm。
由于機床導軌對其表面硬度要求較高,同時(shí)導軌薄壁部位與其較大熱節部位的厚度相差巨大。因而,除對鑄件鐵液成分進(jìn)行調整之外;為使導軌獲得較高的表面硬度,新增了厚度為40mm的外冷鐵。
機床床身的泡沫模樣質(zhì)量約為120kg。按照鐵液密度為PES的430倍得到所需鐵液51t。
鐵液熔練
(1)熔練設備采用3臺冷風(fēng)大間距沖天爐熔煉,其熔化量分別為:8t/h,10t/h,5t/h。鐵液出爐溫度為(1440士10)℃,熔煉時(shí)間約3h。
(2)爐料成分與配比焦炭:山西冶金焦,含硫量0.8%,塊度75一120mm,灰分12%一15%。生鐵:唐山鑄造生鐵;淄博鑄造生鐵。廢鋼:本廠(chǎng)生產(chǎn)邊角料?;貭t料。
爐料配比為:生鐵40%,廢鋼30%,回爐料30%。其爐前孕育劑采用65%的Si-Fe合金。
鑄件外形尺寸與機加工余量均滿(mǎn)足圖紙要求,機床導軌部位未發(fā)現縮孔、砂眼等缺陷。同時(shí)鑄件也未發(fā)生明顯的變形。
鑄件基體組織主要為珠光體。其試樣的抗拉強度達330MPa。在機床導軌上取4個(gè)測試點(diǎn),得到其表面硬度為(190±10)HBS,機加工性能較佳。
在機床床身的兩個(gè)邊側均形成了較為明顯的皺皮缺陷,其底腳發(fā)生了積渣積碳現象;但這對機床的正常使用并不產(chǎn)生影響。
采用底注式澆注系統有利于鐵液的平穩流動(dòng),受熱均勻,避免鑄件在箱內發(fā)生變形。地坑造型設置了排氣措施,效果良好。同時(shí)吃砂量選用合理,避免出現“崩箱”跑火現象。
大型鑄件的鑄造辦法常用的是砂型鑄造,其次是特種鑄造辦法,如:金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造等。而砂型鑄造又能夠分為粘土砂型、有機粘結劑砂型、樹(shù)脂自硬砂型、消失模等等。
大型鑄件優(yōu)先選用砂型鑄造,首要原因是砂型鑄造較之其它鑄造辦法成本低、出產(chǎn)工藝簡(jiǎn)略、出產(chǎn)周期短。當濕型不能滿(mǎn)足要求時(shí)再考慮運用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型出產(chǎn)的鑄件可重達幾十噸。 鑄造辦法應和出產(chǎn)批量相適應,低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造辦法,因設備和模具的價(jià)格昂貴,所以只合適批量出產(chǎn),大型鑄件能夠單件鑄造也可批量出產(chǎn)。
床身類(lèi)鑄件產(chǎn)品作為一種大型鑄件必須要經(jīng)過(guò)熱處理才能提高本身的使用性能,改善鑄鐵鑄件的內在質(zhì)量。金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分,而是通過(guò)改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學(xué)成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內在質(zhì)量。
為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業(yè)中應用較廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過(guò)熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過(guò)熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能,以獲得不同的使用性能。
整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當的速度冷卻,以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
床身鑄件退火
熱處理的退火種類(lèi):常見(jiàn)的退火工藝有:再結晶退火,去應力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備等。
完全退火和等溫退火
完全退火又稱(chēng)重結晶退火,一般簡(jiǎn)稱(chēng)為退火,這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時(shí)也用于焊接結構。一般常作為一些不重工件的較終熱處理,或作為某些工件的預先熱處理。
球化退火
球化退火主要用于過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準備。
去應力退火
去應力退火又稱(chēng)低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來(lái)消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予消除,將會(huì )引起鋼件在一定時(shí)間以后,或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋。
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