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機床床身鑄件鑄造工藝及使用性能

時間:2019-07-12 16:39 作者:東建鑄造 點擊:
1鑄件各部位余量
機床床身導(dǎo)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(cè)15mm,導(dǎo)軌20mm,下部20mm。鑄件收縮率選取為1%。
2地坑造型工藝
考慮到車間現(xiàn)有起重條件,選用地坑造型。造型過程:①挖地坑,將鎖箱所用設(shè)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。造型材料選用樹脂砂,砂子粒度20目。各部位吃砂量依次為:上部250mm,邊側(cè)300mm,底部300mm。
由于機床導(dǎo)軌對其表面硬度要求較高,同時導(dǎo)軌薄壁部位與其較大熱節(jié)部位的厚度相差巨大。因而,除對鑄件鐵液成分進行調(diào)整之外;為使導(dǎo)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(shè)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足圖紙要求,機床導(dǎo)軌部位未發(fā)現(xiàn)縮孔、砂眼等缺陷。同時鑄件也未發(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(dǎo)軌上取4個測試點,得到其表面硬度為(190±10)HBS,機加工性能較佳。
在機床床身的兩個邊側(cè)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(xiàn)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(tǒng)有利于鐵液的平穩(wěn)流動,受熱均勻,避免鑄件在箱內(nèi)發(fā)生變形。地坑造型設(shè)置了排氣措施,效果良好。同時吃砂量選用合理,避免出現(xiàn)“崩箱”跑火現(xiàn)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(jié)劑砂型、樹脂自硬砂型、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)工藝簡略、出產(chǎn)周期短。當濕型不能滿足要求時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(yīng)和出產(chǎn)批量相適應(yīng),低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造辦法,因設(shè)備和模具的價格昂貴,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)。
床身類鑄件產(chǎn)品作為一種大型鑄件必須要經(jīng)過熱處理才能提高本身的使用性能,改善鑄鐵鑄件的內(nèi)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,而是通過改變工件內(nèi)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。其特點是改善工件的內(nèi)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(yīng)用較廣的材料,鋼鐵顯微組織復(fù)雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學(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?shù)乃俣壤鋮s,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:常見的退火工藝有:再結(jié)晶退火,去應(yīng)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(yīng)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
完全退火又稱重結(jié)晶退火,一般簡稱為退火,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,有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。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(yù)先熱處理。
球化退火
球化退火主要用于過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(yīng)力退火
去應(yīng)力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以后,或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。
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滄公備:13090002006124