机床铸件的成形原理及工艺技巧

发布时间:2022-06-26  发布者:新创工量具

 (一)、机床铸件的成形原理

机床铸件又能称为床身铸件、大型铸件、机床床身、机床铸件、铸件床身、机床铸件、落地镗床身铸件、大型机床铸件等。机床床身材料大多选用灰铁铸铁材质,也有少量的铸钢机床床身,现代机床床身设计中用结构钢焊接的床身比例逐渐上升。
机床铸件一般利用树脂砂型铸造,这样一来,树脂砂型机床铸件刚度好,浇注初期砂型强度不错,有条件利用铸铁凝固过程的石墨膨胀,除掉缩孔、缩松缺陷,实现灰铸铁、球墨铸铁件的少冒口、无冒口铸造。提高了机床铸件的使用率,称为客户青睐的产品。
机床铸件成形原理:
机床铸件生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成机床铸件(或零件)的一种金属成形方法。
机床铸件中的铸铁溶解气体是一个可逆过程。温度降低时,溶解的气体处于过饱和状态,气体能向铁液表面扩散而脱离吸附状态(蒸发)。但在实际生产条件下,因冷却较快,以这种形式析出的气体量受到很大限制。一般可以气泡或其他因素形成合物的形式排除。
机床铸件溶于铁液中过饱和的气体能形成气泡的条件是:
(二)、大型机床铸件的工艺技巧
大型机床铸件在工业有了尤其多的使用,究其原因,这主要是在于铸造方法有以下特点:与锻造、冲压、焊接和粉末冶金等金厲零件毛坯的成形方法相比,铸造方法可以生产出形状复杂,特别是具有复杂内腔形状的毛坯与零件。如内燃机机体、气缸头,机床的床身、箱体,各种泵体,船用嫘旋桨等等。并且甶于铸造方法对零件结构形状限制小,铸件可以按照'受力状况采用较合理的截面形状,而且根据需要还可设置加强筋等来提。髙结构强度和刚度。如将锻钢曲轴改成球墨铸铁曲轴时,可以通过改变曲抦、铀孔等各部分的结构形状来增加铸造曲轴的结构强度和刚度。铸件成本一般都较低。这由于铸造所用的原材料比较便宜,来源普遍,还可直接利用废旧金厲料重熔。同时,在一般情况下也不需要价格昂贵的设备。此外,由于铸件形状和尺寸与之后零件接近,可减少切削加工工作量,节省金属,降低了零件的成本。
大型机床铸件的热处理是机械制造中的重要工艺环节,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变铸铁平台和大型机床铸件表面的化学成分,赋予或改进工件的使用性能。其特点是改进铸铁平台和机床铸件的内在质量。机床铸件产品作为一种大型机床铸件要经过时效处理才能提升本身的使用性能,改进床身铸件的内在质量。机床铸件,床身立柱,机床工作台等铸件整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。机床铸件回火时应严格遵守回火工艺,筋板密集或易变形部位应加支撑筋,防止应回火温度导致变形和断裂。应有专人看管回火炉温度计,及时控制温度,防止温度过高或过低,这样会对回火工件有很大的影响。
大型机床铸件的铸造方法一般采用消失模铸造工艺,树脂砂铸造,实型铸造,高牌号铸造等,例如机床大型机床铸件的床身,立柱,横梁,滑台等都是用这几种铸造工艺。大型机床铸件材质:HT200-350,可承接单件60吨左右的铸件。采用树脂砂型铸造大型机床铸件的优点是消失模铸造对于生产单件或小批量的汽车覆盖件,机床床身等大型机床铸件较有很大优点,表面质量好等优点。
从浇铸方法的角度来看,大型机床铸件所采用的铸造方法可以生产各种材料和大小的铸件。目前工业上常用的金属材料均可铸造,而且有些金属材料,如应用尤其普遍的铸铁,只能用铸造方法来成形。所生产铸件的大小,可以从小到几克的仪表零件到重达二、三百吨的冶金矿山和动力设备中的重型铸件。在的条件下,采用特种铸造、镶嵌铸造、双金厲铸造、细小孔道铸造技术和铸焊结构等方法可以使零件的结构为合理。采用这些方法也可解决一些其他金属成形方法难以解决的问题以取得的技术经济效果。如由于喷气发动机的发展,要求制造尺寸、形状复杂又很难切削加工甚至完仝不能切削加工的高溫合金零件,例如涡轮叶片,它要在1000摄氏度以上的高温下工作。对于这种具有细小复杂内腔的零件采用熔模铸造及陶瓷型芯的方法生产,不仅可以解决加工困难或不能加工的问题,而且还可以提升零件的合格率和节约合金材料。
大型机床铸件的结构复杂收缩困难,铸件的收缩率减小。例如,同一成分浇注的铸钢件,因结构形状不同,其中以自由收缩时的收缩率较大。大型机床铸件的材料铸件的材料不同,铸造收缩率也不同。例如,铸钢的收缩率比灰铸铁大;灰铸铁中硫多时,收缩率增大,硅多时收缩率减小。大型机床铸件的退让性铸型的退让性好,铸件的收缩率增大。例如,用湿性和水玻璃砂型浇铸的铸件比干型浇铸的铸件的收缩率大。同样道理,随着铸件的尺寸增大,铸型的退让性变差,铸件的收缩率也就减小。
 
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