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消失模铸造轴承磨床床身铸件的原理

发布者:龙珈量具
05-23
2020

机床铸件材料大多选用灰铁铸铁材质,也有少量的铸钢机床铸件,现代机床铸件设计中用结构钢焊接的床身比例逐渐上升。机床铸件有良好的尺寸稳定性,用来做机床铸件不宜变形,有利于长期保持机床精度。
  机床铸件发生变形的几种因素:造成大型灰铁铸件发生变形的因素很多,具体来讲有以下几点:
  1、铸造模具所处环境使得铸造模具变形导致机床铸件等大型灰铁铸件变形,如铸造模具放置的地面倾斜或凹凸不平;
  2、机床铸件等大型灰铁铸件冷去过程中产生的铸造应力超过了材料在该温度下的屈服强度,产生残留变形;
  3、铸造工艺不规范导致机床铸件等大型灰铁铸件铸造时外界环境骤变导致大型灰铁铸件变形,例如,温度骤热骤冷使大型灰铁铸件冷却不均匀造成变形;
  4、机床铸件使用不当造成变形。例如:使用中,碰撞、压砸、摔打,超重工件长时间对机床铸件重压造成机床铸件的变形。
  5、机床铸件在运输过程中,吊装过程操作不当造成机床铸件滑动,重心发生偏移,造成机床铸件变形。
  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,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。
  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1300一1800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。
  避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。具体对策如下:
  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,不能让金属液顺序凝固;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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