大型机床床身铸造工艺研究
机床床身铸造加工工艺流程
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大型机床床身铸造工艺设计研究
大型机床床身铸造工艺研究摘要:简述大型机床床身的特点、要求及铸造难度;阐述该类铸件的造型方法,工艺参数的选取,浇注系统设计、熔炼浇注工艺;介绍了一种简易的组箱组芯铸造工艺;对容易产生的导轨变形、砂芯漂芯、组织疏松、硬度低、硬质点及淬火问题等重点缺陷进行了原因分析并提出了防止措施。
关键词:大型机床床身,组箱组芯,铸造缺陷,铸造工艺目前国产大型机床包括车床、铣床、刨床、磨床、数控机床等各类机床床身铸件的壁厚一般在20～40mm,属于中厚壁铸件,重量一般在5～50t,材质为HT250或HT300。
该类铸件的最大特点是导轨较长,一般在几米甚至十几米,非常容易产生弯曲变形,且导轨非常厚大,一般在40～100mm,导轨容易产生组织缺陷,特别是10m长的导轨要保证无任何气孔砂眼也是较困难的。
该类铸件往往是单件小批量生产,没有现成的工装砂箱,投资较大,特别是数控机床床身,结构形状比较复杂,在模样制作、砂芯紧固、等造型操作方面存在较大难度;其材质要求具有良好的精度稳定性、抗压强度和减震性,良好的切削性能和铸造性能,其硬度要求180～241HB,硬度差△HB≤35[1],有些采用淬火硬化的机床导轨要求HT300以上牌号,易产生组织疏松、硬度低、硬质点及淬火效果差等缺陷,一旦因为这些问题导致铸件报废,损失非常惨重,因此很有必要进行专门研究。
1造型工艺1.1造型方法的选择首先要生产该类件需有专用工装,一般铸造厂无此专用工装,而且该类件往往都是定单制作,批量不大,没有规模效益。
所以要生产该类件所投工装砂箱费用比铸件的价值还要大,一旦导轨等重要部位出现重大缺陷造成废品,那损失更是不可估量。
因此铸造厂做此类铸件有时得不偿失,而且10m多长的铸件需要10m多长的砂箱,对整铸式砂箱的强度和刚度要求也相当高,如果在吊装过程中发生折断砂箱的情况,造成人员伤亡,那更是雪上加霜。
因此如何生产此类铸件,非常值得探讨。
一般厂家采用地坑造型,但对于紧张的造型面积,地坑造型不是很合适,而采用简易的组箱组芯法较好地解决了这一问题,它可以有效利用车间面积。
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用高质量机床球铁铸件是机床制造中重要的组成部分，其关键性能及应用需要通过精细的铸造工艺来保证。
本文将介绍机床球铁铸件的关键铸造工艺及其应用。
机床球铁铸件是机床的重要零部件，通常用于支撑机床的重要结构和机械传动部件。
这类铸件要求具有高韧性、高强度和高耐磨性能，以确保机床的稳定性和可靠性。
关键的铸造工艺之一是选择合适的球墨铸铁材料。
球墨铸铁是一种具有球状石墨微观结构的铸铁，具有良好的韧性和强度，适合用于机床铸件的制造。
在选择球墨铸铁材料时，需要考虑其热处理性能、可焊性和耐磨性等指标，以满足机床工作的要求。
关键的铸造工艺之一是铸件的液态铸造过程控制。
机床球铁铸件的制造通常采用砂模铸造工艺，其关键是控制铁液的浇注温度、浇注速度和冷却速度等参数。
适当的浇注温度能够保证铸件内部组织的致密性和均匀性，而适当的浇注速度和冷却速度能够控制铸件的凝固过程，避免铁液凝固时引起的缺陷和内部应力。
关键的铸造工艺还包括熔炼和浇注过程中的流动控制和铁液凝固过程的温度控制。
熔炼过程中，需要控制铁液中的杂质含量和化学成分，以确保铸件的组织和性能。
浇注过程中，需要通过适当的浇注口设计和浇注系统排气，避免铁液的气体夹杂和热震裂纹的产生。
凝固过程中，需要通过合理的冷却系统和完整的降温曲线，控制铸件的凝固收缩和铸件缺陷。
机床球铁铸件的应用广泛，涵盖了各种机床类型和工作环境。
机床床身和底座等结构件，需要具有高强度和高刚性，以承受机床的工作负荷。
机床的传动部件，如滚珠丝杠、导轨和工作台等，需要具有高韧性和耐磨性，以确保机床的运动精度和寿命。
机床球铁铸件还可以用于机床附件和变速箱等重要部件的制造。
高质量机床球铁铸件的关键铸造工艺包括合适的材料选择、液态铸造过程控制和流动控制等。
这些工艺的合理应用能够保证铸件的性能和质量，满足机床的工作要求。
机床球铁铸件的应用范围广泛，可应用于各种机床类型和工作环境。
在今后的机床制造中，铸造工艺的持续优化和高质量球铁铸件的制造将会成为关键的发展方向。
M224磨床大箱体铸件的铸造工艺探索
口颈在保 证 充分 的外 部 补 缩 的同 时 又 能在 适 当 的时 候及 时地 闸死 ，这 样 就 更 有 利 于铸 件 内石 墨 化 膨 胀 压 力 的 建 立 ，提 高 自补 缩 效 果 。正 是 这 种 自补 缩 ， 使 用 较小 直 径 的 冒 口 （ ９ ｍ ￣ ０ ｍ×１２ ｍ 冒 口两个 ） ５ｍ ， 即可保证 铸 件 不 产 生 缩 孔 缺 陷 。 冒 口离 开 热 节 又 靠 近 热节 ，充分 利 用 石 墨 化 膨 胀 增 加 铸 件 的 致 密 度 。 补 缩特 点 ：① 依 靠 自身 补 缩 。 ②依 靠 冒 口 内金 属 液
以防造 成压力 油泄 漏 。
个 ，即可保证铸件不产生缩孔缺陷。此工艺最大的 优点是 冒口离开热节 ，但又靠近热节。同时 由于边
冒 口的 冒 口颈 窄 长 ，接 触 热 节 减 小 ， 由 冒 口的 热 影
基 于此 ，大 阀体 铸 件 的铸 造 看 似 简 单 ，实 则 质 量 很难 控制 。 多年 来 ，我 们 在 大 阀体 的铸 造 工 艺 方 面进行 了大量 的探 索 ，取得 了较为 明显 的效果 。 ｌ 上 — — Nhomakorabeaｆ 下
幽
３
１ ，冒口 ２ ．冒口颈
３ 直浇道 ４ 横浇道 ． ．
方 案三 ：应用 均 衡 凝 固理 论 ，采 用 热 飞 边 冒 口 工艺 。如 图 ４ 示 ，一坯 ５ ，一 型两坯 铸造 ，在两 所 件
型腔之 间设 置浇 口 ，金 属 液 通 过 浇 口 、冒 口引 入 铸
图 ２
件 ，与 方案 二不 同的是 ：金 属液是 通过厚 ６～８ ｍ 的 ｍ 飞边 冒 口进 入型 腔 ，冒 口距铸 件 ｌ ｍ Ｏ ｍ左 右 。飞边 冒
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用机床球铁铸件是机床行业中常见的零部件之一，其质量的优劣直接影响机床的性能和使用寿命。
本文将重点介绍高质量机床球铁铸件的关键铸造工艺及其应用。
一、关键铸造工艺1. 铸型设计铸型具有直接影响铸件质量的作用，合理的铸型设计能够提高铸件的成型性和凝固组织性，同时减少缺陷的产生。
在机床球铁铸件的铸型设计中，应根据零件的结构特点和使用条件合理确定孔洞、浇口和浇注系统等参数，并利用通风道和管道等布局优化砂芯的插入和气体的排除。
2. 铸型材料选择铸型材料的选择直接关系到铸件的表面质量和机械性能。
对于机床球铁铸件来说，一般采用石膏砂、湿型砂或酚醛砂等有机砂作为铸型材料，其具有良好的透气性和破碎性能，能够满足零件结构的需求。
3. 熔炼工艺控制熔炼工艺控制是保证铸件质量的重要环节。
在机床球铁铸件的铸造过程中，应控制铁水的温度、凝固时间和浇注速度等参数，尽可能减少合金元素的氧化和碳化，避免缺陷的产生。
同时还应对铁水进行脱气处理，降低氧含量和气孔率，提高铸件的强度和抗疲劳性能。
4. 凝固过程控制凝固过程控制对于机床球铁铸件的显微组织和性能具有重要影响。
在凝固过程中，应控制铸件的冷却速度和冷却方向，以避免铸件出现贝氏体组织、球墨铸铁中间铁相和残余渗碳体等不利于零件使用的组织结构。
5. 热处理技术对于机床球铁铸件来说，热处理是提高其性能的重要工艺。
一般采用正火、表面渗碳和淬火等热处理工艺，通过控制温度和时间，使铸件的硬度、强度和韧性达到设计要求。
6. 清理和表面处理清理和表面处理对机床球铁铸件的外观质量和耐腐蚀性能有直接影响。
在清理过程中，应去除铸件表面的氧化皮、油污和砂粒等杂质，保证铸件的光洁度和完整性。
同时还可以采用喷砂、镀镍和喷漆等表面处理工艺，提高铸件的表面硬度和耐腐蚀性。
二、应用领域机床球铁铸件广泛应用于各类机床设备中，如铣床、车床、磨床和钻床等。
其主要作用是支撑和定位机床的运动部件，保证机床的精度、稳定性和可靠性。
机床床身的铸造方法
机床床身的铸造方法
机床床身的铸造方法可以分为两种：砂型铸造和铸钢型铸造。
1. 砂型铸造
砂型铸造是一种常见的工艺，主要分为两种方法：绿色砂型和树脂砂型。
绿色砂型是指用湿砂做成的砂型，具有良好的塑性、可压性和流动性，容易制造。
而树脂砂型是指用生产树脂来制作的砂型，其成型精度高、表面质量好。
2. 铸钢型铸造
铸钢型铸造是一种高端的工艺，可以制造出高精度、高质量的机床床身。
铸钢型铸造分为熔模铸造和失蜡铸造两种方法。
熔模铸造是指将金属模具在高温下熔化，将熔化后的金属灌注到模具中进行成型；失蜡铸造是指先用树蜡制造出模具，然后将金属灌注到模具中进行成型，最后将树蜡烧掉，得到成品。
总体来说，不同的工艺适用于不同的机床规格和要求，根据具体情况选择合适的铸造方法可以有效提高机床的质量和生产效率。
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用一、引言机床球铁铸件是一种在机械工程领域中广泛应用的铸造件，其主要材料为球铁，具有优异的机械性能和抗磨损性能。
其应用范围涵盖了许多领域，包括汽车、航空航天、船舶、军工等领域。
为了生产出高质量的机床球铁铸件，铸造工艺的选择和优化至关重要。
本文将重点探讨机床球铁铸件的关键铸造工艺及其应用。
二、机床球铁铸件的特点1.机床球铁铸件具有较高的硬度和耐磨性，适合用于制造耐磨零件。
2.具有较好的机加工性能，便于进行后续的加工和组装。
3.球铁铸件制造工艺相对简单，可大批量生产，成本较低。
三、机床球铁铸件的关键铸造工艺1.原料选择机床球铁铸件的原材料主要包括高品质的球墨铸铁和锡铝合金等。
合理选择原料，可以有效地提高机床球铁铸件的材质质量和机械性能。
2.型砂制作型砂是浇铸过程中的关键环节，其制作质量直接影响到最终铸件的质量。
采用先进的自动化模具制作设备和高品质的型砂材料，可以获得高精度的型腔，提高铸件的尺寸精度和表面光洁度。
3.浇注工艺浇注工艺是影响机床球铁铸件品质关键的环节。
合理选择浇注系统和浇注工艺参数，可以避免气孔、砂眼等缺陷的产生，确保铸件的内部结构和外表面质量。
4.热处理工艺通过热处理可以有效地改善机床球铁铸件的组织结构和性能，提高其强度和硬度，延长使用寿命。
四、机床球铁铸件的应用1.机床球铁铸件在汽车领域中的应用机床球铁铸件在汽车发动机缸体、缸盖、曲轴箱等关键零部件中得到广泛应用。
由于机床球铁铸件具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，可以保证汽车发动机的高性能和长寿命。
2.机床球铁铸件在机械设备领域中的应用机床球铁铸件还广泛应用于各种机械设备，如数控机床、冲床、车床等。
机床球铁铸件能够提高这些设备的工作精度和稳定性，保证生产效率和产品质量。
3.机床球铁铸件在船舶和航空航天领域中的应用由于机床球铁铸件具有较高的硬度和耐磨性，能够满足船舶和航空航天领域对于耐磨零件的需求，如船舶发动机零部件、飞机发动机零部件等。
采用消失模铸造机床床身铸件的工艺探讨
TECHNICS ·APPLICATION技术·应用文 杨博文采用消失模铸造机床床身铸件的工艺探讨对于机床铸件质量的理解一般有两个含义：第一是产品质量，将客户的满意度或者产品在使用过程中达到的效果，作为测试铸件的质量以及技术含量的标准。
第二是工程质量，它的含义是机床铸造零件对于产品质量的可靠度。
这个标准作为衡量产品质量的指标，除此之外，它还与产品的耐稳性相关联。
采用消失模铸造机床床身的工艺，能制造出优良的铸件，保证机床的可靠度与精确度。
1.消失模铸造的特点（1）提高机床铸件的精确度，利用消失模铸造不用模型，没有固定面，没有砂芯，所以铸件的表面比较光滑，能降低型芯组合所导致的尺寸误差。
（2）设计比较优化，为机床部件的结构争取了最大的活动空间，通过塑料模型组合后得出精确度高而又复杂的铸件。
（3）没有砂芯，可以使得铸件的厚度均匀。
（4）可减少生产投资量，减少人员工作量。
2.生产工艺轴承模是大型零件，它的最大尺寸为2400mm×1280mm ×700mm。
在实际生产过程中，依照消失模制造原理及控制过程分析，应用分流式浇灌系统，控制压差，确保流场、压力场、温度场分布均匀，保证产品质量。
根据以上工艺分析，以工艺原则为指标，进行细致的工艺设计。
本文选择的机床部件的壁厚是15mm，总质量是1900kg，高度是630mm，质量周界商是1500。
由压差及浇注系统的建造位置可得浇注时间为55s，浇注系统在内浇道、横浇道、直浇道的阻力系数分别为0.4,0.5,0.5，浇注系统的横截面积比值为“S直：S横：S内=1:2:2”，静压头的值为600mm，根据大孔出流经验：hp=K22*Hp/1+K12+K22，式中，K1、K2为有效截面积之比。
Hp是小孔平均压头，hp是大孔平均压头。
算出内浇道的压头为14.2cm，带入已知的公式: ，式中，G为铸件质量，ρ为密度，γ为时间，μ3取0.5。
机床床身铸件铸造工艺的开发与设计
机床床身铸件铸造工艺的开发与设计摘要：近年来，我国工业建设发展非常迅速，推动我国整体经济建设的快速发展。
床身是机床支撑的重要大型部件，起着承上启下的作用，对上承载着机床的各个功能部件，对下采用螺栓与地基固定连接。
过去的床身设计主要采用类比法和经验法，没有科学理论数据作支撑，只有通过负重试验、负荷切削试验及精度检验等，间接地反映床身地脚螺栓连接部分的刚性。
关键词：机床床身铸件铸造工艺；开发与设计引言科学技术的快速发展给予了我国各行业更大的发展空间，使得我国提前进入现代化科学技术发展阶段。
对机床进行优化的铸件铸造工艺的开发与设计，使得材料在机床结构空间内更加合理地分布和有效地利用，一直都是机床设计工作者追求探索的目标。
1砂芯的设计由于导轨面朝下，砂芯设计时没有下芯头进行定位，砂芯全部采用芯撑的方式来支撑，而在铸件的上表面均开设有窗口，因此可以利用该窗口进行芯头的定位设计。
在砂芯的设计上应满足芯子便于固定和排气、便于下芯及测量尺寸、有平整的填砂面和参考面、芯子的形状及尺寸应满足公差要求等等。
内腔均采用呋喃树脂作为砂芯的制芯材料，砂芯的分芯面尽量与砂型的分型面一致，起模斜度也与外模的斜度一致，以保证砂芯和砂型之间所形成的壁厚均匀，减少铸件飞皮，同时也有利于砂芯的排气。
内腔所有砂芯的设计均为四周开模，上部芯头处填砂，局部起模受限处考虑活块抽芯的方式，芯头采用垂直芯头并按照《铸造工艺手册》进行设计。
2浇注系统类型的选择灰铸铁含碳量高，接近共晶成分，故熔点比较低，流动性良好，浇注温度和含碳量对流动性影响很大。
由于本次铸件为壁较薄、结构复杂的灰铸铁床身，确定为同时凝固的方式，并且灰铸铁在结晶凝固过程中会产生石墨化膨胀，应该充分利用其膨胀，提高铸件的补缩效果。
因此，其浇注系统有两个特点，既要大流量地输送铁液，又要有良好的挡渣作用。
根据本次铸件分型面和浇注位置的设计，既要考虑充型能力与补缩能力，又要考虑造型方便程度，故优先选取中注式浇注系统。
实型铸造中大型机床铸件工艺设计探讨
(2) 砂强度要均匀 ,在填砂和 砂过程中特别 注意一些“死角”和“孔洞”要充填好 、 实 ,否则会出现 粘砂现象 。
1 几种典型大中型机床铸件 近几年来 ,公司生产的有代表性的中大型机床床
身铸件的概况如表 1 和图 1 所示 。由于机床铸件结构 上的特点及技术要求 ,为实型铸造工艺提出了特殊要 求。 2 铸造工艺设计及技术参数的确定
实型铸造中大型机床铸造工艺及其工艺参数的选 定原则和木模工艺铸造基本相同 ,在保证铸件质量的前 提下 ,应充分考虑节约成本和便于工人操作 ,缩短工期。
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名称
部件图号
龙门铣床 龙门刨床 龙门磨床 重卧式车床 重卧车床 卧式车床 重车床 龙门磨床 龙门磨床
西南某厂为生产件重不到 1 kg 的薄小碳钢件 ,于 2008 年 1 月以电话询问 EPS 负压燃烧空壳铸造技术 后自行试烧 ,碳裂 、碳渣 、碳气孔等问题轻松解决 ,原先 反复采用高价的锆英粉涂料都无济于事的技术难题 , 现在采用石英粉 + 铝矾土 + 桂林 5 号就能使铸件质量 精良 ,成本大降 。 4 结语
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浅谈大型铸造模具加工工艺探索
浅谈大型铸造模具加工工艺探索摘要：文章介绍了大型铸造模具在现代制造领域的重要性，并强调了其在提高生产效率、降低成本和改善产品质量方面的关键作用。
接下来本文详细探讨了目前广泛应用的数控铣削、数控车削等先进加工技术，并分析了其在大型铸造模具加工中的优势与局限性。
在此基础上，提出了一些优化方案，以提高加工效率和降低成本，并展望了未来大型铸造模具加工工艺的发展方向。
关键词：大型铸造模具；加工工艺；数控铣削；数控车削；优化方案引言在现代制造业中，大型铸造模具的加工工艺一直以来都是制约生产效率与产品质量提升的关键环节。
随着制造业的不断发展和对产品精密度、复杂度要求的提高，大型铸造模具加工技术也面临着新的挑战和机遇。
所以，深入研究大型铸造模具加工工艺，寻找有效的技术优化方案，对于提升制造业竞争力和满足市场需求具有重要意义。
一、先进加工技术在大型铸造模具中的应用大型铸造模具加工中的先进技术，如数控铣削和数控车削，已成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
这些技术的应用不仅带来了显著的技术进步，也为大型铸造模具制造领域注入了新的活力。
（一）数控铣削技术数控铣削技术是一种通过计算机控制机床实现对工件进行精密切削的高效加工方式。
在大型铸造模具的制造中，数控铣削技术广泛应用于模腔、模板等关键部位的加工。
其优势在于能够实现对复杂曲面的高精度加工，确保模具的形状和尺寸精准度。
数控铣削还能够通过优化刀具路径和切削参数，提高加工效率，减少废品率。
（二）数控车削技术数控车削技术是通过计算机控制车床进行精密切削的一种高效加工方式。
在大型铸造模具的制造中，数控车削技术主要用于外圆、内孔等部位的加工。
与数控铣削相比，数控车削在处理圆柱形工件和简单轮廓时具有更高的加工效率。
数控车削技术的应用不仅提高了大型铸造模具的加工效率，还在一定程度上降低了加工成本。
通过实时监控和调整切削参数，数控车削技术能够更好地适应不同材料和工件形状，确保加工过程中的稳定性和一致性。
厚实床身的铸造工艺
图 １ 床身铸件简图 Ｆｉｇ．１ Ｂｅｄ ｃａｓｔｉｎｇ
烘干出炉后再刷一次 / ， 以防止铸件夹砂。其他的 小砂芯安置在大砂芯上随炉烘干。烘干后的铸型
. 由大平板与大砂芯组成 / 放平， 组拼侧面铸型、 上 !
铸造工艺 如果 由 于 床 身 铸 件 高 度 尺 寸 较 大 !"#$%&&’ ， 采用木模砂箱铸造， 不仅木模制作难度大、 生产 成本高， 而且造型复杂、 翻箱合型困难。 为此使用 了专用砂箱、 拼型组芯生产。 型， 用螺栓紧固， 放置好浇口杯， 待浇。浇注位置、 浇注系统及组拼型芯如图 " 。
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床身的结构特点 其外形尺寸为 " !#$ %%& 图 ! 为铸件简图，
生 产 经 验
床身铸件轮廓由大芯盒制芯形成。大芯盒沿
! "0$ %% 孔的水平方向中心线分模，以便于造
型、 造芯、 起模。大芯盒的高度尺寸要保证砂芯下 并与侧 部 的 最 低 位 置 有 !$$ %% 厚 以 上 的 砂 胎 ， 面砂箱、 端面挡板的高度对齐。
辅以低 温 去 应 力 退 火 处 理 。 经 客 户 尺 铸件 ! 件， 寸检验及加工， 铸件轮廓尺寸及铸件内部组织均 达到质量要求。
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机床铸件铸造的工艺要点
机床铸件铸造的工艺要点机床铸件铸造的工艺要点1. 引言机床铸件是制造机床所必需的关键零部件，其质量直接影响到机床的性能和使用寿命。
铸造作为一种常见的生产工艺，广泛应用于机床铸件的制造过程中。
本文将探讨机床铸件铸造的工艺要点，以帮助读者更好地了解机床铸件的制造过程。
2. 材料选择在机床铸件的铸造过程中，材料的选择非常重要。
合适的材料可以提高机床铸件的强度、硬度和耐磨性，从而改善机床的性能。
常用的铸造材料包括灰铸铁、球墨铸铁和铝合金等。
根据机床的具体要求以及工作环境，选择合适的材料对于保证机床铸件的质量至关重要。
3. 模具制造模具制造是机床铸件铸造过程中的核心环节。
模具的质量和精确度直接决定了最终铸件的精度和表面质量。
在进行机床铸件的铸造过程中，需要精心设计和制造合适的模具。
模具制造的要点包括选择合适的材料、精确计算模具缩水率和收缩量、合理设计浇口和排气系统等。
4. 熔化和熔铸熔化和熔铸是机床铸件铸造过程中不可或缺的步骤。
在此过程中，铸造材料经过高温熔化后，倒入模具中进行冷却凝固，形成最终的铸件。
合理的熔化和熔铸工艺对于保证机床铸件的质量至关重要。
在熔化过程中，需要控制熔化温度、保持熔化材料的化学稳定性，并确保熔化材料的纯净度。
在熔铸过程中，需要控制浇注速度、保证铸件内部的均匀凝固，并防止熔铸缺陷的产生。
5. 除砂和表面处理在机床铸件铸造过程中，铸件完成后需要进行除砂和表面处理。
除砂是指将铸件从模具中取出后，清除铸件表面和内部的砂芯残留物。
表面处理是为了提高机床铸件的表面质量，并增加其耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括喷砂、喷涂和镀锌等。
6. 精密加工和检测在机床铸件铸造完成后，还需要进行精密加工和检测。
精密加工是为了使铸件达到设计要求的尺寸和形状精度。
常见的精密加工方法包括铣削、钻孔和打磨等。
检测是为了检验机床铸件的质量和性能是否符合要求。
常见的检测方法包括尺寸测量、硬度检测和无损检测等。
7. 总结与展望机床铸件铸造的工艺要点包括材料选择、模具制造、熔化和熔铸、除砂和表面处理，以及精密加工和检测。
机床床身的消失模铸造工艺设计
题目：机床床身的消失模铸造工艺设计2013 年 5 月 27 日目录摘要 (4)前言 (6)第一章绪论 (7)1.1 选题背景 (8)1.2 消失模铸造技术概述 (8)1.2.1消失模铸造原理 (8)1.2.2消失模铸造特点 (8)1.1.3消失模铸造工艺流程 (8)第二章消失模铸造工艺缺陷分析 (9)2.1 灰铸铁消失模铸件可能出现的缺陷与优化方案 (9)2.1.1 铸型损坏 (9)2.1.2 浇注不足 (10)2.1.3 粘砂 (10)2.1.4 气孔 (10)2.1.5 冷隔 (11)第三章铸造工艺方案设计 (11)3.1 零件技术要求 (11)3.2 零件三维结构分析 (12)3.2.1 零件三维造型 (12)3.4 铸造工艺参数的确定 (13)3.5 浇冒口系统设计 (15)参考文献 (19)致谢 (20)总结 (21)附录 (22)摘要本文针对的消失模铸造工艺（Lost Foam Casting Process）又称为实型铸造工艺（Full-Mould Casting Process）或气化模铸造工艺（Evaporative Pattern Casting Process），是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被誉为铸造史上的一次革命。
消失模铸造是采用泡沫塑料模无黏结剂干砂结合，抽真空技术的实型铸造，消失模铸件质量好，成本低。
材质不限，大小皆宜；尺寸精度高，表面光洁，减少清理，节省机加；内部缺陷大大减少，组织致密。
可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗。
作为一种精确成型技术，由于其诸多优点，被誉为21世纪的绿色铸造工程，近些年发展很快，成为当今铸造业的热点，具有广阔应用前景。
关键词：铸造工艺，负压铸造，消失模铸造AbstractThis article is for Lost Foam Casting (Lost Foam Casting Process), also known as solid casting technology (Full-Mould Casting Process) or gasification casting process (Evaporative Pattern Casting Process),is currently the world's most advanced casting process one, known as the casting in the history of a revolution. Lost Foam Casting using no the binder dry sand combined foam mold, vacuum technology, real casting, lost foam casting good quality and low cost. Not limited to material, size Safe; dimensional accuracy, surface finish, reducing clean-up, saving machining; internal defects greatly reduced, with a compact. Can greatly improve the working environment, reduce labor intensity and reduce energy consumption. , Due to its many advantages as a precise molding technology, known as the 21st century green foundry engineering, in recent years the development quickly become a hot foundry industry today, and has broad application prospects.Keywords:casting process, vacuum casting, lost foam casting前言消失模铸造工艺由于其诸多优点（如铸件尺寸精度高、表面光洁度好、机械加工余量少、环境污染小等），被认为是一项很有发展前景的近浄型加工技术和清洁生产技术，近年来在我国发展迅猛。
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用【摘要】本文主要介绍了高质量机床球铁铸件的关键铸造工艺及应用。
在首先介绍了研究背景和研究意义。
在详细阐述了高质量机床球铁铸件的特点、关键铸造工艺、应用领域、铸造工艺的优化以及质量控制措施。
结论部分总结了本文的重点内容，并展望了未来研究方向。
通过本文的介绍，读者可以了解到高质量机床球铁铸件的重要性以及如何通过优化铸造工艺和质量控制措施来提高铸件质量，从而更好地满足不同领域的需求。
【关键词】高质量机床，球铁铸件，关键铸造工艺，应用领域，铸造工艺优化，质量控制措施，研究背景，研究意义，特点，总结，展望未来。
1. 引言1.1 研究背景在现代工业制造领域，高质量机床球铁铸件的应用日益广泛，其在机械加工中发挥着重要作用。
由于球铁铸件的特殊性和复杂性，其制造过程中存在着一系列的难题和挑战。
加强对高质量机床球铁铸件的关键铸造工艺研究具有重要意义。
研究背景主要包括两方面：一是随着现代制造技术的不断发展，传统的机床球铁铸件制造工艺已经不能满足市场需求，需要不断进行创新和改进；二是随着我国经济的快速发展，对高质量机床球铁铸件的需求量逐渐增大，迫切需要提高铸件的质量和性能。
深入研究高质量机床球铁铸件的关键铸造工艺，探索优化铸造工艺和质量控制措施，对于提高机床球铁铸件的质量和性能，满足市场需求具有重要意义。
在这样的背景下，本文将重点探讨高质量机床球铁铸件的特点、关键铸造工艺、应用领域、铸造工艺的优化以及质量控制措施。
1.2 研究意义高质量机床球铁铸件在现代工业中具有重要的应用价值，对于提高机床的使用性能和延长使用寿命具有至关重要的意义。
通过深入研究球铁铸件的铸造工艺和质量控制措施，可以有效提高其材料的性能和机械性能，从而提高机床整体的工作效率和可靠性。
研究高质量机床球铁铸件的生产工艺，可以为工业制造过程中提高生产效率和减少生产成本提供重要参考和支持。
对于提高铸件的表面质量和精度，以及延长其使用寿命也具有重要意义。
采用消失模铸造机床床身铸件的工艺探讨
采用消失模铸造机床床身铸件的工艺探讨应甩科技符明(云南金马机电制造厂，云南昆明650000)¨一c，，．，㈠，?…r，，，，，，，t一-，，“一…，，，，?喇i要】在铸造过程中，由于铸件种类繁多，具体生产工艺都有备自的特点，浇注系统设计结果的准确性难以保证。
本文以轴承磨床床身。
‘铸件为倒，分析消失摄铸造机。
床麻身铸件的工艺，设计了生产轴承磬床床身铸件的工艺参数，并t完--T能出现的缩孔缩松问题提出了对策。
，l目徽】消失模铸造；机床床身；工艺参数；缩孔缩松，。
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|{f r?}j 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式中，G为铸件质量，P为密度，y为时间，u，取0氏能力，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计算出内浇道的截面积为73c m=，直浇道截面积为36．5cm2，横两个方面的内容：—是产品质量，即铸件满足用户要求的程度；或按其浇道截面积为73cm20为此选定浇注系统各部分尺寸为直浇道截面为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60m m x60m m，横浇道设2道，得到截面为60m m x60m m，内浇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道共设25道，单道截面尺寸为l O m m x30r an％标。
二黾工程质量，指的是铸制列骈唰零件的白峰±j|呈对产品质量3避免出靶I旨孑愀问固均对策的保证程度，即铸件在具体使用条件下的可靠性。
这—指标在相当大的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，只程度上决定于前述的功蒯莒标，还与稳、定性、耐用恒fⅡ工艺性等指标有要采】驭工E确的措施，是可以避免的。
具唪对策如下：关。
大型机床铸件铸造工艺研究
大导致 的铸件尺寸超差 ，外模采用 抽芯结构 ， 种结构 这 还能减少起模阻力 ，延长木模的使用寿命 。 （）模样 、芯盒强度为 Ｉ 。 １ 级 （）灰铸铁采用 ９ 。 尺制做模样及芯盒 。 ２ ％缩 （）木材选用 Ｉ、Ⅱ级经红外线 干燥 的优质 红松及 ３ 多层 胶合板 ，木材含水量 ≤８ ％，时效期 ＞１ 天 。 ５
面积之 和，应大 于直浇道面积之和。
２ 横梁、立柱铸件化学成分的控制 ．
横梁 、立柱铸件 由于尺寸较 大、结 构复杂 、 能要 性 求高 ，特别是立柱 比较容易开裂 ，所 以在铸 造过程 中必 须对铸件结构认真审核 ，如铸件应力 、收缩特性 、打箱
时间及起重 吊运等 。我公 司在生产 浇注重量 为 ７ ． ｔ ４ ５ 的
另外 ， 为确保 铸件 尺寸精度 ， 采用卡板进行测试 。
３ 浇注系统及冒口的控制 ．
采用半封 闭底返式或阶梯式 浇注 系统 体系 ，且 浇注 系统 由陶瓷管组成 。
二、铸 造工艺的控制
１ 木模工艺 ．
我公司生产该类铸件的木模 主要有整 体模 、 芯木 组
４ 补缩冒口与出气冒口的设计 ．
７ｔ 最 大的立柱铸件 浇注重 量为 ９ ．ｔ 由于该 类铸 ０， ５３。
件 已超过公司的生产 能力 ， 司最大 的铸 造车 间只有一 公 台 ２ｔ ０ 中频感应 电炉 、一 台 ２ ｔ ０ 保温 炉 ，要想 生产 这些 铸件且保 证铸 件 质量 ，并使 性 能满 足 设计 要 求 非 常 困 难， 为此我们进行 系统 的研究 ，以满足生产 的需求 。
２ 型、芯工艺设计 ．
砂芯工艺设计对铸件 的尺寸精度 至关 重要 ，其 应满 足下列要求 ：
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用
高质量机床球铁铸件关键铸造工艺及应用机床是现代制造业中不可或缺的重要工具，其质量的优劣直接影响到产品的加工精度和成品质量。
在机床的制造中，球铁铸件广泛应用于床身、滑架、底座等重要部件，其质量和可靠性对机床的整体性能起着重要作用。
高质量的球铁铸件是制造高精度机床的关键。
本文将介绍高质量机床球铁铸件的关键铸造工艺和应用。
关键铸造工艺1. 材料选择球铁铸件是由铁、碳和硅等元素组成，具有良好的切削性能和耐磨性。
在选择球铁材料时，需要考虑其力学性能、耐磨性、热处理性能和耐腐蚀性等，以满足机床零件对材料强度和硬度的要求。
2. 熔炼球铁铸件的熔炼过程对其质量有着重要影响。
熔炼时需控制炉温、炉时和炉气等参数，确保熔炼温度均匀，避免过高或过低的熔炼温度对合金元素的影响。
熔炼过程中，还需添加适量的合金元素，如铜、镍和钒等，以提高铸件的强度和硬度。
3. 浇注浇注是球铁铸件制造过程中的关键一步。
在浇注时，需控制浇注温度和流速，保持液态金属的纯度和流动性，以避免气孔、夹杂物和缺陷的产生。
还需注意避免过热和过快的浇注速度，以避免热应力和变形。
4. 铸型设计合理的铸型设计能够提高球铁铸件的成形性能和强度。
在铸型设计时，需考虑浇注系统、冷却系统和缩孔等因素，以确保铸件内部结构的均匀性和稳定性。
还需注意控制铸件的形状和尺寸，以减少后续加工工序的消耗。
关键应用高质量机床球铁铸件在现代机床制造中有着广泛的应用。
主要包括以下几个方面：1. 机床床身机床床身是机床的重要组成部分，对机床的稳定性和刚性有着重要影响。
高质量的球铁床身能够提供良好的刚性和稳定性，确保机床在加工过程中不会产生变形和振动，从而保证加工精度和成品质量。
总结。
机床铸件的铸造工艺知识
机床铸件的铸造工艺知识一、铸造工艺的概述1.1 铸造的定义铸造是通过将熔化的金属或其他可熔化的物质倾注到模具中，使其冷却凝固并得到所需形状和性能的一种制造工艺。
1.2 铸造的分类铸造可以分为压力铸造和重力铸造两大类。
压力铸造包括压力铸造、砂铸造、金属型铸造等；重力铸造包括低压铸造、离子铸造、真空铸造等。
二、机床铸件的铸造工艺2.1 机床铸件的特点机床铸件是机床零件中重要的组成部分，其特点包括形状复杂、尺寸精度要求高、材质选择广泛等。
2.2 机床铸件的常用铸造工艺机床铸件常用的铸造工艺包括砂铸造、压力铸造、金属型铸造等。
下面将具体介绍这三种工艺。
2.2.1 砂铸造砂铸造是制造机床铸件的常用工艺之一，其步骤包括模具制造、砂芯制作、熔炼金属和浇注、冷却凝固等。
砂铸造工艺具有生产周期短、造型自由度高等优点，但尺寸精度较低。
2.2.2 压力铸造压力铸造是通过高压下将熔融金属注入金属模具中来制造铸件的工艺。
该工艺可以生产高精度、高强度的机床铸件，但成本较高。
2.2.3 金属型铸造金属型铸造是利用金属模具进行浇注，通过模具的加热和冷却来控制铸件的凝固过程。
金属型铸造工艺适用于制造大型机床铸件，具有尺寸精度高、成型周期短的特点。
三、机床铸件铸造工艺中的关键问题3.1 模具设计与制造模具是机床铸件铸造工艺中重要的一环，其设计与制造的质量直接影响铸件的形状和尺寸精度。
在模具设计中，应考虑铸件收缩和变形的因素，确保模具能够满足铸件制造的要求。
3.2 熔炼与浇注熔炼是将原料熔化成铸造合金的过程，浇注是将熔融金属倒入模具中的过程。
在熔炼过程中，应注意原料的质量和配比；在浇注过程中，应控制浇注速度、温度和压力，以确保铸件的质量。
3.3 冷却与凝固冷却和凝固过程是铸件形成的关键阶段。
在冷却过程中，应采取适当的冷却措施，以避免铸件内部产生缺陷。
在凝固过程中，应根据铸件的形状和尺寸，合理控制凝固时间和凝固过程中的温度梯度。
四、机床铸件铸造工艺质量控制4.1 工艺参数的确定在机床铸件的铸造工艺中，确定合适的工艺参数是关键。
机床床身铸件铸造工艺流程【详】
大型机床床身铸件是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。
大型机床床身铸件铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
气孔还会降低铸件的致密性，致使某些要求承受水压试验的铸件报废。
另外，气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
铸造是比较经济的毛坯成形方法，对于形状复杂的零件能显示出它的经济性。
如汽车发动机的缸体和缸盖，船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。
大型机床床身铸件在进行浇注工艺时，如果浇注不足会使铸件不能获得完整的形状；冷隔时，床身铸件虽可获得完整的外形，但因存有未完全融合的接缝，铸件的力学性能严重受损。
大型机床床身铸件的铸型在分型面选择时，可以简化造型操作，提高劳动生产率，使铸件尺寸准确，减少废品等。
在选择铸型分型面时，一般应注意下面几点：1.尽量把大型机床床身铸件的大部分或全部放在下型内，这样可将主要的泥芯放在下型，便于泥芯的安放和检验，还可使上型的高度减低，便于合箱。
是铸件分型面的选择，它将铸件全部放在下型，避免错箱，保证铸件质量。
2.应使大型机床床身铸件的加工面及加工基准面，放在同一个铸型内。
在机械加工时，铸件上部的方头(夹具夹紧处）是作为外困表面车削螺纹的基准，由于加工面与加工基准面都处在同一个上型内，从而减少因错箱造成的加工余量不够。
我公司生产铸铁平台3.当大型机床床身铸件的加工面很多，又不可能都与基准面放在分型面的同一侧时，则应尽量使加工的基准面与大部分的加工面放在分型面同一侧。
大型机床床身铸件主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。
铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染，比起其他机械制造工艺来为严重，需要采取措施进行控制。
铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
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大型机床床身铸造工艺研究摘要:简述大型机床床身的特点、要求及铸造难度;阐述该类铸件的造型方法,工艺参数的选取,浇注系统设计、熔炼浇注工艺;介绍了一种简易的组箱组芯铸造工艺;对容易产生的导轨变形、砂芯漂芯、组织疏松、硬度低、硬质点及淬火问题等重点缺陷进行了原因分析并提出了防止措施。
关键词:大型机床床身,组箱组芯,铸造缺陷,铸造工艺目前国产大型机床包括车床、铣床、刨床、磨床、数控机床等各类机床床身铸件的壁厚一般在20～40mm,属于中厚壁铸件,重量一般在5～50t,材质为HT250或HT300。
该类铸件的最大特点是导轨较长,一般在几米甚至十几米,非常容易产生弯曲变形,且导轨非常厚大,一般在40～100mm,导轨容易产生组织缺陷,特别是10m长的导轨要保证无任何气孔砂眼也是较困难的。
该类铸件往往是单件小批量生产,没有现成的工装砂箱,投资较大,特别是数控机床床身,结构形状比较复杂,在模样制作、砂芯紧固、等造型操作方面存在较大难度;其材质要求具有良好的精度稳定性、抗压强度和减震性,良好的切削性能和铸造性能,其硬度要求180～241HB,硬度差△HB≤35[1],有些采用淬火硬化的机床导轨要求HT300以上牌号,易产生组织疏松、硬度低、硬质点及淬火效果差等缺陷,一旦因为这些问题导致铸件报废,损失非常惨重,因此很有必要进行专门研究。
1造型工艺1.1造型方法的选择首先要生产该类件需有专用工装,一般铸造厂无此专用工装,而且该类件往往都是定单制作,批量不大,没有规模效益。
所以要生产该类件所投工装砂箱费用比铸件的价值还要大,一旦导轨等重要部位出现重大缺陷造成废品,那损失更是不可估量。
因此铸造厂做此类铸件有时得不偿失,而且10m多长的铸件需要10m多长的砂箱,对整铸式砂箱的强度和刚度要求也相当高,如果在吊装过程中发生折断砂箱的情况,造成人员伤亡,那更是雪上加霜。
因此如何生产此类铸件,非常值得探讨。
一般厂家采用地坑造型,但对于紧张的造型面积,地坑造型不是很合适,而采用简易的组箱组芯法较好地解决了这一问题,它可以有效利用车间面积。
1.2组箱组芯法简介该工艺区别于传统的组箱组芯法(劈模造型)。
传统的劈模造型是将模样根据各个面的形状分成几部分,然后将这几部分固定在模板上,再用专用砂箱舂箱,舂完箱再将各面砂箱组起来,用螺栓紧固好,空腔用砂芯组合。
而新型组箱组芯法不用外模样,不用模板,直接将分段砂箱组合起来,在组合好后的砂箱内用砂芯直接组出铸件结构形状。
采用组箱组芯法制作专用工装,铸件结构形状全部用砂芯组合,重点要解决好砂箱组合起来的刚度问题,所以必须用螺栓连接,这是该件能够投产的前提条件。
对于分成若干段的总共长达十几米的砂箱,重点保证砂箱的强度和刚度的连续性,要求混砂速度快,舂砂也要跟上出砂的节奏,否则易出现砂型隔层裂纹等缺陷。
1.3该工艺的优缺点该工艺把砂箱做成不同规格( 1m、1.5m、2m、3m等)不同数量的几段,然后拼凑起各种长度和宽度不同的砂箱框,各段砂箱间用螺栓联结,满足不同长度和宽度的铸件需求,通用性强,一套工装可满足几种铸件的生产,工装费用大大降低,适用范围广,且操作方便,对砂箱的尺寸精度要求低。
该工艺将长达十几米的砂箱分成几段,减小每块砂箱的重量和尺寸大小,降低在行车吊装过程的危险性,可成功地避免这方面的安全事故,因为曾经发生几米长的砂箱在吊装过程中折断而发生危险的事情。
表1是组箱组芯法与传统方法的比较。
该方法缺点是要求操作人员的素质较高,操作过程尺寸精度的控制很大程度上依赖于操作人员的把握。
表1.组箱组芯法与传统方法的比较2工艺设计及过程控制2.1反变形量导轨面上留凸起的反变形量5～25mm不等,根据导轨长度确定:床身长度<5m,每1m铸件留1～2mm反变形量;床身长度>5m,每1m铸件留反变形量1.5～2.5mm;地脚面也要随形做出反变形量;有些结构很不均匀的床身,可能还会出现侧弯曲,这样也当需要在导轨侧面甚至整个床身侧面都要留反变形量。
2.2加工余量一般在反变形量基础上再留10～20mm加工余量,余量也不用太大,否则加工完后会出现硬度不够的现象。
2.3收缩率一般长度方向取1.0%,宽度方向取0.8%,高度方向取0.5%。
考虑胀箱等因素,宽度方向可不留缩尺,甚至考虑将模样尺寸人为减小,以保证出件后铸件的净尺寸符合要求。
2.4工艺补正量为防止加工后导轨因变形而变薄,导轨及地脚背面可留3～5mm工艺补正量。
2.5浇注系统设计浇注位置当然是将导轨放在下面,一般从床身两端由导轨进入铁液;特别长的导轨可采用底返雨淋浇注系统,这种浇注系统可保证铁液流程不要太长,有效防止出现冷隔及导轨掉渣、气孔缺陷,使铁液杂质上浮。
浇注系统全部采用耐火瓷管,造型时预埋于砂型中。
根据床身长度、浇注重量、导轨及床身与立柱结合面位于下型的特点,选择两端座包浇注,且采用底返雨淋及由“平、V”导轨两端同时进入铁液,总体上两层阶梯浇注方式,这样内浇道多点分散注入,两部行车同时浇注,充分考虑铁液流程,避免产生冷隔、浇不足、气孔等缺陷。
导轨中间采用集渣包,分散引流等方式将冷铁液转移走,避免导轨中间出现气孔针孔等缺陷,从而达到保证导轨铸造无缺陷的目标实现。
浇注时间要尽量短,依据浇注重量,一般在3～5min内浇注完。
2.6冒口设计多采用耳冒口形式,厚大部位用冷铁包敷;冒口放置位置避开厚大部位,防止形成接触热节。
2.7砂芯设计在保证操作方便的情况下,尽量将各砂芯连在一起,以增大自重抵消铁液浮力。
另外要用紧固螺栓把砂芯固定在底箱上,紧固螺栓可以穿透一层甚至几层砂芯,另外导轨芯也要根据长度分成好几段。
2.8模板设计较长的床身,模板可做成2～3段,段与段之间用燕尾销连接;若不用外模,纯粹用砂芯组合起来,那么形成外型的砂芯也要人为分成几段,以便制芯和下芯操作。
2.9冷却措施对于比较厚大的导轨,可在导轨底面敷以冷铁激冷,冷铁材质最好采用石墨块,也可以采用铸铁冷铁,当然必须烘干水分,防止呛火,特别在冬季要注意避免温差太大,因此放置铸铁冷铁要慎用。
2.10尺寸精度控制底箱首先要铺平,要用水平仪或拉线找平;导轨芯也要注意以水平线找正,其高度尺寸定位也要充考虑反变形量和加工余量。
2.11熔炼浇注工艺采用高Si/C灰铸铁在CE=3.4%～3.8%条件下,适当增加废钢加入量,将Si/C从0.4～0.5提高到0.7～0.8,将铁液出炉温度提高到1450℃以上,抗拉强度可提高20～30MPa,铸件具有较小的变形倾向;但对于机床这类壁较厚的铸件,提高Si/C比会增加厚断面处的铁素体含量,反而会使硬度降低,此时加入Cr合金元素,提高机床厚断面处的珠光体含量,减少断面硬度差,增加机床的精度稳定性。
另外, Mn量稍高于Si量的灰铸铁具有良好的性能:收缩小,不易产生缩孔、缩松,切削性能好,是一种提高强度,弹性模量和耐磨性、减少铸件变形的良好材质。
[2]值得一提的是,机床导轨表面经常采用淬火热处理,淬火后的表面能获得马氏体+石墨的组织,珠光体基体淬火后表面硬度可达50HRC左右,因普通灰铸铁含Si高,淬透性差,添加少量Ni、Cr、Mo能改善其淬透性。
采用炉前孕育和浇注时瞬时孕育相结合的方法,一般浇注采用两包同时浇注。
要调整好铁液成分,保证铁液温度。
我厂采用的HT250、HT300的化学成分见表2。
表2 HT250、HT300的化学成分( wt%)3重点缺陷防止3.1变形问题对于分导轨水平方向和床身侧面方向的变形问题,解决的措施:一是上述已提到的做反变形量;二是根据铸件结构,在铸件抗弯薄弱的地方适当做拉筋。
3.2砂芯漂芯最主要的是将导轨芯及上层砂芯用长螺栓紧固于下箱,若无法紧固,则应将各个独立的砂块用外力将它们联系起来,以抵消浮力的冲击。
3.3组织疏松硬度低经常在床身导轨面加工后出现弥散分布的细孔,这就是组织疏松,这是由于其金相组织中片状石墨粗大,即组织异常造成的缺陷,表现出很低的硬度。
其形成原因主要是对应于铸件壁厚部位,碳当量过高,片状石墨粗大是根本原因;熔炼温度低,铁液过热度小,铁液中有未完全熔解的石墨片,易使片状石墨粗大;冲天炉熔炼过程中,铁液增碳过多。
其防止措施:根据铸件壁厚,确定合理的碳当量,以获得细片状石墨和以珠光体为主的金相组织;铸件化学成分中添加适量的合金元素,如B、Mn等;提高铁液过热度,加强孕育处理,降低浇注温度,提高铸件厚壁部分的冷却速度,如放外冷铁等。
3.4硬质点及淬火效果差主要是由于含Si量高,组织中含有未充分扩散的局部的硅富集区,富集区中的Si同铁液中的C形成硬度很高的非金属夹杂物SiC晶体[3]造成加工硬点;另外由于含Si量高,组织中有铁素体存在,使得淬火硬度和深度受到影响,因为铁素体组织的淬透性远比珠光体差。
因此,对于要求导轨表面淬火的机床床身,成份选取时应控制较低的含Si 量,一般在1.2%～1.6%Si之间,对于原始组织中有铁素体存在需要表面淬火的灰铸铁件,则进行一次正火处理,能保证随后的淬火效果。
4应用效果( 1)采取以上工艺措施已成功为上海、威海、济南、沈阳等地生产数件机床床身,他们对我厂生产的铸件给予充分肯定和高度评价。
( 2)该工艺成功应用于M7150×3m、M7150×5m、M7150×6.6m、M7150×8.6m, M7150×12.6m、M8463×6.6m、M8463×8.6m、M8040×6.6m、M8048×8.6m等几种大型磨床床身及桂林重达15t的工作台及本公司大型铸铁平台的生产,不仅操作安全方便,而且经济适用,效果很好,相比劈模造型而言,生产以上铸件可节约工装费用100余万元。
( 3)应用组箱组芯法生产大型机床床身,具有经济适用,操作安全性高的优点,很适合铸造厂手工造型。
应用此工艺方法,从理论上讲,无论多长的铸件都能够生产,从而扩大了我厂的生产能力,拓宽了市场领域。
( 4)充分考虑机床床身铸件本身的结构特点,正确选取各项工艺参数,合理调整铁液成分,保证铁液温度,做好各类缺陷的防止措施,就能够成功铸造大型机床床身。