机床铸件产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能,更高的精度,更少的余量和更光洁的表面。此外,节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。为适应这些要求,新的铸造合金将得到开发,冶炼新工艺和新设备将相应出现。铸造生产的机械化自动化程度在不断提高的同时,将更多地向柔性生产方面发展,以扩大对不同批量和多品种生产的适应性。节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展,少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视。质量控制技术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面,将有新的发展。机床铸件铸造工作者在电子技术和测试手段不断进步的条件下,将对金属结晶凝固和型砂紧实等理论进行更深入的探索,以研究提高铸件性能和内部质量的有效途径。机器人和电子计算机在铸造生产和管理领域里的应用,也将日益广泛。
机床铸件生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,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。
机床铸件发展的三大优势:
1、机床铸件树脂砂型刚度好,浇注初期砂型强度高,这就有条件利用铸铁凝固过程的石墨化膨胀,有效地消除缩孔、缩松缺陷,实现灰铸铁、球墨铸铁件的少冒口、无冒口铸造。
2、实型铸造生产中采用聚苯乙烯泡塑模样,应用味喃树脂自硬砂造型。当金属液浇入铸型时,泡沫塑料模样在高漫无边际金属液作用下迅速气化,燃烧而消夫,金属液取代了原来泡汪塑料所占据的位置,冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。
3、相对来说,消失模铸造对于生产单件或小批量的汽车覆盖件,机床床身等机床铸造件等传统砂型有很大优势,它不但省去了昂贵的木型费用,而且便于操作,缩短了生产周期,提高了生产效率,具有尺寸精度高,加工余量小,表面质量好等优势。
大型机床铸件具备的特点:
1、可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。机床铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;机床铸件可以小至几克,大到数百吨;机床铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;机床铸件长度可以从几毫米到十几米
2、可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
3、形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。
4、一般使用的原材料来源广、机床铸件成本低。
5、工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。
6、床身铸件耐磨性与消震好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢。
7、工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁床身铸件。
大型机床铸铁件缺陷特征预防措施:
1、气孔在机床铸件内部、表面或近于表面处,有大小不等的光滑孔眼,形状有圆的、长的及不规则的,有单个的,也有聚集成片的。颜色有白色的或带一层暗色,有时覆有一层氧化皮。降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。减少砂型在浇注过程中的发气量,改进机床铸件结构,提高砂型和型芯的透气性,使型内气体能顺利排出。
2、缩孔在机床铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面,形状不规则,孔内粗糙不平,晶粒粗大。壁厚小且均匀的机床铸件要采用同时凝固,壁厚大且不均匀的机床铸件采用由薄向厚的顺序凝固,合理放置冒口的冷铁。
3、缩松在机床铸件内部微小而不连贯的缩孔,聚集在一处或多处,晶粒粗大,各晶粒间存在很小的孔眼,水压试验时渗水。壁间连接处尽量减小热节,尽量降低浇注温度和浇注速度。
4、渣气孔在机床铸件内部或表面形状不规则的孔眼。孔眼不光滑,里面全部或部分充塞着熔渣。提高铁液温度。降低熔渣粘性。提高浇注系统的挡渣能力。增大机床铸件内圆角。
5、砂眼在机床铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。严格控制型砂性能和造型操作,合型前注意打扫型腔。
6、热裂在机床铸件上有穿透或不穿透的裂纹(注要是弯曲形的),开裂处金属表皮氧化。严格控制铁液中的S、P含量。机床铸件壁厚尽量均匀。提高型砂和型芯的退让性。浇冒口不应阻碍机床铸件收缩。避免壁厚的突然改变。开型不能过早。不能激冷机床铸件。
7、冷裂在机床铸件上有穿透或不穿透的裂纹(主要是直的),开裂处金属表皮氧化。
8、浇不到由于金属液未完全充满型腔而产生的机床铸件缺肉。提高浇注温度和浇注速度。不要断流和防止跑火。
9、夹砂在机床铸件表面上,有一层金属瘤状物或片状物,在金属瘤片和机床铸件之间夹有一层型砂。严格控制型砂、芯砂性能。改善浇注系统,使金属液流动平稳。大平面机床铸件要倾斜浇注。
10、冷隔在机床铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑,其交界边缘是圆滑的。提高浇注温度和浇注速度。改善浇注系统。浇注时不断流。
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