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大型床身铸件温度分布不均匀是什么原因?

发布者:康恒工量具
06-24
2020

大型床身铸件多为床身使用,它的结构简单,工艺性能好,便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度,一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。但是水平床身由于下部空间小,故排屑困难。从结构尺寸上看,刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长,从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。大型床身铸件优先采用砂型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。当湿型不能达到要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。铸造方法应和生产批量相适应,低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产,大型铸件可以单件铸造也可批量生产。

一、大型床身铸件温度分布不均匀是什么原因?

1、床身铸件温度分布不均匀,上箱凝固比下箱快,床身导轨及节点处容易产生热应力、相变应力、组织应力,铸件上出现缩松缺陷也易引起收缩应力。

2、盲孔法测量的残余应力结果与数值模拟基本相符,灰铸铁件的残余应力比球墨铸铁件大,较低的打箱温度有利于减小残余应力,而粗加工容易增大残余应力。

3、床身横导轨有较大的残余应力:拉应力160180MPa,压应力一70~一180MPa;竖导轨的残余应力相对较小:拉应力14~26MPa,压应力-27~52MPa;床身在长度方向变形量较大,在宽度和高度方向的变形量较小,没有发生挠曲变形。

4、水平阻流设计充型不平稳、有紊流倾向、容易卷气、不利于排渣,可采用去除阻流片设计优化浇注系统。

二、大型床身铸件补材与母体的应用知识

1、补材与母体为冶金结合,结合强度高,不会产生脱落焊补质量符合铸件产品的质检标准,是值得普遍推广的一种新技术。

2、速度和精度是大型床身铸件的两个重要指标,它直接关系到加工速率和产品质量。目前,数控系统采用位数、频率高的处理器,以提高系统的基本运算速度。

3、采用大规模的集成电路和多微处理器结构,以提高系统的数据处理能力,即提高插补运算的速度和精度。

4、并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式,其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术,使追踪滞后误差大大减小,从而改进拐角切削的加工精度。

大型床身铸件要一边挖一边进行清砂的工作,清砂形式有人工清砂及抛丸清砂。人工清砂费用低,有些局部处理的不是很干净。而抛丸清砂则相反,费用高,检验平板表面清理的尤其干净。对研磨显示出来的黑点要区分对待。对于浓黑点刮削的刀迹大小应同按粗、细、精3个阶段规定大小刮削,其刀迹方向应同方向排列,逐步刮削到黑点全数刮完。

大型床身铸件的出气孔是排除型腔、砂芯以及金属液析出的各种气体,减小充型时型腔内的气体压力,改进金属液的充型能力,便于观察型腔内金属液的上升状态,排出浮渣等作用,可以说出气孔的设计是否成功,直接影响到大型床身铸件浇铸的成品率。按是否与大气相通可以分为明出气孔和暗出气孔。出气孔设置的原则,不应设在床身铸件的热节处和厚壁处,为防止沙粒通过出气孔落入型腔,尽量采用引出式出气孔,防止金属液钻入出气孔,阻碍排气,导致铸件气孔缺陷。

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