机床铸件出现变形现象的原因及回火工艺

发布时间:2022-08-13  发布者:新创工量具

 [一]、机床铸件出现变形现象的原因

机床铸件在铸造出来以后在地坑中要呆上适当的时间,时间的控制要根据平台的吨位来定,吨位越大在地坑中呆的时间应该越长,要不铸件没有放凉挖出来轻微的是变形,比较重的损失是铸件发生断裂。经研磨后,以交错方向刮削也将黑点全数刮完。需要指出,每轮刮削,刀迹需要交错,否则将影响铸铁平台表面光洁度。在刮削中对黑点按亮、浓、淡在用力上应有轻重之分,对亮点、大浓黑点用力要大,对大多数的浓黑点用力要适中,对淡黑点,则保留不刮,待下轮后变黑时再刮,需要强调指出,对于分布在铸铁平台平面边缘、角落的亮点。因隐布较少,易为人眼所忽略,极易漏刮。因为漏刮点在研磨时往往顶起研具,妨碍黑点的正常,会形成黑点越刮越少的现象。
机床铸件出现变形现象的原因:
1、机床铸件采用水平阻流设计,横浇道内流体速度较大,末端延长段斜度较小,不能压实流体,液体容易卷气,导致气体进入导管和型腔,且水平阻流导致紊流倾向增加,充型不平稳,排渣效果差,铸件容易形成气孔和夹渣,造成应力不平衡,在后续的加工中容易引起变形。
2、床身导轨的温度场比其他部位大,且距离浇道越远、壁厚越大处温度越高,越容易产生热应力;铸件底部方孔附近和扁冒口位置温度场都比较低,凝固速度较快,冒口基本不能起到补缩作用,只是起到排气作用。
3、机床铸件上箱铁液凝固较快,原因是方口位置和芯子接触,热传导系数大,冷却较快;而下箱床身导轨凝固较慢,且由于存在较大的壁厚差,温度分布不均匀,凝固时间相差较大,容易产生相变应力和组织应力。
4、在浇道上出现缩松缺陷,但不影响铸件的质量;床身的横导轨、竖导轨、节点等温差较大之处也出现缩松,容易引起收缩应力,可通过放置冷铁使铸件实现顺序凝固或利用内浇道的补缩作用加以减小。
5、床身的横导轨有明显的弯曲变形,导轨根部受到的拉应力比较大,约160~180MPa,应力集中也比较大,需要后续的组合时效处理来去除;导轨面上受压应力,约-70~180MPa;竖导轨较短,应力相对较小,拉应力约14~26MPa,压应力约-27~52MPa,因此变形也较小。
[二]、大型机床铸件的回火工艺
为了使大型机床铸件达到需要的硬度和使大型铸件具有力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺是不可少的。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,或改变铸铁平台和机床铸件表面的化学成分,赋予或工件的使用性能。
大型机床铸件作为一种大型铸件须要经过时效处理才能提高本身的使用性能,_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。
大型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,这样会对机床铸件回火工件有很大的影响。
大型机床铸件的材质为细腻灰口铸铁,熔炼时配比45%的钢,以提高机床铸件的刚性;也有客户要求做球墨铸铁的,球墨铸铁的刚性比灰铸铁要好,但减震效果相比灰铸铁是有很大差距的,而且铸造成本比灰铸铁要高很多;所以球墨铸铁不适合做机床的主要构件,比较适合做机床工作台铸件使用。
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