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大型鑄件生產應重視工藝流程的每個細節

時間:2019-08-09 15:10 作者:東建鑄造 點擊: 次
大型鑄件主要有細長形(如橫梁、床身)、圓形(如工作臺)和高大型(如尾座體、主軸箱體),如細長形的橫梁和床身,為了防止鑄件變形,模樣設計出預變形撓度,即鑄件的反變形量,這種鑄件的中間型腔砂芯通用性較好,可以減少芯盒的數量;圓形鑄件的中心孔較大時,可將中心孔圓形砂型分成1/2或1/4,從而減小芯盒的尺寸。至于外圍的扇形型芯,通用性也很高。
對于大型鑄件,除了輪廓尺寸大,壁厚也較大,因此所采取的工藝措施顯得非常重要。
1)冷鐵分為內冷鐵和外冷鐵,對于尾座體、主軸箱體、工作臺的厚大部位,在其內部我們設計了焊接內冷鐵架(材質為鋼筋),外部放置石墨冷鐵。
2)保溫冒口針對鑄件上箱的厚大部分,放置不同規格的保溫冒口,可以起到較好的補縮效果,且減少金屬液用量。
3)對于高大型鑄件,我們設計兩套澆注系統,上面為一套(距上箱約1/3總高),中下區域為一套,鐵液先充入中下區域的澆注系統,上面澆注系統后進,同時,上面的鐵液溫度比先澆的要高一些,這樣的澆注系統對鑄件有很好的補縮效果。
4)鑄造工藝模擬對大型鑄件的各種預設工藝方案進行模擬,可以避免大型鑄件不能先試驗在生產中帶來的風險,可以提高大型鑄件的成功率,我廠的105t工作臺、78t立柱、87t尾座體、95t主軸箱體都曾進行工藝模擬,起到了為質量保駕護航的作用。
質量的提高是較好的節能節材。鑄件生產工序多、影響因素多,質量控制難度大,特別是大型鑄件,每一個細節都需處理好。尤其是鐵液的質量對于鑄件生產的成敗很關鍵,除了滿足材質的牌號要求外,鐵液的溫度、性能等都對鑄件有影響。裂紋是大型鑄件的一個敏感問題。我公司的鑄件如方形工作臺和立柱、刀板等均出現過裂紋,分析原因除了是零件結構本身壁厚差大之外,由鐵液材質的性能所導致的裂紋產生占較大比例。另外,根據零件的結構特點選擇合適的原材料和配比,對于大型鑄件的澆注成功也至關重要。
鑄造作為一種傳統金屬成形行業,隨著科學技術的不斷發展,也在逐漸融合其他行業的材料和技術,本身也在蛻變和成長。未來原材料包括生鐵、廢鋼和回爐的成分、性能,以及熔煉過程中發生一系列反應而形成鐵液,又經過充型、降溫、凝固、冷卻等各個環節,會更清晰地被業界所了解。在模樣制造方面,樹脂、鋼材等材料也將代替傳統的木材,根據需要可以在鑄件內鑲各種鋼管,鑄件結構也會更合理,這些都是大型鑄件的未來發展趨勢和方向,同時為鑄造節能節材帶來重要影響。
床身半精加工的主要目的是進一步去除加工余量,同時對粗加工的加工誤差進行修正,為精加工打下良好的基礎。半精加工序中經常有部分內容要加工至設計要求,例如床身的結合端面在半精加工中要完成,需要按照床身導軌找正后精加工保證垂直。半精加工中的精度要求不會很高,要求嚴格的精度都是在較后精加工中保證的,所以一般半精加工設備可以與粗加工設備相同。
床身的精加工是在多段床身拼接后進行的,分為半精加工和精加工。半精加工主要是將拼合后的多段床身余量修至一致,為精加工作準備,每次加工深度為0.5mm,留精加工余量lmm。精加工的主要目的是為了保證較終加工精度,為了保證加工精度及穩定性,精加工時要求超長床身必須在自然狀態下加工,且每次加工深度不宜太大,一般為0.2~0.3mm,目的是為了防止產生加工應力影響較終精度的穩定性,較后光刀的切削深度為0.1 m m,減小刀片的磨損,保證床身導軌的高直線度和粗糙度要求。
精加工設備的選型對于超長床身的加工至關重要,因為它直接關系到零件的較終加工精度。超長床身的精加工一般應遵循以下原則:
1)選用高精度、高穩定性的機床。在精加工過程中,精度是判斷工件是否完成加工的依據,而床身導軌形位公差的檢測和修正占用了精加工大量的時間,若所選用的機床精度很高,則工件可以一次加工到位而無需進行多次檢測和修正,提高了生產效率;
2)選擇高效、可靠的裝卡方法。超長床身拼合后總長度很大,在一次裝卡下加工時會因自重原因產生變形,加工精度及穩定性難以保證,必須采用合理、可靠的裝卡方法,保證超長床身的精加工在自然狀態下進行,未發生強壓變形的現象,才能保證較終的制造精度;
3)要消除機床的熱變形對加工精度的影響。由于超長床身的加工行程較長,加工中機床主軸的發熱會對加工精度造成很大的影響,需要保證加工過程中主軸發熱的穩定性;
4)加強對機床精度的維護。在不影響生產計劃的前提下,每年進行兩次機床的精度、液壓系統調試,以保持機床的精度;
5)工件的剛性對加工精度有較大的影響,在加工過程中應根據實際的加工狀況選用合適的刀具,并改變主軸轉速以消除振動現象。
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