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        大型機床鑄件變形的原因有哪些?

        發布日期:2020-10-16

        大型機床鑄件在高溫下澆注,在凝固冷卻過程中,因溫度下降而產生收縮和發生相變,如收縮和相變受到阻礙,便會在鑄件中產生鑄造應力。鑄造應力按其形成原因可分為熱應力、相變應力和機械阻礙應力三種。鑄造應力是熱應力、相變應力和機械應力三者之和。常用的去除應力的方法如下:

        一、自然時效法自然時效去除應力效果好,但要達到去除殘余應力的目的,就要使鑄件長期暴露的空氣中數年。長時間的放置全部不適合現代企業生產,一般不予采用。

        二、熱時效法熱時效能去除應力,但對設備成本高、耗能高,根據時效窯的功率不同一般需要30h以上。是普通使用的去除殘余應力的工藝方式。但在能源日益緊張的情況下,也不適合應用,而且其經濟成本高,不符合企業生產的綜合經濟效益。所以需要尋找一種能夠替代熱時效的工藝方法。

        三、振動時效法振動時效的實質是以振動的形式給工件施加附加應力。當附加應力與殘余應力疊加后,達到或超過材料的屈服限時,工件發生微觀或宏觀的塑性變形,從而降低和均化工件的殘余應力,從而使工件幾何尺寸穩定。該工藝方法耗能低、設備簡單使用方便,目前普遍應用。

        機床鑄件材料大多選用灰鐵鑄鐵材質,也有少量的鑄鋼機床鑄件,現代機床鑄件設計中用結構鋼焊接的床身比例逐漸上升。機床鑄件有良好的尺寸穩定性,用來做機床鑄件不宜變形,有利于長期保持機床精度。大型機床鑄件發生變形的幾種因素:造成大型灰鐵鑄件發生變形的因素很多,具體來講有以下幾點:

        一、鑄造模具所處環境使得鑄造模具變形導致機床鑄件等大型灰鐵鑄件變形,如鑄造模具放置的地面傾斜或凹凸不平;

        二、機床鑄件等大型灰鐵鑄件冷去過程中產生的鑄造應力超過了材料在該溫度下的屈服強度,產生殘留變形;

        三、鑄造工藝不規范導致機床鑄件等大型灰鐵鑄件鑄造時外界環境驟變導致大型灰鐵鑄件變形,例如,溫度驟熱驟冷使大型灰鐵鑄件冷卻不均勻造成變形;

        四、機床鑄件使用不當造成變形。例如:使用中,碰撞、壓砸、摔打,超重工件長時間對機床鑄件重壓造成機床鑄件的變形。

        五、機床鑄件在運輸過程中,吊裝過程操作不當造成機床鑄件滑動,重心發生偏移,造成機床鑄件變形。

        軸承磨床床身鑄件屬于大型薄壁類零件,鑄件的質量周界商在1300一1800之間,較大尺寸為2400mmx1280mmx700mm。在采用消失模鑄造過程中,根據干砂定型原理和消失模鑄造過程的氣體控制技術,結合澆注系統大孔出流理論,及金屬液體在消失模鑄造型腔中的有阻流動過程的溫度變化分析,確定采用頂注多點分流式澆注系統,通過大流量快澆注,砂型中具有合理的壓差,實現澆注過程中流場、壓力場、溫度場的合理分布,確定鑄件的品質。

        對于數控機床的維護也是很重要的,數控維修人員、操作人員及管理人員應共同做好這項工作鑄造金屬是指鑄造生產中用于澆注大型機床鑄件的金屬材料,它是以一種金屬元素為主要成分,并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金,習慣上稱為鑄造合金,主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。金屬熔煉不僅僅是單的熔化,還包括冶煉過程,使澆進鑄型的金屬,在溫度、化學成分和凈度方面都符合預期要求。為此,在熔煉過程中要進行以控制質量為目的的各種檢查測試,液態金屬在達到各項規定指標后方能允許澆注。有時,為了達到要求,金屬液在出爐后還要經爐外處理,如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質處理等。熔煉金屬常用的設備有沖天爐、電弧爐、感應爐、電阻爐、反射爐等。

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