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DYNAMIC CATEGORY大型機(jī)床床身底座鑄件的實型鑄造
文章摘要:
2009年后的公共金融危機(jī)對中國汽車沖模市場造成深遠(yuǎn)影響,,導(dǎo)致沖模鑄件市場出現(xiàn)大幅波動,。面對這一嚴(yán)峻市場環(huán)境,,某廠決定接受機(jī)床床身底座的生產(chǎn)任務(wù),以實現(xiàn)產(chǎn)
2009年后的公共金融危機(jī)對中國汽車沖模市場造成深遠(yuǎn)影響,導(dǎo)致沖模鑄件市場出現(xiàn)大幅波動,。面對這一嚴(yán)峻市場環(huán)境,,某廠決定接受機(jī)床床身底座的生產(chǎn)任務(wù),以實現(xiàn)產(chǎn)品多元化和穩(wěn)定生產(chǎn),。該廠是國內(nèi)較早采用樹脂砂實型鑄造技術(shù)的企業(yè)之一,,積累了豐富的經(jīng)驗和深厚的技術(shù)底蘊(yùn)。相較于傳統(tǒng)的空型鑄造,,消失模實型鑄造在機(jī)床床身底座生產(chǎn)上展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢:
滿足單件小批量生產(chǎn)需求:主流大型機(jī)械廠設(shè)計的床身底座鑄件多為單件小批量,,且結(jié)構(gòu)各異。傳統(tǒng)木模鑄造方式生產(chǎn)周期長,、成本高,,而消失模鑄造技術(shù)則能靈活應(yīng)對這種單件小批量的生產(chǎn)需求。
節(jié)約成本,,提附加值:采用泡塑模作為消失模實型鑄造的模樣,,大幅減少了木材的使用,從而降低了實物成本,,同時提高了產(chǎn)品的附加值,。
縮短交貨周期:從模樣制作到鑄件交貨,消失模實型鑄造的周期約為20-30天,,效果優(yōu)良滿足了客戶對短期設(shè)備新品的迫切需求,。
然而,機(jī)床類鑄件生產(chǎn)也面臨一系列挑戰(zhàn),。這類鑄件的結(jié)構(gòu)特點包括平均壁厚較薄,,以及雙層甚至多層加強(qiáng)筋板的設(shè)計,這些都增加了涂刷和造型的難度,,容易產(chǎn)生漏刷,、漏搐現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致鑄件粘砂等缺陷,。因此,,針對機(jī)床類鑄件的值得信賴結(jié)構(gòu),制定合理的鑄造工藝并解決實際生產(chǎn)中的難題,,是制造出較高質(zhì)量,、滿足客戶需求的機(jī)床鑄件的關(guān)鍵所在。
澆注系統(tǒng)的設(shè)計是鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵因素,。根據(jù)機(jī)床鑄件的薄壁特點,應(yīng)采取合理的澆注方式,,如底注或階梯注,,以防止?jié)部谶h(yuǎn)端出現(xiàn)冷隔和碳渣缺陷。同時,需要采取措施如提高澆注溫度,、增加內(nèi)澆口截面積等,,以提高鐵水的靜壓力頭,并設(shè)置遠(yuǎn)端引流和橫澆道末端聚渣包等,,以確認(rèn)鑄件質(zhì)量,。
在消失模鑄造中,模型的涂刷至關(guān)重要,。涂料性能直接影響鑄件質(zhì)量,,因為它在模型表面形成一層強(qiáng)度和耐火度適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)層,防止鐵水滲透至樹脂砂中形成粘砂缺陷,。同時,,涂料還具有透氣性,有助于泡沫氣化過程中殘余氣體的排出,,避免鑄件出現(xiàn)氣孔,。
然而,涂料排出泡沫分解產(chǎn)物的能力與涂層強(qiáng)度之間存在矛盾,。對于消失模鑄造而言,,需要兼顧這兩方面的性能。涂料的粘稠度是一個關(guān)鍵因素,,它影響涂料的涂掛性能,。為了確認(rèn)涂料能順利涂敷且具有確定的厚度,需要調(diào)整涂料的粘稠度至合適范圍,。此外,,針對機(jī)床類鑄件易粘砂的部位,還應(yīng)選用耐火度較高的涂料如鋯英粉耐火涂料等,。
在涂刷過程中,,為了保護(hù)涂層厚度,通常需要對模型進(jìn)行兩遍甚至三遍的涂刷,。對于尺寸較大的底座類鑄件或立柱類鑄件中的封閉性結(jié)構(gòu)或盲點,,還需要采取特別措施如制作活塊進(jìn)行分塊涂刷后再粘連等操作以確認(rèn)所有部位都能深受充分的涂刷。
涂刷完畢的模型需經(jīng)24~36小時烘干,,方可進(jìn)行造型,。因機(jī)床類鑄件壁薄,涂料涂敷后強(qiáng)度雖有所增,,但未干透時涂料層強(qiáng)度不高,,若烘干位置不當(dāng),模型易變形,,甚至導(dǎo)致鑄件報廢,。因此,烘干時需要確認(rèn)鑄件按分型面水平放置。
自硬樹脂砂造型方面,,酸催化呋喃樹脂自硬砂的物料比例通常為原砂:樹脂:固化劑=100:1.2:0.5,。但針對特別要求的模型,需調(diào)整比例以改變型砂硬化強(qiáng)度或速度,。例如,,機(jī)床件結(jié)構(gòu)復(fù)雜時,為防粘砂或砂胎斷裂,,應(yīng)適當(dāng)增加樹脂量,;而粘砂傾向小的機(jī)床件,因多層筋板結(jié)構(gòu),,固化速度過快可能導(dǎo)致型砂不夠緊實,,此時需減少固化劑量。
造型前需檢查模型變形情況,,用壓鐵固定模型,,用刀片檢查分型面與造型底板間隙,確認(rèn)型砂能全部覆蓋模型,。由于機(jī)床件通常單件小批量生產(chǎn),,因此需熟悉其結(jié)構(gòu)以調(diào)整砂機(jī)樹脂或固化劑含量,滿足手工造型需求,。一般來說,,機(jī)床件型砂硬化速度較沖模鑄件稍慢,而強(qiáng)度則稍高,。對于易燒結(jié)的結(jié)構(gòu)如深窄孔槽,,需準(zhǔn)備蓄熱系數(shù)大的的型砂如鉻鐵礦砂以防粘砂;為防長孔漂芯,,可借鑒傳統(tǒng)造型方法使用芯撐和芯骨,。這些措施對提升機(jī)床類鑄件品質(zhì)有明顯效果。
鐵液在中頻爐內(nèi)熔煉,,其成分比較容易控制,,且鐵水純凈度顯著提升。澆注溫度與速度對鑄件質(zhì)量影響深遠(yuǎn),。消失模鑄件因充型時泡沫燃燒氣化吸熱,,需較高澆注溫度以確認(rèn)泡沫氣化所需熱量。溫度過低,,泡沫氣化不充分,,導(dǎo)致冷隔、碳渣孔和疏松等缺陷,;而溫度過高則易產(chǎn)生粘砂,。機(jī)床鑄件壁厚較沖模鑄件薄,,鐵水流動性要求較高,,故澆注溫度需比沖模鑄件高20~40℃,。
澆注時需密切觀察澆口杯鐵水情況,確認(rèn)鐵水在澆口杯內(nèi)維持確定尺度,,以提供足夠的靜壓力,,推進(jìn)充型速度。適當(dāng)?shù)臐沧⑺俣饶芩查g提供大量熱量,,補(bǔ)償泡沫氣化吸熱,。但速度過快會導(dǎo)致鐵水沖擊澆注系統(tǒng),形成紊流,,不利于氣化渣排出,,從而產(chǎn)生渣孔。經(jīng)過反復(fù)探索,,我們提出機(jī)床鑄件澆注速度應(yīng)控制在45-60秒以內(nèi),,以遵循高溫快澆的原則。
綜上所述,,機(jī)床類鑄件的生產(chǎn)難點及其結(jié)構(gòu)特點,,對其涂料、型砂以及鐵水的要求都比較嚴(yán)格,。在實型鑄造工藝編制時,,應(yīng)針對這些特點制定相應(yīng)的特別規(guī)定。