機床鑄件的成形原理和生產(chǎn)細節(jié)

一、機床鑄件的成形原理

機床鑄件又能稱為床身鑄件、大型鑄件、機床床身、機床鑄件、鑄件床身、機床鑄件、落地鏜床身鑄件、大型機床鑄件等。機床床身材料大多選用灰鐵鑄鐵材質(zhì)，也有少量的鑄鋼機床床身，現(xiàn)代機床床身設(shè)計中用結(jié)構(gòu)鋼焊接的床身比例逐漸上升。

機床鑄件一般利用樹脂砂型鑄造，這樣一來，樹脂砂型機床鑄件剛度好，澆注初期砂型強度不錯，有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨膨脹，除掉縮孔、縮松缺陷，實現(xiàn)灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。提高了機床鑄件的使用率，稱為客戶青睞的產(chǎn)品。

機床鑄件成形原理：

機床鑄件生產(chǎn)是將金屬加熱熔化，使其具有流動性，然后澆入到具有形狀的鑄型型腔中，在重力或外力（壓力、離心力、電磁力等）的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成機床鑄件（或零件）的一種金屬成形方法。

機床鑄件中的鑄鐵溶解氣體是一個可逆過程。溫度降低時，溶解的氣體處于過飽和狀態(tài)，氣體能向鐵液表面擴散而脫離吸附狀態(tài)（蒸發(fā)）。但在實際生產(chǎn)條件下，因冷卻較快，以這種形式析出的氣體量受到很大限制。一般可以氣泡或其他因素形成合物的形式排除。

機床鑄件溶于鐵液中過飽和的氣體能形成氣泡的條件是：

二、機床鑄件生產(chǎn)應(yīng)注重每個細節(jié)

鑄造技術(shù)與工藝是大型機床床身鑄件生產(chǎn)中節(jié)能節(jié)材的基礎(chǔ)，并有很大潛力。結(jié)合我公司大型鑄件生產(chǎn)，主要談一些大型鑄件的鑄造工藝技術(shù)要點和應(yīng)用。

我公司主要生產(chǎn)的大型鑄件主要為機床床身鑄件產(chǎn)品，如大型立車的105t工作臺、78t立柱，79t橫梁，大型臥車的87t尾座體、95t主軸箱體、9.5m床身等。

實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)每個機床鑄件的結(jié)構(gòu)特點編制相應(yīng)的工藝。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(shè)計出預(yù)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(shù)量；圓形鑄件的孔較大時，可將孔圓形砂型分成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。

對于機床鑄件，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(nèi)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(nèi)部我們設(shè)計了焊接內(nèi)冷鐵架（材質(zhì)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(guī)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(shè)計兩套澆注系統(tǒng)，上面為一套（距上箱約1/3總高），中下區(qū)域為一套，鐵液先充入中下區(qū)域的澆注系統(tǒng)，上面澆注系統(tǒng)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(tǒng)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(yù)設(shè)工藝方案進行模擬，可以避免大型鑄件不能先試驗在生產(chǎn)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(zhì)量保駕護航的作用。

質(zhì)量的提高是好的節(jié)能節(jié)材。鑄件生產(chǎn)工序多、影響因素多，質(zhì)量控制難度大，特別是大型鑄件，無論從工裝、造型工藝和熔煉方面都有很高的要求，每一個細節(jié)都需處理好。尤其是鐵液的質(zhì)量對于鑄件生產(chǎn)的成敗很關(guān)鍵，除了滿足材質(zhì)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(xiàn)過裂紋，分析原因除了是零件結(jié)構(gòu)本身壁厚差大之外，由鐵液材質(zhì)的性能所導(dǎo)致的裂紋產(chǎn)生占較大比例。另外，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)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(guān)重要。

鑄造作為一種傳統(tǒng)金屬成形行業(yè)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，也在逐漸融合其他行業(yè)的材料和技術(shù)，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(fā)生一系列反應(yīng)而形成鐵液，又經(jīng)過充型、降溫、凝固、冷卻等各個環(huán)節(jié)，會清晰地被業(yè)界所了解。在模樣制造方面，樹脂、鋼材等材料也將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木材，根據(jù)需要可以在鑄件內(nèi)鑲各種鋼管，床身鑄件結(jié)構(gòu)也會合理，這些都是大型鑄件的未來發(fā)展趨勢和方向，同時為鑄造節(jié)能節(jié)材帶來重要影響。