大型机床床身浇注系统设计的实践

《大型机床床身浇注系统设计的实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、铸造工艺大型机床床身浇注系统设计的实践魏东1，史鉴开-，李育恩2，唐倍瑞2，刘安福3(1．昆明理工大学，云南昆明650051；2．昆明机床股份有限公司，云南昆明650203；3．攀钢集团机制公司．四川攀枝花617000)摘要：简介大型、复杂、加工面积大、技术要求高的XB44200立体仿形铣床床身自硬树脂砂铸造工艺中浇注系统设计的成功实例。关键词：床身；铸造缺陷；浇注系统设计XB44200为半自动立体仿形铣床，最大铣削宽度2000mm，用以加工各种大型模具和复杂形状的零件，是我国目前规格最大，经济建设急需、替代进口、部分出口的立体仿形铣床，主要供应汽车制造业。1铸件简介铸件简图见图l。铸件质量

2、为15．3t，最大轮廓尺寸为740mmxI550mmx580mm；主要壁厚尺寸为53mm；最大、最小壁厚尺寸为109mm、20mm；两导轨面尺寸为7030mmx670mmx53mm、7030mmx380mmx53mm。除铸件内腔，部分端面、侧面、底面不加工，其余均为加工面。铸件牌号为HT300；粗加工后进行时效处理，时效处理后检测导轨面硬度值，各处硬度值不得低于175HB，各处硬度差不得超出25HB；铸件不应有降低结构强度，影响切削加工和外观的铸造缺陷；导轨面不允许存在深度超过实际加工余量的铸极易形成晶间缩松。这种缺陷很难用冒口补缩来消除。加之曲轴的结构特点，造成热节分散，难度更大。但球墨铸

3、铁在凝固过程中，也有有利因素，即石墨球的长大，形成石墨化膨胀，膨胀力通过不太结实的外壳作用到铸型上，如铸型刚度大于膨胀力就束缚石墨化膨胀，这不仅限制了铸件的尺寸变大，还会使共晶团更加致密，从而减少乃至消除晶间缩松，为此利用树脂砂流动性好的特性设计了目前国内长度尺寸最大的震实台，并确定了最佳震实速度、时间，从而保证了铸型的紧实度。2．3．2曲轴“浇不足”、“漏铁液”、“重皮”等的原因分析及解决措施试验初期，曲轴曾一度出现“浇不足”、“漏铁液”、“重皮”等缺陷，经详细分析，确认是由于树脂砂发气量大，而高紧实度的铸型又使砂型透气性下降，大量气体在曲轴内腔形成很大的反压力。阻碍铁液充满铸型，同时造成

4、铁液充型不稳，易产生夹渣、重皮甚至“浇不足”。最初，仅在砂型中扎排气孔，但铁液一旦在排气孑L中没有凝固住，由于在浇注的压力下，排气孑L周围的型砂在高温作用下发生软化，被铁液冲刷，排气孑L会越来越粗而造成“漏铁液”。经反复论证，在砂型内埋入合适的铁管，铁液一旦进入排气孔，由于铁管的激冷能马上使铁液凝固，既保证了型砂浇注初期气体的排出，又避免了“漏铁液”现象。3社会效益与经济效益评估笔者公司铸铁车间树脂砂技术改造全面转产后已成功地生产了240／280系列柴油机缸体和曲轴。铸件外观质量好，表面粗糙度Ra可达25～50斗m，尺寸精度等级达CT9．CTIl级，曲轴废品率可下降5％。6％，工艺一直稳定可

5、靠。4．结论综上所述，树脂砂完全可用于大型铸件，甚至厚大截而球铁铸件生产。除应由上述的先进工艺确保质量外，设备运行状态也不可忽略。再生机脱模率、除尘设备的除尘效果等都直接影响再生砂的灼烧减量及树脂粘结剂的加入量。生产中我们将再生砂的灼烧减量严格控制在30％以下，从而有利地降低了生产成本，确保了产品质量。一85—铸造工艺造缺陷；铸件主要尺寸精度不低于CTl0。限于笔者公司生产条件，该件委托某重型机床厂生产，生产7件，7件都因导轨面大面积铸造缺陷，不符合铸件技术要求而报废。笔者公司不得不自行组织生产，该件一次性试制成功，经近20年长时间轮番生产，取得满意效果。2铸造工艺简介铸造工艺见图l。该件为

6、自硬树脂砂、组j芷：、砂箱(3箱)、木模(抽芯结构、二级木模)、手工造型。铸造收缩率按l％计算；机械加工余量按GB／T11350～85《铸件机械加工余量》，底、侧面为MA—G级，顶面为MA—H级；反变形量为10mm；型芯负数为1mm；分型负数为4mm。两导轨面及其外侧面全长放置石墨砖，砖厚50mm；石墨砖厚：导轨面厚一l：l。铁液出炉温度大于1450℃，浇注温度为1340．1380℃。铸件保温时间不小于72h。其余按有关铸造标准执行。Ⅱ一珏1．池形浇口杯2．底层直浇道3．底层横浇道4．底层分直浇道5．底层分横浇道6．底层内浇道7．补缩冒口8．出气冒口9．上层内浇道10．t层横浇道11．上层直

7、浇道图lXB44200床身铸造工艺简图3浇注系统设计采用两端同时浇注，但确保层浇，每端上、下层浇注系统分别独立设置。底(下)层采用分散式多渠道的底反雨淋浇注系统，确保导轨质量。采用快浇浇注工艺，满足自硬树脂砂对铸造工艺的特殊要求。(1)底层浇注系统由池形浇口杯(上、下层共用，双直浇道，下层先用一直浇道，上层后用另一直浇道，直浇道间用耐火砖隔开，先下后上，下、上层分别不问断连续浇注，俗称调包浇口杯，一端件)、一