应用挂砂冷铁生产M2210磨床桥板铸件- .pdf

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1、应用挂砂冷铁生产M2210磨床桥板铸件河南工业大学工程训练中心(郑州450007)崔希文1．概述80mm冒口一个，对铸件进行补缩。为保证导轨桥板是M2210半自动内圆磨床上横向进给机构面的高硬度要求，避免产生组织疏松、粗大，特设的基础件之一(具体结构如图1所示)，设计材质置挂砂冷铁4块，使导轨部位的金属冷却速度得到为HT200，单件重量140kg，此零件的结构特点是有效控制。铸造工艺如图2所示。导轨部位截面厚大，易出现硬度偏低、组织疏松的0现象，严重影响到机床的精度及使用寿命。为避免、一82222此类缺陷的发生，在铸型上放置冷铁，收到了一定1的效果，但也带来了一些负面影响，如冷铁

2、表面处)1理不好易使铸件产生气孔，冷铁表面易龟裂，且由1122一于冷铁的激冷作用，使铸件表面较硬，而在表皮切挂砂冷铁除之后内部的硬度却不甚理想等。为使上述情况得!生到改善，我们从采取合理的铸造工艺着手，试验应用了挂砂冷铁。图2铸造工艺简图3．冷铁参数的确定冷铁厚度依据铸件的壁厚而定。导轨面厚度T=35mm，冷铁厚8=(0．8～1_2)，取冷铁厚度与导轨面厚度相同，B=35mm，冷铁宽度为65mm，长度为270mm。导轨全长550mm，因此每导轨面铺设冷铁两块。图1桥板零件同时，为防止挂砂层脱落，挂砂面设计成沟实践证明，应用挂砂冷铁可提高导轨的硬度，槽状，槽宽13mm、深8mm，均

3、匀布置，如图3所不产生碳化铁而影响加工，同时减少了导轨疏松的示。倾向，既能起到外冷铁的激冷作用，又避免了外冷铁易造成白口、气孔、粘连及使用寿命短等缺点。2．铸造工艺方案桥板铸件截面厚大，组织性能要求较高，同时图3冷铁结构加工工序较多，工期较长，整个铸型采用于型、干芯铸造，由上下两个砂型及8个砂芯组成。铸型中4．挂砂厚度的选择导轨位于最低位置，导轨面朝下。浇注系统采用液态金属浇入型腔后，导轨部位的液态金属、底注式，充型较平稳。铸件另一端大热节处设置挂砂层与冷铁之间便形成了如图4所示的热交换系7029第7嬲謦倦压饼簿争‘，’磊。V，⋯工热‘⋯加工一ww~．metolworktngl9

4、SO．corn统，即“铸件一挂砂层冷铁”这样一个不稳定的具体挂砂工艺如下：热交换系统。(1)将冷铁置于模板上，套上辅助框，注意检查辅助框上平面与冷铁顶面的高度差(此尺寸即为挂砂厚度)。(2)在冷铁顶面刷粘结剂，防止砂铁分离(使铸件产生夹砂缺陷)，再加型砂紧实、刮平、修光，然后去掉辅助框即可，如图6N示。将所有挂砂层冷铁如此备好，方便使用。冷铁挂砂层图4铸件间接外冷铁截面在这三者之间进行热交换的过程中，影响温度冷铁场的因素是冷铁厚度、挂砂厚度和激冷面积，在冷图6挂砂冷铁铁厚度和激冷面积确定及后，挂砂层的厚度就成了(3)造型时，放好模样，套上砂箱，在加型一个重要因素。砂之前，先将冷铁

5、扣在(挂砂面朝下)导轨面上，挂砂层厚度对铸件冷却速度的影响有以下三种注意侧面与模样立面应留有一定距离，以便型砂填情况：入。冷铁在纵向也应留出一定空隙，以防受热膨胀(1)当挂砂层在正常厚度范围内(4～后拱起。32mm)，铸件的冷却速度随着挂砂层厚度的减少(4)待砂型造好起模、修型后，对型腔内涂而增大。刷铅粉涂料，之后放入烘干窑进行烘干处理。(2)当挂砂层厚度超过某一厚度(32mm)(5)砂型、砂芯烘干后，进行下芯、合型操后，冷铁对铸件冷却已不产生影响，这时就相当于作，等待浇注。普通的砂型铸造。由于挂砂层的热导率比铁型的热6．化学成分的选择导率小得多，所以铸件冷却缓慢，即冷铁对铸件凝

6、固的控制几乎不起任何作用。(1)铸件成分是性能的保证，考虑到铸件(3)挂砂层厚度小于4ram时，挂砂层太薄，的壁厚及综合性能，化学成分应控制在：W=这时就相当于普通外冷铁了。3．1％～3．3％、Ws一1．4％～1．6％、WM一0．8％一1．0％、以上热交换特点已为大量试验所证实，当冷铁Ws≤0．12％、WP<0．15％。挂砂层厚度在4～32mm逐渐变化时，铸件组织中(2)为精确地控制化学成分，每炉都要留样的渗碳体量不断减少，珠光体量和铁素体量不断增送化验室进行分析，并根据化验结果及时调整下一加，金相组织也逐步变得粗大，疏松现象逐渐严炉的炉料配方。重，硬度也有所降低。考虑到导轨面的

7、组织及硬度7．应用效果要求，挂砂层厚度选8～10mm。应用此工艺数年以来，生产M2210桥板铸件数5．挂砂造型工艺百件，导轨硬度较过去提高15～20HBW，均符合挂砂层厚度是控制铸件冷却速度的重要因素，图样要求，基本上消除了组织粗大、疏松现象，提为保证挂砂层厚度，特设计辅助框一个，如图5所示。高了成品率。挂砂冷铁具有冷铁的作用，又消除了普通冷铁辅助框的负面影响。在壁厚较大的机床铸件的生产中应用挂砂冷铁，经济、实惠、可行。MW模板(20120720)图5挂砂操作参磊⋯c嬲WWw．m