机床铸件床身类铸件产品作为一种大型铸件必须要经过热处理才能提高本身的使用性能,改善铸铁铸件的内在质量。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。
机床铸件的生产采用一条完善的树脂砂生产线,均采用树脂砂、消失模铸造,机床铸件的材质为的高强度铸铁HT250-300,抗拉力强,尺寸精度高,均匀一致,不扣箱,铸件无飞边、毛刺;表面光滑度接近精密铸造,内部结构稳定。机床床身的整个生产过程无污染,三级环保,可以排除或降低了砂眼、气空等铸造缺陷。
机床铸件具有尺寸精度高,刚度好,加工余量小,表面质量好等优势,便于操作,缩短了生产周期,提高了生产效率,广泛用于仪器仪表、标准件、轴承业、电子、轻工、汽配行业等零部件的加工,特别适合有色金属。机床铸件耐磨性与消震性好。熔点比较低,流动性良好,收缩率小。机床床身标准机床铸件标准GB9439—88床身铸件的特点:
1、耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在的消震性优于钢。
2、工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。硬度和抗拉强度之间的关系:灰铸铁的硬度和抗拉强度之间,存在一定的对应关系,其经验关系式
1、当O≥196N/mm㎡时 HB=RH(飞00+0 4380b) (B1) 、
2、当0≥796N/mm㎡时 HB=RH (44+O 7240b) (B2)
式中相对硬度(RH)值主要由原材料、熔化工艺、处理工艺及铸件的冷却速度所确定。
1、树脂砂型刚度好,浇注初期砂型强度高这就有条件利用铸铁凝固过程的石墨化膨胀,有效地消除缩孔、缩松缺陷,实现灰铸铁、球墨铸铁件的少冒口、无冒口铸造。
2、实型铸造生产中采用聚苯乙烯泡塑模样应用呋哺树脂自硬砂造型。当金属液浇入铸型时,泡沫塑料模样在高温金属液作用下迅速气化,燃烧而消失,金属液取代了原来泡沫塑料所占据的位置,冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。
3、相对来说,消失模铸造对于生产单件或小批量的汽车覆盖件,机床床身等大型模具较之传统砂型有很大优势,它不但省去了昂贵的木型费用,而且便于操作,缩短了生产周期,提高了生产效率,具有尺寸精度高,加工余量小,表面质量好等优势。热处理热处理过程 床身类铸件产品作为一种大型铸件必须要经过热处理才能提高本身的使用性能,改善铸铁铸件的内在质量。金属热处理是机械制造中的重要工艺,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火方法热处理的退火种类常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
完全退火和等温退火
完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
球化退火
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
去应力退火
去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
我们淬火常用的冷却介质是盐水,水和油。盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。
超音频淬火是目前对机床导轨淬的常用工艺,淬火层一般在2.5-3mm,淬火硬度分别为HT250材质----HRC46—50 HT300材质----HRC48—52
机床铸件采用消失模/树脂砂铸造,当机床铸件在浇铸时应该注意以下几点:
一、在浇注初期,特别是在金属液刚接触泡沫塑料的瞬间,由于模样材料气化所产生的大量气体,当直浇口没充满或刚开始浇注时金属液的静压头小于聚苯乙烯分解产物的气体压力时,过快地浇注易产生呛火现象,使金属液飞溅。为了避免这种现象,在浇注开始阶段可采取先细流慢浇的方法,待浇注系统被金属液充满后,即可加大浇注速度越快越好,但以浇口杯为金属充满而不外溢为准则。在浇注的后期,当金属液达到模样的顶部或冒口根部时,就应略需收包,以保持金属平稳上升和不致使金属液冲出冒口。
二、尽可能选用底注包。底注包金属液的热损失小、压头大,浇注速度快,渣子浮在金属液上表面,浇注钢水比较干净。受设备条件限制,对一些要求不高或一般中小机床铸件亦可用转包浇注。
三、浇注过程不可中断。在消失模铸件浇注时,必须保持连续地注入金属液,直至铸型全部充满。否则,就易在停顿处造成铸件整个平面的冷隔缺陷。回火
回火的目的有以下几个方面:
⒈降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。2. 获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性。3. 稳定工件尺寸4. 对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。
公元前二千多年出现的树木车床是机床早的雏形。工作时,脚踏绳索下端的套圈,利用树枝的弹性使工件由绳索带动旋转,手拿贝壳或石片等作为刀具,沿板条移动工具切削工件。中世纪的弹性杆棒车床运用的仍是这一原理。
十五世纪由于制造钟表和武器的需要,出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床,以及水力驱动的炮筒镗床。1500年左右,意大利人列奥纳多·达芬奇曾绘制 过车床、镗床、螺纹加工机床和内圆磨床的构想草图,其中已有曲柄、飞轮、项尖和轴承等新机构。中国明朝出版的《天工开物》中也载有磨床的结构,用脚踏的方 法使铁盘旋转,加上沙子和水剖切玉石。
十八世纪的工业革命推动了机床铸件的发展。1774年,英国人威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。次年,他用这台炮筒镗床镗出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的要求。 为了镗制更大的汽缸,他又于1776年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。从此,机床开始用蒸汽机通过天轴驱动。
1797年,英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架,能实现机动进给和车削螺纹,这是机床结构的一次重大变革。莫兹利也因此被称为“英国机床工业之父”。
19世纪,由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动,各种类型的机床相继出现。1817年,英国人罗伯茨创制龙门刨床;1818年美国人惠特尼制成卧式铣床;1876年,美国制成外圆磨床;1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机。
随着电动机的发明,机床铸件开始先采用电动机集中驱动,后又广泛使用单独电动机驱动。二十世纪初,为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具,相继创制出坐 标镗床和螺纹磨床。同时为了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要,又研制出各种自动机床、仿形机床、组合机床和自动生产线。
随着电子技术的发展,美国于1952年研制成台数字控制机床;1958年研制成能自动更换刀具,以进行多工序加工的加工中心。从此,随着电子技术和计算机技术的发展和应用,使机床在驱动方式、控制系统和结构功能等方面都发生显著的变革。
铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表面的目视检查、化学成分分析和力学性能试验,对于要求比较重要或铸造工艺上容易产生问题的铸件,还需要进行无损检测工作,可用于球墨铸铁件质量检测的无损检测技术包括液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声检测及振动检测等。
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