大型机床床身浇注系统设计的实践.pdf

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 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，最大铣削宽为53mm；最大、最小壁厚尺寸为109mm、20mm； 000 030mmx670mmx53mm、7030 度2 mm，用以加工各种大型模具和复杂形状的 两导轨面尺寸为7 零件，是我国目前规格最大，经济建设急需、替代进 mmx380mmx53mm。除铸件内腔，部分端面、侧面、 口、部分出口的立体仿形铣床，主要供应汽车制造 底面不加工，其余均为加工面。 业。 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 1铸件简介 于175HB，各处硬度差不得超出25HB；铸件不应 铸件简图见图l。铸件质量为15．3t，最大轮廓 有降低结构强度，影响切削加工和外观的铸造缺 尺寸为740mmxI 550mmx580mm；主要壁厚尺寸 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 液”。经反复论证，在砂型内埋入合适的铁管，铁液 除。加之曲轴的结构特点，造成热节分散，难度更 一旦进入排气孔，由于铁管的激冷能马上使铁液凝 大。但球墨铸铁在凝固过程中，也有有利因素，即石 固，既保证了型砂浇注初期气体的排出，又避免了 墨球的长大，形成石墨化膨胀，膨胀力通过不太结 “漏铁液”现象。 实的外壳作用到铸型上，如铸型刚度大于膨胀力就 3社会效益与经济效益评估 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 笔者公司铸铁车间树脂砂技术改造全面转产 松，为此利用树脂砂流动性好的特性设计了目前国 后已成功地生产了240／280系列柴油机缸体和曲 内长度尺寸最大的震实台，并确定了最佳震实速 轴。铸件外观质量好，表面粗糙度Ra可达25～50 度、时间，从而保证了铸型的紧实度。 l级，曲轴废品率可 斗m，尺寸精度等级达CT9．CTI 2．3．2曲轴“浇不足”、“漏铁液”、“重皮”等的原因 下降5％。6％，工艺一直稳定可靠。 分析及解决措施 4．结论 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 综上所述，树脂砂完全可用于大型铸件，甚至 砂发气量大，而高紧实度的铸型又使砂型透气性下 厚大截而球铁铸件生产。除应由上述的先进工艺确 降，大量气体在曲轴内腔形成很大的反压力。阻碍 保质量外，设备运行状态也不可忽略。再生机脱模 铁液充满铸型，同时造成铁液充型不稳，易产生夹 率、除尘设备的除尘效果等都直接影响再生砂的灼 渣、重皮甚至“浇不足”。最初，仅在砂型中扎排气 烧减量及树脂粘结剂的加入量。生产中我们将再生 孔，但铁液一旦在排气孑L中没有凝固住，由于在浇 砂的灼烧减量严格控制在30％以下，从而有利地降 注的压力下，排气孑L周围的型砂在高温作用下发生 低了生产成本，确保了产品质量