数控床身铸件温度分布不均匀的原因:
一、大型数控床身铸件温度分布不均匀,上箱凝固比下箱快,床身导轨及节点处容易产生热应力、相变应力、组织应力,铸件上出现缩松缺陷也易引起收缩应力。
二、盲孔法测量的残余应力结果与数值模拟基本相符,灰铸铁件的残余应力比球墨铸铁件大,较低的打箱温度有利于减小残余应力,而粗加工容易增大残余应力。
三、床身横导轨有大的残余应力:拉应力160180MPa,压应力一70~一180MPa;竖导轨的残余应力相对小:拉应力14~26MPa,压应力-27~52MPa;床身在长度方向变形量大,在宽度和高度方向的变形量小,没有发生挠曲变形。
四、水平阻流设计充型不平稳、有紊流倾向、容易卷气、不利于排渣,可采用去掉阻流片设计优化浇注系统。
大型数控床身铸件刚混好的树脂砂充填性不错,流动性好,填砂后工人只需轻轻刮平即可,不需用风动捣实,一方面延长了木模使用寿命,另一方面降低了工人的劳动强度,提升了造型制芯生产速率,与粘土砂相比,每吨铸件可减少造型制芯工时12小时压铸合金与模具钢的亲和力越大,越容易互相熔融粘合在一起。压铸合金与型壁粘合后会产生大的脱模阻力,铸件脱模时出现拉伤。目视铸件粘模部位存在表面粗糙、脱皮或缺料等拉模痕迹(注:要与积碳相区别),在粘合严重的情况下铸件会被撕裂破损。而目视模具型腔表面粘附一层压铸合金,颜色泛白。压铸合金液喷射或流动冲击型壁或型芯后,使型壁或型芯温度升高,在高温时合金液与型壁的模具钢发生熔融焊合而产生相互粘附。
大型数控床身铸件先采用砂型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本还行、生产工艺简单、生产周期短。当湿型不能达到要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。铸造方法应和生产批量相适应,低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产,大型床身铸件可以单件铸造也可批量生产。大型床身铸件多为床身使用,它的结构简单,工艺性能不错,便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提升刀架的运动精度,一般可用于大型数控车床或小型数控车床的布局。但是水平床身由于下部空间小,故排屑困难。从结构尺寸上看,刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长,从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。
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