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机床铸件变形的原因有哪些?

2022-01-13 09:10:00

机床铸件是在高温下铸造的,在凝固和冷却过程中,由于温度下降,会发生收缩和相变,如果收缩和相变受到阻碍,铸件就会产生铸造应力。铸造应力根据其形成原因可分为热应力、相变应力和机械阻力应力,铸造应力是热应力、相变应力和机械应力的总和,消除压力的常用方法如下:

自然时效法具有良好的应力消除效果,但要达到消除残余应力的目的,需要将铸件暴露在空气中数年,长期储存不适合现代企业生产,一般不使用。

热老化法可以通过热老化效率去除应力,但设备和能耗昂贵,根据老化窑功率的不同,通常需要30h以上,这是消除残余应力的常用工艺。但在能源日益紧缺的情况下不适合应用,经济成本高,不符合企业生产的综合经济效益,因此,需要寻找一种可以替代热老化的工艺方法。

振动时效的本质是以振动的形式对工件施加附加应力,当附加应力和残余应力叠加时,当达到或超过材料的屈服限度时,工件发生微观或宏观塑性变形,使工件的残余应力减小并均匀化,从而使工件的几何尺寸稳定,该工艺具有能耗低、设备简单、使用方便等优点,目前应用广泛。

机床铸件材质多为灰铁铸铁,也有少量铸钢机床铸件。在现代机床铸件设计中,床身焊接结构钢的比例逐渐增加,机床铸件尺寸稳定性好,作为机床铸件使用时不适合变形,有利于长期保持机床精度。


机床铸件


机床铸件紧密砂型的优势:

一、大型铸件尺寸及表面光滑。

二、大型铸件重量比普通成型方法轻10%,重量均匀一致,铸钢件重量偏差由普通机械造型的3% ~ 5%降低到1% ~ 2%,床身铸件重量偏差从1.5%降低到1%。此外,由于精度好,可以减少加工余量,节省金属和工时。

三、机床压砂工艺简单,易于实现自动化建模,生产率好。

四、降低劳动强度,改善劳动条件,对于大部分铸件,皮带轮可采用单次压实和紧实砂成型,噪音低。

五、砂型致密性好,蓄热系数不低,也加速了金属的凝固,提高了铸件质量,金相组织致密,力学性能有一定程度的提高。

六、高压成型适应性强,可制造复杂的大型铸件。

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