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1.大型床身铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点;
2.大型床身铸件的表面光洁度高;
3.不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的机床床身铸造缺陷和废品;
4.可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷;
5.组合浇注,一箱多件,大大提高了大型机床铸件的工艺出品率和生产效率;
6.减少了加工裕量,降低了机加工成本;
7.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品;
8.大大简化了砂处理系统,型砂可全部重复使用,取消了型砂制备工部和废砂处理工部;
9.大型床身铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上。
大型铸件属铸造工艺产品,铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎,战国时期的曾侯乙尊盘,西汉的透光镜,都是古代铸造的代表产品。
大型铸件选用优质细腻的灰口铸铁HT200-HT300,精准的配比,更高的抗拉抗弯强度,使您购买无后顾之忧。 国际流行的热处理工艺,使铸件应力变形减少到最小度。长久使用更趋于稳定。
采用大型超长机加工,铣刨镗均可。3.2*16米的龙门刨床全体加工,大型铸件保了16米床身全体的直线度和机床的最终加工精度。
影响大型铸件收缩率的因素:
大型铸件在凝固过程中,它的各部分尺寸一般都要缩小,铸件尺寸缩小的百分率,叫做铸造线收缩率或铸造收缩率。制造铸模 ( 包括芯盒) 时,要按确定的铸造收缩率,将铸模放大一些,以保证冷却后铸件的尺寸符合要求。大型铸件冷却时各个尺寸的收缩量可由下式求得:
收缩量 = 大型铸件尺寸×铸造收缩率
1. 大型铸件的结构复杂收缩困难,铸件的收缩率减小。例如,同一成分浇注的铸钢件,因结构形状不同,其中以自由收缩时的收缩率最大。
2. 大型铸件的材料铸件的材料不同,铸造收缩率也不同。例如,铸钢的收缩率比灰铸铁大;灰铸铁中硫多时,收缩率增大,硅多时收缩率减小。
3. 大型铸件的退让性铸型的退让性好,铸件的收缩率增大。例如,用湿性和水玻璃砂型浇铸的铸件比干型浇铸的铸件的收缩率大。同样道理,随着铸件的尺寸增大,铸型的退让性变差,铸件的收缩率 也就减小。
所以铸造收缩率要结合实际情况来选择。尺寸要求精确的大型铸件,铸造收缩率要根据试浇的大型铸件进行修正。同一个大型铸件,由于结构上的原因,其轴向与径向或长、宽、高三个方向的收缩率可能不一致。对于尺寸要求较精确的大型铸件,各个方向应给以不同的收缩率。在实际生产中,一般的大型铸件,特别是尺寸不大的大型铸件,各个方向都用同一的收缩率,尽管这样会造成一些误差,但由于误差一般不大,而这样大大便于铸模的加工制造。
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冶金(熔化):a)出钢温度:不锈钢比碳钢高;b)钢水流动性:不锈钢比碳钢差;c)钢水氧化性:不锈钢比碳钢容易氧化;d)凝固方式:不锈钢是糊状凝固、碳钢是顺序凝固。
铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。
大型铸件:解决铸件缩松缺陷的方法,最根本的着眼点就是“热平衡”。其方法是:(1)在机床铸件结构形成的厚处与热节处,实行快速凝固,人为地造成机床铸件各处温度场的基本平衡。采用内外冷铁,局部采用蓄热量大的锆英砂,铬铁矿砂或特种涂料。(2)合理的工艺设计。内浇道设在机床铸件相对溥壁处,数时多且分散。使最早进入厚壁处的金属液率先凝固,薄壁处后凝固,使各处基本达到均衡凝固。对于壁厚均匀的机床铸件,采用多个内浇道和出气孔。内浇道多,分散与均布,使整体热量均衡。出气孔细且多,即排气通畅又起散热作用。(3)改变内浇道的位置(4)选用蓄热量大的造型材料,这对用消失模生产抗磨产品极为重要!铬铁矿砂取代石英砂等蓄热量小的其它砂种,会取得良好的效果,浇毕微震更优!(5)低温快烧,开放式浇注系统。使金属液快速,平稳,均衡地充满铸型。这要因件制宜。(6)球铁的机床铸型强度大,表面硬度≧90,砂箱刚性大,对消除缩松有利。(7)需要冒口时,当首迁热冒口,且离开热节。若将冒口置于热节上,必将加大冒口尺寸,形成“热上加热”。弄不好,非但缩松难除,还会产生集中性缩孔,又降低了工艺出品率。(8)铸型倾斜摆放与合金化,都获益。消除机床铸件缩松缺陷是一个复杂的认识与实施过程。应以“热平衡”为基本原则,对雎体铸件做科学分析,制订合理的工艺方案,迁择好适宜的造型材料,工装及正确操作且标准化。那么任何机床铸件的缩松缺陷都可以解决。
大型铸件用不锈铸钢的热处理与力学性能
钢 号 |
热 处 理 |
力学性能(不小于) |
硬度 HBS |
|||
σb /MPa |
σs /MPa |
δ (%) |
φ (%) |
|||
ZG15Cr13 |
(1)加热到≤995℃,空冷,并在595℃ 回火;或(2)在790℃ 退火 |
620 |
450 |
18 |
30 |
≤241 |
ZG20Cr13 |
580 |
392 |
16 |
35 |
170~235 |
|
ZG30Cr13 |
690 |
485 |
15 |
25 |
≤269 |
|
ZG12Cr18Ni9Ti |
加热≥1040℃,保温足够时间,水淬或其他快冷 |
440 |
195 |
25 |
32 |
--- |
ZG06Cr13Ni14Mo |
(1)退火应>600℃;(2)正火和淬火;在AC3以上进行;(3)回火;在AC1上下进行一次或二次回火 |
760 |
550 |
15 |
35 |
≥220 |
ZG06Cr13Ni16Mo |
750 |
550 |
15 |
35 |
≥220 |
|
ZG09Cr19Ni9 |
加热到≥1040℃,保温足够时间,水淬或其他快冷(本人实验证明1020℃也可以) |
485 |
205 |
35 |
--- |
--- |
ZG08Cr19Ni11Mo3 |
520 |
240 |
25 |
--- |
--- |
|
ZG12Cr22Ni12 |
485 |
195 |
35 |
--- |
--- |
|
ZG20Cr25Ni20 |
加热到≥1040℃,保温足够时间,水淬或其他快冷 |
450 |
195 |
30 |
--- |
--- |
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N |
加热到≥1100~1150℃,保温足够时间,水淬或其他快冷 |
588 |
294 |
25 |
35 |
--- |
ZG12Cr18Mn13Mo2Cu2N |
588 |
294 |
30 |
40 |
--- |
大型铸件用不锈铸钢的钢号与化学成分
单位:(质量分数)(%)
钢 号 |
C |
Si |
Mn |
P ≤ |
S ≤ |
Cr |
Ni |
Mo |
其他 |
ZG15Cr13 (ZG1Cr13) |
≤0.15 |
≤1.50 |
≤1.00 |
0.040 |
0.040 |
11.5~ 14.0 |
≤1.00 |
≤0.05 |
--- |
ZG20Cr13 (ZG2Cr13) |
0.16~ 0.24 |
≤1.00 |
≤0.60 |
0.030 |
0.035 |
11.5~ 14.0 |
--- |
--- |
--- |
ZG30Cr13 (ZG3Cr13 |
0.20~ 0.40 |
≤1.50 |
≤1.00 |
0.040 |
0.040 |
11.5~ 14.0 |
≤1.00 |
≤0.05 |
--- |
ZG12Cr18Ni9Ti (ZG1Cr18Ni9Ti) |
≤0.12 |
≤1.50 |
0.80~ 2.00 |
0.030 |
0.040 |
17.0~ 20.0 |
8.00~ 11.00 |
Ti5(C—0.03)~0.80 |
|
ZG06Cr13Ni4Mo (ZG0Cr13Ni4Mo) |
≤0.06 |
≤1.00 |
≤1.00 |
0.030 |
0.030 |
11.5~ 14.0 |
3.50~ 4.50 |
0.40~ 1.00 |
|
ZG06Cr13Ni6Mo (ZG0Cr13Ni6Mo) |
≤0.06 |
≤0.70 |
≤0.80 |
0.030 |
0.030 |
12.0~ 14.0 |
5.50~ 6.50 |
0.40~ 1.00 |
|
ZG08Cr19Ni9 (ZG0Cr19Ni9) |
≤0.08 |
≤2.00 |
≤1.50 |
0.040 |
0.040 |
17.0~ 21.0 |
8.00~ 11.00 |
||
ZG08Cr19Ni11Mo3 (ZG0Cr19Ni11Mo3) |
≤0.08 |
≤1.50 |
≤1.50 |
0.040 |
0.040 |
18.0~ 21.0 |
9.00~ 13.00 |
3.00 4.00 |
|
ZG12Cr22Ni12 (ZG1Cr22Ni12) |
≤0.12 |
≤2.00 |
≤1.50 |
0.040 |
0.040 |
20.0~ 23.0 |
10.00~ 13.00 |
||
ZG20Cr25Ni20 (ZG20Cr25Ni20) |
≤0.20 |
≤2.00 |
≤1.50 |
0.040 |
0.040 |
23.0~ 27.0 |
19.00~ 31.00 |
||
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N (ZG1Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N) |
≤0.12 |
≤1.50 |
8.00~ 10.00 |
0.060 |
0.035 |
16.00~ 19.00 |
3.00~ 5.00 |
2.90~ 3.50 |
Cu 2.00~250; N 0.16~0.26 |
ZG12Cr18Mn13Mo2CuN (ZG1Cr18Mn13Mo2CuN) |
≤0.12 |
≤1.50 |
12.00~ 14.00 |
0.060 |
0.035 |
17.00~ 20.00 |
--- |
1.50~ 2.00 |
Cu 1.00~1.50; N 0.19~0.26 |
大型铸件多包浇注工艺
根据铸件结构设计了浇冒口系统。采用7炉同时熔炼、双漏包铁水从两端浇注的工艺,解决了铸造车间不能独立铸造大型铸件的难题。通过生产实践,取得了良好的效果,所浇铸件的金相组织和力学性能满足技术要求。
大型铸件工作台底座的结构分析和优化设计
针对YK31350型插齿机工作台底座在使用过程中由于应力分布不均而导致断裂的问题,运用软件Inventer对此工作台底座进行三维建模,通过ANSYS-workbench有限元软件进行结构分析,经过建模导入、结构分析、约束分析、载荷分析后,得到此工作台底座的应力分布图和结构变形图.分析此工作台底座各处的应力和结果,进行优化设计,并通过重复多次的优化设计获得优化后的工作台底座结构.此分析方法可用于零部件的优化设计.
分类
D10型,工作能力超强,适用于超大型铸件砂型的捣固工作;
D9型,工作能力较大,适用于大型铸件砂型的捣固工作;
D6型,适用于中等铸件的造型工作;
D4型,比较轻便,适用于捣固砂芯或小砂型;
D3型,为特小型,在作业空间狭窄的场合使用。
作者:董子娟 李文献
单位: 唐山盾石机械
来源:《金属加工(冷加工)》杂志
提出问题
在车削加工一些大型工件时,我们经常会遇到下列情况:①图样设计要求外圆为不留余量加工,导致工件只有局部见亮。②大型铸件由于铸造偏差较大,在粗加工时不能保证完全见亮。④非整圆工件(小于1/2圆周)直径测量。⑤断续加工的外圆。
这些情况无法用我们常用的游标卡尺或π尺测量直径,无法保证设计尺寸和精度,为此经过不断的摸索和实践,研制出一种实用测量工具(见图1),有效地解决了这一测量难题。
图 1
1.百分表 2.顶丝 3.尺身
工作原理及使用方法
如图2所示,测量尺尺身上有开孔,将百分表套筒穿过尺身并用顶丝固定,保证尺身两测量角与百分表测量杆端部成一条直线,选取工件上完全见亮的一段,将测量尺两个测量角贴紧工件并保持尺身与回转工件母线垂直,设百分表读数为X,测量尺有效长度为L,根据勾股定理,(L/2)2+(R-X)2=R2,则D=2R=(L2+4X2)/(4X)。由此即可计算出工件的直径。
图 2
1.工件 2.百分表 3.顶丝 4.尺身
测量尺参数选择及使用
在实际加工过程中,首先根据图样设计直径值计算出百分表的读数,然后再根据该数据进行上刀和测量。
测量尺参数L的选择。根据上述公式(L/2)2+(R-X)2=R2,则L2=4(2RX-X2)。
根据日常加工件的半径R以及所用百分表的量程,可以计算出工件所需测量尺长度合理范围。例如:我公司常用加工件直径为φ2 000mm~φ4 000mm,使用量程为10mm百分表进行测量,选取测量尺长度L为200mm。
测量尺厚度的选择:①为了保证测量尺与被测工件能够紧密贴合,测量尺应有一定的厚度。②为了保证百分表测量杆能装入尺身,又不太重方便测量,故测量尺不宜太薄也不宜太厚。经我公司实际操作,测量尺厚度取20mm可以保证测量精度。
使用效果验证
目前我公司已在多种大型铸件,如立磨轮毂、回转窑大齿圈和轮带等的加工中使用该工具,测量工件100余件,对于非精加工面的测量,测量结果完全能达到预期效果,具有一定的推广价值。
喷砂房是根据厂商自身产品加工流程及产品的特性而设计的,主要用于大型铸件、工业锅炉、船舶修造、工程机械等表面去氧化皮和除锈方面应用,进一步提高基件涂料的附着力。2100433B