大型机床床身铸造工艺研究-硕达环保设备有限公司

目前国产大型机床包括车床、铣床、刨床、磨床、数控机床等各类机床床身铸件的壁厚一般在 20~40mm,属于中厚壁铸件重量一般在 5~50t,材质为 HT250 或 HT300。该类铸件的特点是导轨较长,一般在几米甚至十几米,非常容易产生弯曲变形，且导轨非常厚大,一般在 40~100mm,导轨容易产生组织缺陷,特别是 10m 长的导轨要无任何气孔砂眼也是较困难的。该类铸件往往是单件小批量生产,没有现成的工装砂箱,投资较大,特别是数控机床床身,结构形状比较复杂,在模样制作、砂芯紧固、等造型操作方面存在较大难度;其材质要求具有良好的精度稳定性、抗压强度和减震性，良好的切削性能和铸造性能，其硬度要求 180~241HB,硬度差AHBS35[1],有些采用淬火硬化的机床导轨要求 HT300 以上牌号,易产生组织疏松、硬度低、硬质点及淬火效果差等缺陷，一旦因为这些问题导致铸件报废,损失非常惨重,因此很有进行专门研究。

1.1 造型方法的选择

首先要生产该类件需有工装，一般铸造厂无此工装，而且该类件往往都是定单制作,批量不大,没有规模效益。所以要生产该类件所投工装砂箱费用比铸件的价值还要大，一旦导轨等重要部位出现重大缺陷造成废品,那损失更是不可估量。因此铸造厂做此类铸件有时得不偿失,而且10m多长的铸件需要 10m多长的砂箱,对整铸式砂箱的强度和刚度要求也相当高，如果在吊装过程中发生折断砂箱的情况造成人员伤亡，那更是雪上加霜。因此如何生产此类铸件,非常值得探讨。一般厂家采用地坑造型,但对于紧张的造型面积,地坑造型不是很合适,而采用简易的组箱组芯法较好地解决了这一问题，它可以利用车间面积。

1.2 组箱组芯法简介

该工艺区别于传统的组箱组芯法(劈模造型)。传统的劈模造型是将模样根据各个面的形状分成几部分,然后将这几部分固定在模板上，再用砂箱春箱,春完箱再将各面砂箱组起来，用螺栓紧固好,空腔用砂芯组合。而新型组箱组芯法不用外模样，不用模板,直接将分段砂箱组合起来,在组合好后的砂箱内用砂芯直接组出铸件结构形状。采用组箱组芯法制作工装,铸件结构形状全部用砂芯组合，要解决好砂箱组合起来的刚度问题，所以用螺栓连接,这是该件能够投产的前提条件。对于分成若干段的总共长达十几米的砂箱,砂箱的强度和刚度的连续性，要求混砂,春砂也要跟上出砂的节奏,否则易出现砂型隔层裂纹等缺陷。