灰铸铁配件采用熔模铸造製造工艺生产各种机械配件。改善了耐磨件的外观质量,提高了配件的使用寿命,改善了磨损状况。
产品设计全部採用CAD计算机辅助设计。为铸造、冶金、汽车、造船、建筑、矿山机械及工程机械等提供性价比优的产品,可根据用户需要设计製造各种非标专用铸造机械,承接从设计-制造-调试-培训-服务为一体的交钥匙工程。产品通过抛丸清理,不但可以去除工件表面的锈蚀,清理掉各种工件上的锈蚀、污物等,提高工件的表面质量;同时,还可以改善工件的内在应力,达到强化的目的,提高工件的抗疲劳强度。
数控机床铸件性能的技术控制
机床是装备制造业中的主要产品,也是各行业广泛采用的加上设备。随着汽车、航空航天、军事,以及制造业的整体发展,对机床产品的要求也越来越高,高精数控机床产品成为机床行业的主流,国外的数控机床产品技术水平高、发展速度快。近几年,国内的高规格数控机床自主研发能力也不断提高,技术水平获得阶段性突破,与国外同行业的差距逐渐缩小。由于机床的结构件和许多主要部件都是以铸件为坯料的,因此机床铸件的好坏,对机床的质量、寿命、精度保持性都有重要的影响。
对机床铸件的性能要求主要有以下几个方面:
(1)较高的抗压强度与抗拉强度。(2)良好的精度稳定性。(3)高的弹性模量。(4)良好的耐磨性。(5)较好的减震性。(6)良好的切削性能。(7)良好的铸造性能。(8)较高的尺寸精度,较低的表面粗糙度。
国内外生产机床铸件主要从化学成分、力学性能、金相组织、尺寸精度和时效处理等儿方面进行控制。
1.化学成分
采用数控机床加上零件时,要保证其较高的精度和加上初期、中期、后期尺寸精度的一致性,就要求铸件的硬度、加上性能的稳定。虽然数控机床有自动测量,刀具磨损自动补偿等功能,但铸件硬度与加上性能的波动大小仍会对加上精度的稳定性产生影响。实践证明,保持铸件化学成分的稳定是保证铸件硬度、加上性能稳定的重要措施。因此,熔炼铁液的C、Si、Mo含量(质量分数)波动均不应超过±0.1%,C的波动范围为±0.05%。
(1)同牌号的铸铁,日本的碳当量高,其铸造性能加上性能则优于国内,更重要的是化学成分控制的精确度也优于我们。我国wc的波动范围为0.3%~0.4%,wsi的波动范围规定为0.6%~0.7%,而国外wc波动范围为0.1%左右,wc波动范围为0.2%左右。
(2)强度与碳当量目前,国外数控机床铸件大多数采用HT350、HT300高强度灰铸铁件,比我国高1~2个牌号。但是在提高铸件强度的同时往往伴随着碳当量的降低,收缩的增大,流动性的降低,以及铸造性能的恶化,而且国外机床铸件在向高强度发展的同时,还向轻量化方向发展,铸件的主要蹄厚从过去的20~25mm减至14~20mm,切削力小的机床,其床身主要蹄厚仅8~10mm,所以在保证同一强度下有较高的碳当量或在同一碳当量下有较高的强度,国外在配料中增加废钢的同时,采用高温熔炼渗碳及强有力的孕育措施等,获得高温品相好的铁液,可在较高的碳当量下获得高的机械强度。又如在一定的碳当量下,将Si/C比从0.4~0.5提高到0.7~0.8,不仅可以提高机械强度,还可增加弹性模量,因此控制化学成分尤其是碳当量,是保持强度的同时具有优良铸造性能的重要指标,这对于机床铸件的轻量化,避免铸造性能的恶化而导致废品率的上升及能源的浪费是十分重要的。
2.力学性能
目前我国机床主要铸件(如床身、上作台、立柱、横梁等)一般采用HT200、HT250、HT300三个牌号。国外机床大部分采用抗拉强度300MPa或350MPa的高强度灰铁铸件,比我国机床铸件高1~2个牌号。从使用角度上看,机床铸件的刚性比其强度更重要,计算表明,即使达到机床上限切削力,高牌号铸铁件的抗压强度、抗拉强度仍有较大的安全系数,却会出现因其刚度差、抗变形能力不够而使强力高速切削的数控机床失去加上精度。因此,对现代数控机床铸件材质的刚性指标很重要,即灰铸铁的弹性模量越大,材质抗变形能力也越大。
铸铁弹性模量在强力切削下对数控机床保持精度的稳定性的作用越来越重要。弹性模量与强度有着密切的关系,强度越高,弹模量也越高。
但不能以强度的测试来代替弹性模量的测试。因为即使是同样的强度,弹性模数也有高低之分。熔炼配料中的废钢量,渗碳的机制,高温熔炼,孕育强化及化学成分中的Si/C比,以及金相组织中的石墨数量、大小等都是影响弹性模量的重要因素。
铸件在受力时抗拉强度越高,弹性模量下降的幅值越小,这是高刚度机床要求铸铁更高强度的原因,也是国外数控机床提高铸件牌号的原因所在。通常机床铸件在使用中,其使用应力很少超过抗拉强度的1/4,铸件设计者往往用应力为1/4σb时的弹性模量来代替牌号的弹性模量。
3.金相组织
国外先进的铸造)密烘铸铁比我国的孕育铸铁强度要高,如果从金相组织观察,虽同为A型石墨,同样的碳当量,但石墨更细小,分布更均匀;同为珠光体,但片间距更小,珠光体更致密,相当于索氏体、托氏体。例如碳当量同为3.27%,粗大石墨抗拉强度为205MPa,细小石墨可达到295MPa;石墨相同,但珠光体粗细可使强度相差30~100MPa。至于弹性模量,石墨数量对其影响大。目前国内机床铸件金相组织要求石墨形态应为A型,石墨长度4~5级。基本组织中珠光体含量应不少于95%,珠光体片的间距,在放大500倍时观察应不大于1mm。碳化物数量不多于3%。
4.尺寸精度
我国机床铸造厂绝大部分皆采用了树脂砂造型,其铸件尺寸高精度可达CT8~VCT10,任意600mm内平面度<1.5mm。而实际情况是大部分机床铸造上)是在CT9~VCT10范围内,600m。内平面度<2mm,少部分达到CT9,稳定达到CT8的为极少数,国外机床铸件普遍达到CT8,任意600m。内平面度<1mm。目前国内上柔性加上生产线的铸件皆要达到CT8级,任意600m。内平而度<1mm,其余铸件在CT10以内。
5、铸件的时效处理
目前已进入数控机床的时代,高强度HT350,HT300已占机床铸件主体,铸件的残余应力值也随强度增大而升高,因此铸件的时效处理相当重要。目前,机床铸件的时效处理主要有三种方法:一是热时效;二是振动时效;三是不进行热时效的低应力铸铁。
在当前全球竟争旧益激烈的环境下,只有不断提高装备制造业的技术水平,加大科技投入,切实推动科技自主创新,加强人才的培养,提高科技水平,增加产品的技术含量和市场价值,才能使我国的铸造水平从铸造大国向铸造强国迈进。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、球墨铸件、减速机轴、机械加工、端面铣床加工等业务。