在設(shè)備研發(fā)過程中,零件的材料選取至關(guān)重要,而灰口鑄鐵作為絕大多數(shù)設(shè)備大件(主體結(jié)構(gòu)件,例如底座、床身、立柱、主軸箱、工作臺、滑鞍、銑頭殼、橫梁等)的主要材料,其性能有著其它材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn):
1、材料特性的優(yōu)點(diǎn):
1) 材料的熱流動性能好。
2、)材料的線收縮率與體積收縮率小。
3) 缺口敏感性小。
具有抗壓強(qiáng)度大,為本身抗拉強(qiáng)度的3-4倍,消震能力強(qiáng),比鑄鋼件大10倍等較好的綜合力學(xué)性能。
2、結(jié)構(gòu)特性的優(yōu)點(diǎn):
1、 可獲得比鑄鋼更薄而復(fù)雜的鑄件,鑄件中殘余內(nèi)應(yīng)力及翹曲變形較鑄鋼小。
2、 表面光潔,因而加工余量比鑄鋼小,表面加工質(zhì)量不高對疲勞極限不利影響小。
3、 消震性高,常用來做承受振動的機(jī)座。
4、 不同截面上性能較均勻,適于做要求高,而截面不一的較厚(大型)鑄件。
3、鑄造零件設(shè)計注意事項
1)結(jié)構(gòu)設(shè)計盡量采用對稱的結(jié)構(gòu)形式,在零件的輪廓上盡量采用直線型輪廓(便于鑄造),這樣便于結(jié)構(gòu)的受力均勻和形變均勻。
2)鑄件的壁厚盡量均勻而過渡平滑,不要有太大的突兀,一些折邊或轉(zhuǎn)角盡量用較大的圓弧過渡,以免產(chǎn)生鑄造應(yīng)力和加工應(yīng)力。
3)筋板的布置要均勻而有序,或成矩形,或成環(huán)型,既不能布置過密(結(jié)構(gòu)上導(dǎo)致無法鑄造),也不能布置太稀疏(結(jié)構(gòu)剛性不足),要充分考慮鑄造零件的受力特點(diǎn),該加筋板的地方加筋板,該留空的地方盡量留空。
4)輪廓最小化處理,在滿足剛性要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的前提下,要盡量縮小鑄造零件的體積(外形尺寸),這樣不僅可以節(jié)約鑄造成本,也更便于鑄造造型(木模設(shè)計與制作),同時也可以讓零件結(jié)構(gòu)更緊湊。
5)機(jī)械加工面盡量減少,一些不重要的面或者沒有要求的面,不要放置加工符號,因為放置了加工符號就意味著這個面會預(yù)留加工余量,無論是從鑄造成本和加工成本來說都是不合算的。
當(dāng)然如果是一定要保證的面那也一定要放置加工符號,如果沒有加工符號,那鑄造出來的零件可能沒有加工余量,所以加工符號的放置一定要謹(jǐn)慎而嚴(yán)謹(jǐn)。
6) 充分考慮鑄造過程中的分型面的設(shè)置和離心的放置問題,還有不要有封閉的型腔,因為這在最后將導(dǎo)致無法清理廢沙等,如果自己無法命了所有知識點(diǎn),建議多和鑄造廠的技術(shù)工程師溝通,并按他們的要求對圖紙作相應(yīng)的修改,這樣是最理想的途徑。
7) 一定要設(shè)置吊裝孔,這是很多初學(xué)設(shè)計的人容易忘記的一個點(diǎn),因為一般牽涉到要鑄造的零件,很多都是很大很重的零件,如何吊裝是必須要考慮的,吊裝孔的設(shè)置不單要考慮單個零件的吊裝,還要考慮整臺設(shè)備如何吊裝,所以吊裝孔的位置就顯得尤為重要了。
8)對鑄件成型后的熱處理要求(去除鑄造內(nèi)應(yīng)力)――時效處理,這個要作為一個硬性規(guī)定寫進(jìn)圖紙的技術(shù)要求里面,同時要在和鑄造廠簽訂的合同里有所體現(xiàn),以保證鑄件的材質(zhì)均勻和穩(wěn)定性。
鑄造零件的鑄造過程注意事項
在零件的鑄造過程中,我們主要是考慮是用木模造型還是時下比較流行的消失模造型,我們現(xiàn)在來介紹一下這兩種造型方法的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)。
二、木模造型的優(yōu)點(diǎn):
1、 模具材料節(jié)能環(huán)保(相對于金屬模具和消失模造型而言)。
2、 能夠多次重復(fù)使用(80-120次),極大的降低了鑄造成本。
3、 木模制作與加工方便,可以采用機(jī)械加工也可以采用手工制作。
4、 模具有損壞或缺失,修補(bǔ)更容易和簡便,同時維修成本也很低。
5、 木材密度小,質(zhì)量輕,在模具造型過程中容易放置,造型完畢后也更容易起模。
6、 制作木模的材料相對成本較低,也更容易獲得。
木模造型的缺點(diǎn)是:
1、 木模更容易磨損和損壞,在模具使用一定次數(shù)后,容易產(chǎn)生鑄件壁厚增加或存在缺角的現(xiàn)象。
2、 木模不利于保存,因為木頭始終是有一定的使用壽命的,在保存和放置上要求更高一些。
3、 容易產(chǎn)生造型誤差,因為在造型過程中,木模起模時容易產(chǎn)生沙箱的塌陷,很多位置可能無法用肉眼直接觀察到,所以存在一定鑄造廢品風(fēng)險。
消失模鑄造法也稱為氣化模鑄造法,其優(yōu)點(diǎn)主要有:
1、 簡化了模型,無需起模,這也避免了起模過程中的鑄造缺陷的產(chǎn)生。