文 楊博文

對(duì)于機(jī)床鑄件質(zhì)量的理解一般有兩個(gè)含義：第一是產(chǎn)品質(zhì)量，將客戶的滿意度或者產(chǎn)品在使用過程中達(dá)到的效果，作為測(cè)試鑄件的質(zhì)量以及技術(shù)含量的標(biāo)準(zhǔn)。第二是工程質(zhì)量，它的含義是機(jī)床鑄造零件對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的可靠度。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)，除此之外，它還與產(chǎn)品的耐穩(wěn)性相關(guān)聯(lián)。采用消失模鑄造機(jī)床床身的工藝，能制造出優(yōu)良的鑄件，保證機(jī)床的可靠度與精確度。

1.消失模鑄造的特點(diǎn)

（1）提高機(jī)床鑄件的精確度，利用消失模鑄造不用模型，沒有固定面，沒有砂芯，所以鑄件的表面比較光滑，能降低型芯組合所導(dǎo)致的尺寸誤差。

（2）設(shè)計(jì)比較優(yōu)化，為機(jī)床部件的結(jié)構(gòu)爭(zhēng)取了最大的活動(dòng)空間，通過塑料模型組合后得出精確度高而又復(fù)雜的鑄件。

（3）沒有砂芯，可以使得鑄件的厚度均勻。

（4）可減少生產(chǎn)投資量，減少人員工作量。

2.生產(chǎn)工藝

軸承模是大型零件，它的最大尺寸為2400mm×1280mm×700mm。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，依照消失模制造原理及控制過程分析，應(yīng)用分流式澆灌系統(tǒng)，控制壓差，確保流場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布均勻，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

根據(jù)以上工藝分析，以工藝原則為指標(biāo)，進(jìn)行細(xì)致的工藝設(shè)計(jì)。本文選擇的機(jī)床部件的壁厚是15mm，總質(zhì)量是1900kg，高度是630mm，質(zhì)量周界商是1500。由壓差及澆注系統(tǒng)的建造位置可得澆注時(shí)間為55s，澆注系統(tǒng)在內(nèi)澆道、橫澆道、直澆道的阻力系數(shù)分別為0.4,0.5,0.5，澆注系統(tǒng)的橫截面積比值為“S直：S橫：S內(nèi)=1:2:2”，靜壓頭的值為600mm，根據(jù)大孔出流經(jīng)驗(yàn)式中，K1、K2為有效截面積之比。Hp是小孔平均壓頭，hp是大孔平均壓頭。算出內(nèi)澆道的壓頭為14.2cm，帶入已知的公式:，式中，G為鑄件質(zhì)量，ρ為密度，γ為時(shí)間，μ3取0.5。算得 S直為 36.5cm2、S橫為 73cm2、S內(nèi)為 73cm2。因而確定直澆道截面為60mm×60mm，橫澆道的數(shù)量為2，尺寸同直澆道，內(nèi)澆道的數(shù)量為25道，橫截面尺寸為10mm×30mm。

3.處理問題的方案

（1）把握機(jī)床澆注溫度。澆注的溫度過高將擴(kuò)大液體收縮量，不利于除掉孔縮。澆注溫度視情況而定，本次使用的溫度為1350℃。

（2）控制機(jī)床鑄件的碳含量及磷含量。磷含量太高會(huì)使鑄件的外殼變脆，將擴(kuò)大縮孔。選擇磷含量低于0.08%，本次澆注的鑄件中含磷量為0.69%。

（3）澆口和冷鐵設(shè)置妥當(dāng)。如果澆口跟冷鐵設(shè)置不好，則金屬液不能按順序冷卻凝固，澆口的數(shù)量及機(jī)床鑄件的接連方式將影響澆口的補(bǔ)縮。

4.制造過程

（1）泡沫模型制作。采用聚苯乙烯泡沫塑料厚板粘貼，結(jié)合數(shù)字控制加工成所需模板。注意泡沫的密度為20kg/m3是最適宜于制作機(jī)床模型的。零件的長(zhǎng)度是8米，因泡沫模型易損壞，所以分裝運(yùn)輸。還要注意加工過程時(shí)的刀桿直徑不宜過大，不然會(huì)影響產(chǎn)品的表面。

（2）澆注。必須使用優(yōu)質(zhì)的鐵水，控制適宜的溫度。

（3）鑄件的檢測(cè)。對(duì)鑄件的理化性能及控制指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)品的變形誤差尺寸控制在5mm左右。

5.優(yōu)勢(shì)

（1）使用泡沫模型制作機(jī)床鑄件樣板可以節(jié)約投入資本，減小制作的周期，擴(kuò)大生產(chǎn)的產(chǎn)量。

（2）減小變形尺寸的誤差，能控制在5mm之內(nèi)，簡(jiǎn)化組裝過程，減小工作量，提高工作效率。

（3）消失模工藝減少了設(shè)計(jì)時(shí)受到的限制問題，強(qiáng)化了鑄件結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。

（4）采用消失模鑄造機(jī)床的工藝技術(shù)可獲得較大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，目前產(chǎn)量達(dá)300t，而且產(chǎn)量日益提高。

根據(jù)本文的研究探討及現(xiàn)在的鑄造工藝條件不難看出，消失模鑄造技術(shù)比傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)好得多，減小了縮孔所引起的表面尺寸誤差，使得產(chǎn)品的外表面更美觀，產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。除此之外，用戶對(duì)消失模鑄造機(jī)床鑄件的產(chǎn)品滿意度大大提升，證明這種技術(shù)值得推廣并應(yīng)用。