李丹,李志博,万凤娟,周桂梅
齐重数控装备股份有限公司铸造厂 黑龙江齐齐哈尔 161005
我厂的产品Q1-230-33011工作台底座是两套交流主电动机双伺服驱动,零件轮廓尺寸为1370mm×2150mm×680mm,净重4000kg。铸造工艺设计时,我们将工作台底座安装工作台的面作为铸型的下面,底面的加工量为12mm,铸件上面的加工量为15mm,铸件的毛坯重量约为4650kg。
铸件结构特点:铸件油箱部分有多个轴孔,油箱面位于铸型的上面,需要保证油箱部位的质量,多个轴孔要保证其位置尺寸准确。在进行砂芯和芯头设计时,要对以上两点给予特殊对待。我们知道,铸型是由许多砂芯拼装而成的,那么砂芯的划分和固定,某种程度上影响着铸件的质量。铸件结构如图1所示。
图1 铸件结构
工作台底座作为机床产品的重要铸件,承接了完成工作台的传动和承载工件的重要功能,我们在工作台底座的铸造工艺编制过程中,对于芯头的设计也进行了新的改进。
图2 砂芯示意
1)对于油箱部位的砂芯在铸造工艺设计时,我们会更多地利用设计砂芯的芯头直接对砂芯完成定位和固定的作用。如图2所示,油箱位置的11#砂芯,通过左侧和右侧的透门伸出芯头,通到铸件型腔的外侧,再在透门芯头上压螺钉窝芯头,其上面就是分箱面,这样就完成了油箱位置砂芯的定位、固定、出气。当铁液在充型过程中,对砂芯有冲刷和浮力的作用,11#砂芯两侧芯头受到分型面处上箱和压铁的作用力,固定可靠,这样11#砂芯上就不用再放置芯撑进行固定,防止了因铁液与芯撑熔合不好而形成的漏油现象。
2)该产品工作台底座是双驱的,涉及多个轴孔的相对位置,我们在铸造工艺设计时, 铸型下层的Ⅱ'孔、Ⅲ'孔、Ⅳ孔都在一个砂芯(3#)内完成定位,铸型上层的Ⅱ'孔、Ⅲ'孔都在8#砂芯内做出。
3)对于有油箱的铸件,需要更致密的组织,对于铁液的成分控制和浇注温度的把握需要更准确,从而减少铸件的微观缺陷,保证铸件的使用功能,因此制定合理的原料配比和适合的浇注温度,能保证铸件的质量。
1)生产实践表明,通过芯撑固定后的油箱位置的砂芯,当芯撑与浇注的铁液熔合不理想时,会发生渗油现象。因此,针对油箱位置的砂芯,在铸造工艺设计时,最好不用或尽可能少用芯撑来固定砂芯。对于铸件的油箱部位,我们将防渗油片放在两个芯撑之间完成油箱部位的砂芯固定,如此设计是为了使铁液在凝固过程中,防渗油片和芯撑周围会形成不同的组织,从而防止渗油、漏油现象的发生。
2)对于有多个轴孔的铸件,相对位置尺寸的控制是难点,在铸造工艺设计时最好将多个轴孔尽量放到一个砂芯里,以减少因分芯引起的位置移动。
铸件毛坯完成机加工序后,质量检验合格,该件的分芯方法会继续推广到其他铸件的生产中,仔细分析铸件的结构特点,制定更合理、更科学的工艺方法,生产合格铸件。