大型机床铸件生产应注重每个细节和淬火常用的工艺

(一)、大型机床铸件生产应注重每个细节
铸造技术与工艺是大型机床床身铸件生产中节能节材的基础，并有很大潜力。结合我公司大型铸件生产，主要谈一些大型铸件的铸造工艺技术要点和应用。
我公司主要生产的大型铸件主要为机床床身铸件产品，如大型立车的105t工作台、78t立柱，79t横梁，大型卧车的87t尾座体、95t主轴箱体、9.5m床身等。
实际生产中，应根据每个机床铸件的结构特点编制相应的工艺。大型铸件主要有细长形（如横梁、床身）、圆形（如工作台）和高大型（如尾座体、主轴箱体），如细长形的横梁和床身，为了防止铸件变形，模样设计出预变形挠度，即铸件的反变形量，这种铸件的中间型腔砂芯通用性较好，可以减少芯盒的数量；圆形铸件的孔较大时，可将孔圆形砂型分成1/2或1/4，从而减小芯盒的尺寸。至于外围的扇形型芯，通用性也很高。
对于大型机床铸件，除了轮廓尺寸大，壁厚也较大，因此所采取的工艺措施显得非常重要。。
（1）冷铁分为内冷铁和外冷铁，对于尾座体、主轴箱体、工作台的厚大部位，在其内部我们设计了焊接内冷铁架（材质为钢筋），外部放置石墨冷铁。
（2）保温冒口针对铸件上箱的厚大部分，放置不同规格的保温冒口，可以起到较好的补缩效果，且减少金属液用量。
（3）对于高大型铸件，我们设计两套浇注系统，上面为一套（距上箱约1/3总高），中下区域为一套，铁液先充入中下区域的浇注系统，上面浇注系统后进，同时，上面的铁液温度比先浇的要高一些，这样的浇注系统对铸件有很好的补缩效果。
（4）铸造工艺模拟对大型铸件的各种预设工艺方案进行模拟，可以避免大型铸件不能先试验在生产带来的风险，可以提高大型铸件的成功率，我厂的105t工作台、78t立柱、87t尾座体、95t主轴箱体都曾进行工艺模拟，起到了为质量保驾护航的作用。
质量的提高是好的节能节材。铸件生产工序多、影响因素多，质量控制难度大，特别是大型铸件，无论从工装、造型工艺和熔炼方面都有很高的要求，每一个细节都需处理好。尤其是铁液的质量对于铸件生产的成败很关键，除了满足材质的牌号要求外，铁液的温度、性能等都对铸件有影响。裂纹是大型铸件的一个敏感问题。我公司的铸件如方形工作台和立柱、刀板等均出现过裂纹，分析原因除了是零件结构本身壁厚差大之外，由铁液材质的性能所导致的裂纹产生占较大比例。另外，根据零件的结构特点选择合适的原材料和配比，对于大型铸件的浇注成功也至关重要。
铸造作为一种传统金属成形行业，随着技术的不断发展，也在逐渐融合其他行业的材料和技术，本身也在蜕变和成长。未来原材料包括生铁、废钢和回炉的成分、性能，以及熔炼过程中发生一系列反应而形成铁液，又经过充型、降温、凝固、冷却等各个环节，会清晰地被业界所了解。在模样制造方面，树脂、钢材等材料也将代替传统的木材，根据需要可以在铸件内镶各种钢管，床身铸件结构也会合理，这些都是大型铸件的未来发展趋势和方向，同时为铸造节能节材带来重要影响。
(二)、床身铸件淬火常用的工艺
目前床身铸件淬火常用的工艺是声波淬火，淬火层一般为2.5-3mm，淬火硬度分别为HT250材料hrc46-50ht300材料hrc48-52.淬火时常用的冷却介质是盐水、水和油。盐水淬火的工件可以简单地获得和光亮的外观，但容易使工件严重变形甚至开裂。但是，使用油作为淬火介质只适用于淬火某些合金钢或过冷奥氏体稳定性大的小型碳钢工件。
回火的意图有以下几个方面：
1、降低脆性，减少内应力。钢件淬火后，内应力大，脆性大。如果不及时回火，钢件会变形甚至开裂。
2、获得工件所需的机械功能。淬火后，工件，脆性大。为了满足各种工件不同功能的要求，可以通过适当的回火来调节硬度，以降低脆性，获得所需的公差和塑性。
3、稳定工件尺寸。
4、对于一些退火后不易软化的合金钢，往往在淬火（或正火）后进行高温回火，以适当地收集钢中的碳化物，降低硬度，有利于切削。