在机床制造领域,铸件工艺设计是保证产品质量的根基。结合国内主要机床制造企业的实践经验来看,在工艺设计阶段,有几个关键技术要点需要重点把控。

一、结构设计的工程考量
壁厚设计有不少讲究。普通机床的铸件,壁厚一般控制在 20-35mm;精密机床的铸件,壁厚则要控制在 25-40mm。而且,相邻部位的壁厚过渡得平缓些,别出现突然的变化。
加强筋的布置也有技术要求。筋板之间的间距,通常是壁厚的 4-6 倍;筋板的高度,不能超过壁厚的 4 倍;在筋板交叉的地方,得设置过渡圆角,这样能避免应力集中。
二、浇注系统的科学设计
浇口设计有一套规范。一般采用开放式浇注系统,横浇道的截面积要比内浇口的总面积大 1.2 倍以上,浇口的速度则控制在 0.5-1.0m/s。
冒口设计也得留意。冒口颈的截面积不能小于热节截面积的 1.1 倍;明冒口的高度,是直径的 1.5-2 倍;暗冒口的补缩距离,不能超过 100mm。
三、材料工艺的精确控制
化学成分得严格控制在一定范围内。碳当量 CE 要在 3.5-4.0% 之间,Si 含量在 1.8-2.5%,Mn 含量则在 0.6-1.2%。
熔炼工艺的参数也不能马虎。出炉温度要控制在 1460-1500℃,孕育剂的加入量是 0.3-0.6%,浇注温度则在 1320-1380℃。
四、模具工艺的关键参数
拔模斜度有标准可循。外表面的斜度一般在 1.5-3°,内表面在 2.5-5°,而活块部位则要大一些,在 3-6°。
收缩率的取值也因材料而异。灰铸铁的收缩率是 0.8-1.0%,球墨铸铁是 1.0-1.3%,蠕墨铸铁则是 0.9-1.1%。