数控机床床身铸件缺陷分析
1 数控机床床身铸件多肉类缺陷
数控机床铸件多肉类缺陷主要有飞翅(飞边,披峰),毛刺,抬型(抬箱)等.
数控机床床身铸件飞翅与毛刺区别:飞翅主要产生的分型面等活动块结合处,通常垂直于数控机床床身铸件表面.又称飞边或披峰.毛刺指数控机床铸件表面形状不规则刺状突起.常出现在型,芯开裂处.
数控机床床身铸件飞翅与毛刺的形成原因:飞翅形成主要是压射前机器的锁模力调整不佳导致分型面等活动块的配合不严;模具及滑块损坏,闭锁组件失效.数控机床床身铸件毛刺形成主要是紧实度不均匀,浇注温度过高等致使数控床身铸件开裂产生.
数控机床床身铸件飞翅与毛刺的防止方法:飞翅是检查合模力或增压情况,调整压射增压机构,使压射增压峰值降低;检查模具滑块损坏程度并修整.毛刺的防止方法是浇注温度不宜过高,加大起模斜度等.
数控机床床身铸件飞翅与毛刺的补救措施:轻微的用滚筒或喷丸清理,较厚的用铲,磨,冲切等方法去除.
抬型与飞翅区别:抬型是机床铸件在分型面部位高度,并伴有厚大飞翅;单纯飞翅厚度较薄,机床铸件分型面部位高度不增加.
2 数控床身铸件孔洞类缺陷
数控机床床身铸件孔洞类缺陷主要有:气孔,针孔,缩孔,缩松和疏松.
针孔属于气孔的一种.气孔主要是指出现在数控机床铸件内部或表层,截面呈圆形,椭圆形,腰圆形,梨形或针头状,孤立存在或成群分布的孔洞.
床身铸件气孔形成原因:炉料潮湿,锈蚀,油污,气候潮湿;浇注系统不合理;压室充满度不够;排气不畅;模具型腔位置太深;涂料成分不当或过多;金属液除渣不良等.
数控机床床身铸件气孔的防止方法:坩锅等要充分预热和烘干;直浇道的喷嘴截面积应尽可能比内浇口截面积大;提高压室充满度;深腔处开设排气塞;重熔料的加入比例要适当;加强除渣,除气;充型速度不宜过高,浇注位置与浇注系统的设置应保证金属液平稳在充满型腔;适当提高浇注温度和铸型温度,合理设置排气塞和溢流槽等.
数控机床床身铸件气孔的补救措施:超出验收标准时报废;单 大气孔焊补;成群小气孔可用浸渗处理方法填补,质量要求高的可采用热等静压处理法消除气孔.
缩松属于缩孔的一种,指细小的分散缩孔.
数控机床床身铸件缩孔与气孔及缩松,疏松的区别:缩孔形状不规则,表面粗糙,产生在机床铸件热节和后凝固部位,常伴有粗大树枝晶;气孔形状规则,表面光滑,分布在床身铸件表面或遍布整个铸件或某个局部,断口不呈海绵状;缩松与疏松断口呈海绵状,常产生在床身铸件厚大部位,不遍布整个机床铸件,缩松与疏松无严格分界,只是程度差别.
缩孔,缩松,疏松产生的原因:凝固时间过长;浇注温度不当,过高易产生缩孔,过低易产生缩松和疏松;凝固温度间隔过宽,易产生缩松和疏松;合金杂质过多;浇注系统设置不当;机床铸件结构不合理,壁厚变化突然;内浇道问题;合金杂质过多;模温问题.
缩孔,缩松,疏松的防止方法:改进铸型工艺设计;改进铸件结构设计;加强合金精炼;降低浇注温度和浇注速度,延长浇注时间.
缩孔,缩松,疏松的补救措施:焊补;浸渗;重要零件可进行热等静压处理.
3 裂纹,冷隔类数控机床床身铸件缺陷
  裂纹,冷隔类缺陷主要有:冷裂,热裂,白点(发裂),冷隔等.
  冷裂,热裂及白点的定义:冷裂指数控机床床身铸件凝固后冷却到弹性状态时,因数控机床铸件局部的铸造应力大于合金的限强度而引起的裂纹.热裂是机床铸件在凝固末期或终凝后不久,机床铸件尚处于强度和塑性很低状态下,因机床铸件固态收缩受阻而引起的裂纹.白点是淬透性高的合金钢机床铸件在快速冷却时,因析出氢及产生较高的组织应力和热应力而引起的微细裂纹.
冷裂,热裂及白点(发裂)的区别:冷裂为穿晶裂纹,呈平直折线,常贯穿整个机床铸件截面;热裂为沿晶裂纹,呈较宽,粗细不均的不规则曲线,多发生在机床铸件壁厚突变和后凝固部位;白点仅发生在合金及高淬透性钢中,裂纹微细,呈毛发状沿晶断裂,无方向性.在断口 征方面,冷裂一般有金属光泽;热裂氧化严重,无金属光泽;白点为银白色圆斑或椭圆斑,呈冰糖花样.
  冷裂,热裂及白点的防止方法:改进床身铸件结构设计,壁厚力求均匀,平滑过渡,床身铸件内腔圆角够大,工艺设计合理,尽量减少机床床身铸件收缩阻力;适当降低浇注温度;提高模温;缩短开模及抽芯时间;严格控制有害杂质,锌合金降低铅,锡,镉,铁的含量,铝合金降低锌,铜,铁的含量.
  冷裂,热裂及白点的补救措施:冷裂允许焊补的机床铸件,焊后应进行消除应力处理;热裂机床铸件一般应报废,若允许焊补则应在挖除缺陷区的金属后进行焊补,焊后应进行消除应力处理;白点致裂机床铸件应报废.
  冷隔定义:冷隔是数控机床床身铸件上穿透或不穿透的缝隙,边缘呈圆角状,由充型金属流股汇合时熔合不良造成.
  冷隔与裂纹类及未浇满的区别:冷隔床身铸件整体上是浇满的,与未浇满区别;冷隔边缘呈圆角状,可与裂纹类区别.
  冷隔防止方法:减少金属液中的气体和氧化夹渣,提高金属液的流动性;提高浇注温度和浇注速度;提高充型速度;改变浇注位置和浇注系统;适当增加机床床身铸件薄壁部位的厚度;加强床身铸件排气.
4 表面缺陷
  表面缺陷主要有拉模,流痕,皱皮,缩陷,填充不良,气泡等.
  拉模原因:型芯,型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度;型芯,型壁有压伤痕;合金粘附模具;数控机床床身铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜;型壁表面粗糙;涂料常涂喷不到;铝合金中含铁量低于0.6.
  拉模的改善措施:修正模具,保证制造斜度;打光型芯,型壁的压痕;修正模具结构(如顶出偏斜等);合理设计浇注系统避免金属流对冲型芯型壁,适当降低填充速度;打光型壁 表面粗糙处;涂料用量薄而均匀;适当增加含铁量至0.6-0.8.
  流痕 征:机床铸件表面呈现与金属液流动方向相一致的,用物感觉得出的局部下陷光滑纹路.
  流痕产生原因:两股金属流不同步充满型腔而留下的痕迹;模温低;填充速度太高;涂料用量过多.
  流痕改善措施:调整内浇口截面积或位置;调整模温,溢流槽;调整填充整度以改变金属液填充型腔的流态;涂料使用薄面喷匀.
  皱皮 征:机床铸件表面不规则的粗粒状或皱褶状疤痕,一般带有较深的网状沟槽.
  缩陷指铸件厚断面或断面交接处上平面塌陷.缩陷下面常伴有缩孔和缩松.
  缩陷产生原因:数控机床床身铸件结构设计不合理,有局部厚实部位,产生热节;合金收缩率大;内浇口截面积太小;比压低;模具温度太高.
  缩陷防止方法:修改数控机床床身铸件设计,避免断面厚度突然变化,或在厚薄断面交接处加大圆角;选择收缩率小的合金;正确设置浇注系统,加大内浇口的截面积;压射力;调整模具热平衡条件,采用温控装置及冷却等.
  填充不良的改善措施:改善合金的流动性(采用正确的熔炼工艺,排除气体及非金属夹杂物;适当提高浇注温度和模具温度;提高压射速度;补充氮气,提高有效压力;采用定量浇注;改进铸件结构,适当调整壁厚);改善浇注系统(正确选择浇口位置和导流方式;内浇口截面积和提高压射速度);改善排气条件(增设溢流槽和排气道,深凹型腔处可开设通气塞;涂料使用薄而均匀,吹干燃尽后合模;降低模温).
  气泡产生原因:模具或汤料温度太高;填充速度太高,金属卷入气体过多;涂料发气量大,用量过多;排气不畅;开模过早.
  气泡改善措施:冷却模具或汤料至适当温度;降低压射速度,避免涡流包气;选用发气量小的涂料,用量薄而均匀;清理和增设溢流槽和排气道;调整留模时间.
5 残缺类铸件缺陷
  残缺类缺陷主要有浇不到,未浇满,损伤等.
  浇不到与未浇满的区别:浇不到床身铸件的浇注系统是充满的,未浇满的浇注系统是未充满的.
损伤的形成原因:铸件结构不良;铸件在搬运,装卸过程中受撞击而损坏;铸件在机械加工时夹紧力和切削力过大;浇道,冒口,出气冒口截面积过大,与铸件本体连接处无缩颈或缩颈尺寸太大;圆角过小;敲除冒口方法不当;数控机床床身铸件强度和韧性差;数控机床床身铸件内部有较大残留应力或已有裂纹.
损伤的防止方法:改进铸件结构,避免薄弱结构,避免壁厚悬殊过大和尖角过渡;小心清理,存放,运输铸件;正确设计冒口;敲除冒口的方向和方法要正确;提高合金力学性能.
6 形状及重量差错类数控机床床身铸件缺陷
  形状及重量差错类缺陷是指数控机床床身铸件的形状,尺寸,重量与数控机床床身铸件图样或技术条件的规定不符.主要有尺寸和重量差错,变形,错型(错箱),错芯,偏芯(漂芯),舂移等.
变形的改善措施:改进床身铸件结构,使壁厚均匀;确定佳开模时间,加强床身铸件刚性;放大铸造斜度;小心取放数控机床床身铸件;合理堆放及去除浇口;合理布置推杆位置.
错型与错芯和舂移的区别:错型是铸件外形在分型面处错位,一侧多肉,另一侧缺肉;错芯是数控机床床身铸件内腔沿分芯面错位,一侧多肉,一侧缺肉;舂移是数控机床床身铸件外形在分型面附近局部突起,形成多肉,通常是单侧多肉,另一侧不缺肉.
错型的改善措施:合理设置内浇口;调整镶块加以紧固; 换导柱导套;进行修整,消除误差.
7 夹杂类数控机床床身铸件缺陷
  夹杂类缺陷是数控机床床身铸件中各种金属和非金属夹杂物的总称,是常见的缺陷之一.主要分为金属夹杂物和非金属夹杂物.常见的非金属夹杂物主要有夹渣和砂眼.