侧架铸造缺陷分析及对策

侧架铸造缺陷 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 及对策 第27卷第5期 2006年5月 煤矿机械 MineMachinery V01.27No.5 May.2006 文章编号:1003—0794(2006)05.0831—03 侧架铸造缺陷分析及对策 潘妥霞.罗广思 (常州轻工职业技术学院,江苏常州213164) 摘要:分析了侧架的结构特点,找出了该产品铸造缺陷产生的主要原因.通过改变 浇注系统 的位置,表面刷涂料,放冷铁以及局部使用铬铁矿砂等工艺措施.提高了侧架的铸 造生产合格率. 关键词:侧架;铸造缺陷;对策 中图号:TG245文献标识码:B AnalysisandCountermeasureofCastingDeflectsOfSideFrame PANAn—xta.LUOGuang—sI (ChangzhouInstituteofLightIndustryTechnology-Changzhou213164-China) Abstract:Analyzedthemajorreasonofsideframecastingdefects.Improvedthetechnology measuressuchas changinggatingsystemposition,brushingcoating,puttingcoldironandpartlyusingchromiu msandinorderto raisethequalifiedrateofthesideframe. Keywords:sideframe;castingdefects;countermeasure 1侧架铸造缺陷及其产生原因 1.1铸造缺陷 侧架结构为典型的箱体结构,体积(2222m/n× 610mm×420mm)较大,壁厚较薄(平均壁厚为18 mm,B部位壁厚为16mm),内腔肋板较多,结构比较 复杂.侧架材质是B级钢,使用水玻璃砂铸造,工 艺复杂,难度大.侧架本身的结构特点导致在生产 过程中易出现裂纹,夹砂,缩孔等铸造缺陷. 侧架结构如图1所示,图中所示阴影区域为缺 陷分布部位. 在过去的生产中,侧架A,B部位经常产生横向 裂纹缺陷,另外上梁部位夹砂,承簧台缩孔也经常存 弦!i!必抄位 圈1侧架结构 Fig.1Structureofsideframe 在.B部位裂纹长度为5—50m/n,数量为2—4条/ 件.从2003年的侧架铸造缺陷发生情况统计数据 不难看出这些铸造缺陷占总产量的25.9%,这些缺 陷要经过清理,焊补,打磨,回火,复探等多道工序进 行修复,而有一些缺陷由于难以修复常导致铸件报 布图,图3(a).采用刀具位移补偿后,加工带宽度, 最佳位移及加工误差分布规律如图3(b). 图3各截面处的加工误差 Fig.3Errordistributionofeverysections 在确定加工带宽度b.及刀轴位移之后,按照 1.I中的相关公式,可以很容易计算出刀位数据(计 算刀心坐标,和刀轴矢量). 4结语 分析了圆柱棒铣刀与非可展直径面的几何拟合 关系,研究了加工误差在加工带的分布规律,在此基 础上.采用计算刀心沿被加工表面外法线方向平移 的方法,进行误差补偿,使误差分布比较理想,增大 了带宽度,提高了加工效果. 参考文献: [1]刘雄伟.张定华.王增强.等.数控加工理论与编程技术[M].北 京:机械工业出版社.20OO. [2】于源.赖天琴,员敏,等.基于特征的直纹面五轴侧铣精加工刀位 计算方法[J].机械工程.2002.38(6):130—133. [3]陈皓晖.刘华明,孙春华.发动机叶轮侧铣数控加工方法及误差计 算[J].机械工程.2003.39(7);143—145. 作者简介:高秀兰(1965一),陕西扶风人,宝鸡文理学院机电工 程系副教授,工学学士,主要从事曲面数控加工编程技术研究. 收稿日期:200511—25 . 832.侧架铸造缺陷分析及对策——潘安霞,等第27卷第5期 废,该缺陷严重制约着侧架的生产,同时也增加了生 产成本. 1.2原因分析 对产品进行分析,找出了侧架的铸造缺陷有: (1)裂纹 从裂纹的形状,颜色可以看出该裂纹为热裂纹. 热裂纹的产生,是由于合金在凝固收缩过程中受到 型芯阻碍而产生应力,当应力超过合金结晶骨架的 强度时,便会产生裂纹,即热裂纹.热裂纹经常发生 在最后凝固,强度较低的热节处或过热区,并在收缩 应力的作用下扩展. 在长期的生产实践中,发现侧架B部位裂纹是 个惯性质量问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,排除了造成裂纹的偶然因素(如浇 注温度,浇注速度等),B部位存在转角,型芯散热 慢,应力相对集中,收缩凝固时间也相对较晚,导致 铸件在该部位形成热节,因此B部位易产生微小热 裂纹,微裂纹随着铸造应力的持续作用而不断扩大, 形成宏观裂纹;A部位壁厚较其他部位厚,冷却速 度慢,也容易形成裂纹;滑槽根部外侧的裂纹是因为 此部位属于结构交接处,存在壁厚差,冷却速度不 同,容易因收缩速度不同而产生裂纹.由以上分析 可知:影响该产品热裂纹的主要因素为工艺 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 不 够合理. (2)缩孔 缩孔是铸件在凝固过程中,由于合金的液态收 缩和凝固收缩,在铸件最后凝固的部位或热节部位 出现的孔洞.侧架中央方框大弯角处因壁厚较其他 部位厚,位置较高,属于热节部位和最后凝固的部 位,容易出现缩孔. (3)夹砂 夹砂是砂型型腔表面在充型金属液强烈的热作 用下,因热应力,水分迁移,膨胀和强度降低等因素 的综合作用,导致砂型表层拱起开裂,尚未凝固的金 属液钻入裂缝而形成的夹砂类缺陷.夹砂产生的主 要原因是砂型和砂芯紧实度和强度低,涂料质量差 或涂刷工艺不当,浇注系统设计不当,内浇道数量 少,型,芯局部受金属液冲刷时间过长. 侧架上表面的大三角孔周围以及上梁部位因离 内浇道较近,钢水冲刷时间较长,再加上是水玻璃砂 造型,此部位的砂型型腔表面容易受热膨胀引起夹 砂缺陷. 2工艺改进 经综合分析后,采用上弦梁内侧浇注,改进后的 侧架浇注系统位置图见图2. 图2侧架浇注系统位置图 Fig.2Gatingsystempositionofsideframe 该浇注系统是开放式浇注系统,各部位的截面 比例为F(直浇道):F(横浇道):F(内浇道)=1: 1.83:2.35.其特点是:在浇注过程中,金属液不能 充满浇注系统,故呈无压流动状态;液流流出内浇道 的速度较慢,故充型平稳,能减小高温钢水对铸型的 冲刷力,同时减少冲砂,夹砂等铸造缺陷.该浇注系 统中的内浇道和横浇道由中央方框芯子制出,直浇 道由上箱带出,内浇道方向对着侧架上弦梁内侧,即 钢水先从侧架上弦梁流入型腔,B部位收缩时间相 对提前,可以得到较好的补缩,同时将中央方框处由 以往的两部分(下箱带出一部分和上面的薄片芯子) 改为方框芯子整体制出.A部位和滑槽根部裂纹可 通过在A部位的上,下型使用铬铁矿砂,下型滑槽 根部放中l6X66冷铁得以解决.为了减少大三角孔 周围和上弦梁夹砂以及承簧台拐角的缩孔,把对着 内浇道部位的上弦梁砂型由水玻璃砂改为铬铁矿 砂,同时刷上锆英粉涂料,大三角孔周围也刷锆英粉 涂料,铬铁矿砂是高耐火度砂,它具有高温不发生相 变的特点,热稳定性好,而锆英粉涂料因具有较高的 耐火度,耐高温冲刷能力好,可以有效地减少夹砂, 另外在承簧台芯子靠近弯角的部位和大三角芯靠近 承簧台弯角的部位也使用铬铁矿砂,铬铁矿砂还有 一 个重要特点是导热快,可以加快该部位钢水的冷 却速度,减少缩孔缺陷. 3试验结果分析 试验数量为6O件.结果表明,浇注系统改进 后,侧架B部位裂纹和夹砂明显减少.原因如下: (1)内浇道远离B部位,有助于顺序凝固,使B部位 得到较好的补缩;(2)减少了高温钢水对B部位的冲 刷;(3)钢水首先经过侧架上弦梁,上弦梁部位最后 凝固,易得到补缩;(4)中央方框整体制出,提高了侧 架立柱面的平面度,有助于下工序立柱磨耗板的组 装.另外通过局部使用铬铁矿砂和刷涂料,夹砂和 缩孔缺陷明显减少. 4结语 根据上面试验结果及分析,最终确定了在原工 艺基础上,对侧架的浇注系统稍加改进,即横浇道和 内浇道由中央方框芯子带出,钢水由上弦梁内侧注 第27卷第5期 2006年5月 煤矿机械 CoalMineMachinery VoI27No.5 Mav.2006 文章编号:1003—0794(2006)05—0833—03 Y631K花键轴铣床上小模数,少齿数齿轮的滚切加二I:技术 刘瑛 (杭州职业技术学院,杭州310018) 摘要:介绍利用Y631K花键轴铣床传动链,适当增加分度挂轮数,滚切小模数,少齿 数齿轮 轴的加5-.技术.适当增加变速挂轮数,通过改变滚刀转速实现无差动方法滚切斜 齿轮,并且达到较 高的螺旋线加工精度.该技术对于拓宽花键轴铣床加工范围,提高机床使用效率. 具有实际经济意 义. 关键词:花键轴铣床;小模数,少齿数齿轮;滚切;挂轮;无差动法 中图号:TG156:TG61文献标识码:A TechnologyforHobbingSmallModule&FewerTeethedGearon Y631KSplineShaftMillingMachine LIUYing (ttangzhouVocational&TechnicalCollege,Hangzhou310018,China) Abstract:Introducesanewtechnologyforhobbingsmallmoduleandfewerteethedgearwiththeusageofthe transmissionchainofY631Ksplineshaftmillingmachinebyaddingthenumberofindexchangegears.Itful— filsthebobbingofhelicalcylindricalgear'thnon— differentialmethodbyaddingthenumberofspeed— changegeal~appropriatelyandchangingthespeedofhob.Meanwhile,itcanachieveahighprecisionforhel— ix.Thistechnologyissignifieativeontheextendingofthemachiningrangeofsplineshaftmillingmachineand theimprovingoftheserviceefficiencyofmachinetoo1. Keywords:splineshaftmillingmachine:snmllmoduleandfewerteethedgear;hobbing;changefulgear;non— differentialmethod 0概述 Y631K型花键轴铣床是用滚铣方法加工直槽花 键轴的专川机床,其加工基本参数如下: 最大加工直径/ram80 最大加工长度/ram600 顶尖距/mm640 加工键楷数/个4,10 最大安装铣刀直径/mm140 工件中心线到铣刀中心线间的距离/mm 5O,185 铣刀主轴转速/r?min,80,100,125,160,200,250 刀架轴向进给量/mm?r 0.33,0.50,0.75,1.o0,1.50(精进给) 0.83,1.25,1.88,2.50,3.75(粗进给) 1用Y631K花键轴铣床滚切直齿圆柱齿轮 1.1Y631K花键轴铣床传动系统分析 用滚刀滚切直齿圆柱齿轮时,机床共需要2个 独立的成形运动,共计3条运动传动链: (1)形成渐开线(母线)的成形运动,即滚刀与工 件之间的展成运动传动链. (2)调整渐开线齿廓的成形速度,产生切削运动 的传动链,即主运动传动链. (3)形成直线(导线)的成形运动,刀架作轴向直 线移动,轴向进给传动链…. 图1为Y631K花键轴铣床传动系统图,表1为 系统上各部件的参数., 人,中央方框芯子整体制出,使侧架B部位裂纹大 大减少,同时通过局部使用铬铁矿砂和刷涂料,夹砂 和缩孔缺陷也明显减少.侧架质量明显提高,使侧 架铸造缺陷山原来的25.9%降为3.75%.取得了 良好的技术效果和可观的经济效益. 参考文献: [1]I1-同机械工稚学会铸造分会,铸造工岂手册[M].北京:机械工业 出版社,2003 [2]施廷藻.铸造实用手册[M].沈阳:东北工业出版社,1988. [3]事庆舂.铸件形成理论基础[M].北京:机械工业出版社,1980 [4]曹文龙.铸造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1988. 作者简介:潘安霞(1971一),女,江:盐城人,讲师,1993年毕业 于大连铁道学院铸造专业,现任常州轻工职业技术学院教师.l==一 ,nail:pax@czili.edu.CI1. 收稿日期:2006—02—07