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如何预防手板变形

2014-1-6 14:02:49

预防手板变形的措施是:应尽量减少手板各部位间的温度差,使其均匀冷却。为此在工艺上采取同时凝固的原则,即将浇口开在手板薄壁处,在厚壁处安放冷铁 (图2-11).使手板各部分温度尽量相等,从而实现同时凝固。这种方法虽然可以减小手板内应力,但易使手板内部产生缩孔。因此,同时凝固原则主要用于收缩较小的普通灰口铸铁和结晶间隔较宽的锡青铜等。这是由于灰口铸铁产生缩孔的倾向小,锡青铜主要产生显微缩松,不需要考虑补缩。

手板变形与裂纹

(1)变形手板内的应力超过其屈服极限值时就会产生塑性变形.尤其是细而长或大而薄的手板更容易变形。这种变形总是向着应力减小的方向产生。

图2-12所示为车床床身,其导轨部分较厚受拉应力,床壁部分较薄受压应力,于是朝着导轨方向发生弯曲变形,使导轨呈内凹。图2-13所示为一平板手板,尽管壁厚均匀,但中心部分比边缘处散热慢而受拉应力,边缘处则受压应力。由于铸型上面比下面冷却快,该平板的变形方向如图中所示。

为防止手板变形,在设计时尽可能使手板的壁厚均匀、形状对称。还可在铸造工艺上采用同时凝固的方法,通过减小内应力来防止变形。对于长而易变形的手板还可以采用反变形法的工艺措施,即在模样上做出与手板变形量相等但方向相反的预变形量来消除手板的变形。

手板变形后,仍存在一定的残余应力,因此在切削加工前应对某些重要的易变形手板进行去应力退火(人工时效)或自然时效来消除内应力。

(2)裂纹当手板的内应力超过金属的强度极限时,手板便产生裂纹。裂纹是手板的严重缺陷,必须防止。裂纹可分为热裂纹和冷裂纹。

①热裂纹是在金属凝固末期高温下形成的开裂,多由机械应力造成。其裂纹短、缝隙宽、形状曲折,缝内呈氧化色。铸钢和铝合金手板易产生热裂纹。为了防止热裂纹,除改善手板结构、提高铸型退让性外,还要严格控制铸钢和铸铁中的含硫量,因为硫能增加金属的热脆性.

②冷裂纹是在较低温度下形成的开裂,常出现在手板受拉伸的部位,一般由手板变形造成。其裂纹细小,呈连续直线状,裂口表面干净,皇金属本色,有时也呈轻微的氧化色。

壁厚差别大、形状复杂的手板,尤其是大型薄壁手板,易产生冷裂纹。凡是减小铸造内应力的因素,都能防止冷裂纹。控制合金中的含磷量可以避免增加冷脆性。


 

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