雷永紅，王 蒙

（山東億和機(jī)械裝備有限公司，山東 棗莊 277400）

1 簡(jiǎn)介

車(chē)銑復(fù)合加工中心用機(jī)床鑄件一般包括床身、立柱、滑鞍、主軸箱和工作臺(tái)五大件，其中滑鞍是非常重要的部件。鑄件結(jié)構(gòu)如圖1 所示，鑄件材質(zhì)一般選擇HT300，單重大于100 kg～2 000 kg，長(zhǎng)條狀最長(zhǎng)尺寸大于1.2 m～3 m，導(dǎo)軌厚度大于50 mm～100 mm，主體壁厚筋板厚度大于20 mm～25 mm；鉗口位置穿絲杠用于移動(dòng)工作臺(tái)。其材料及外觀質(zhì)量要求非常高，為增加強(qiáng)度和剛度，滑鞍本身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，小孔小方門(mén)特別多，鑄造時(shí)在制芯、合箱工序操作困難，特別容易產(chǎn)生夾砂、粘砂等缺陷。

圖1 機(jī)床滑鞍鑄件

2 原鑄造工藝

受需求量及鑄件結(jié)構(gòu)影響，此類(lèi)機(jī)床鑄件大多采用呋喃樹(shù)脂砂手工造型操作，模樣采用木?；蚪饘倌！９P者所在公司采用木模樹(shù)脂砂工藝。

該滑鞍類(lèi)鑄件原鑄造工藝分型面在導(dǎo)軌臺(tái)座的最高面或者臺(tái)座空刀面如圖2 所示，所用模型及砂型如圖3、圖4 所示。上箱帶鉗口及內(nèi)腔芯芯頭，下箱帶鑄件整體結(jié)構(gòu)，兩端出吊胎；合箱操作時(shí)，內(nèi)腔芯吊在上箱，然后翻上箱合箱，此時(shí)的吊芯方門(mén)孔/圓門(mén)孔沿著下箱砂型側(cè)壁下落完成合箱；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)為封閉式，比例為S直：S橫：S內(nèi)=1∶1.83∶0.86，內(nèi)澆口流速1.63 m/s.

圖2 原鑄造工藝簡(jiǎn)圖

圖3 原鑄造工藝上下模型

圖4 原鑄造工藝上下砂型

此工藝優(yōu)點(diǎn)是：1）鑄件全部在下箱，不易出現(xiàn)跑火等問(wèn)題；2）兩端吊胎起到了定位作用，不易出現(xiàn)錯(cuò)箱等問(wèn)題。但此工藝有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，由于內(nèi)腔筋板芯相對(duì)較高，合箱落下箱時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)吊芯蹭砂，甚至吊芯磕碰下箱砂型，砂塊落入砂型內(nèi)導(dǎo)致夾砂缺陷，嚴(yán)重的導(dǎo)致鑄件報(bào)廢；如果將上箱吊芯與下箱砂型的間隙做大（甚至5 mm 以上），則此問(wèn)題也不能徹底解決，反而產(chǎn)生新的問(wèn)題，即鑄件此部位的間隙批縫太大，不但增加后序鑄件清理的難度，也容易產(chǎn)生批縫帶肉機(jī)損的問(wèn)題。很明顯，此工藝缺點(diǎn)遠(yuǎn)大于其優(yōu)點(diǎn)，需要改進(jìn)。

3 改進(jìn)后鑄造工藝

通過(guò)對(duì)此滑鞍類(lèi)鑄造工藝進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化實(shí)施，改進(jìn)后的鑄件工藝如圖5 所示，改進(jìn)后的模型及砂型如圖6、圖7 所示。

圖5 改進(jìn)后的鑄造工藝簡(jiǎn)圖

圖6 改進(jìn)后上下模型

圖7 改進(jìn)后上下砂型

1）鑄造工藝上把分型面由原來(lái)的導(dǎo)軌臺(tái)座空刀面改為2 條長(zhǎng)導(dǎo)軌面，即鑄件整體由原來(lái)的全部在下箱改為全部在上箱。

2）澆注系統(tǒng)改為開(kāi)放式，截面積比例為S直∶S橫∶S內(nèi)=1∶1.55∶1.43，橫澆道與鑄件相比在最低面，內(nèi)澆口流速降低至0.87 m/s.

3）鑄造工藝上把2 條導(dǎo)軌內(nèi)檔伸長(zhǎng)出吊胎，在合箱操作中起到了定位的作用，外加箱錐定位，同樣保留了原工藝上下砂型定位準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

4）合箱操作時(shí)，先將芯子下到上箱，然后將芯子用鐵絲吊住，最后翻上箱，再進(jìn)行合箱操作；翻箱后檢查，如果在上箱下芯時(shí)有掉砂、蹭砂，翻上箱后也能掉落，再認(rèn)真檢查一遍確保型腔干凈。

5）鑄造工藝上將上箱吊芯與下箱砂型間隙設(shè)計(jì)為1 mm，杜絕間隙批縫太大導(dǎo)致難清理甚至鑄件帶肉的問(wèn)題。

盡管改進(jìn)后工藝把鑄件整體放上箱，表面上增加了跑火風(fēng)險(xiǎn)，但可以有彌補(bǔ)措施，例如制作合箱圍泥條定位、合箱驗(yàn)箱操作等。經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，此工藝確實(shí)有利于操作，受到合箱操作者的好評(píng)。

4 改進(jìn)效果

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，筆者公司改進(jìn)前后滑鞍類(lèi)鑄件廢品率由原來(lái)的5.5%降低到1.5%以下。針對(duì)該滑鞍類(lèi)產(chǎn)品鑄造工藝的改進(jìn)，從操作上由原來(lái)吊芯合箱改為下芯合箱，大幅降低合箱難度；同時(shí)，由于分型面下移也使橫澆道下移，澆注系統(tǒng)由封閉式改為開(kāi)放式即降低了進(jìn)水口的流速，充分發(fā)揮橫澆道憋渣的作用，使更多的干凈鐵水進(jìn)入型腔，此工藝可以為所有機(jī)床鑄件滑鞍類(lèi)產(chǎn)品所借鑒和推廣。