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怎樣提高鑄件的外觀光潔度,方法大匯編!

返回列表 來源: 客戶案例 發布日期: 2019-04-04

一、影響鑄造表面光潔度常見原因
 

1.原材料,比如型砂的形狀,分為圓形方形和三角形,最差的是三角形,縫隙特別大(如果是樹脂砂造型,還會增加樹脂的加入量,當然也會同時增加發氣量,如果排氣不好就容易形成氣孔),最好的是圓形砂。如果是煤粉砂,砂的配比(砂子的強度和濕度)對外觀的影響也很大。如果是二氧化碳的硬化砂,那就主要是看涂料了。


2.材質,如果鑄件的化學成分配比失調,比如錳低,容易產生疏松,表面材質粗大。

3.澆鑄系統,如果澆鑄系統不合理,也容易造成鑄件疏松,嚴重的會發生鑄件澆不到的情況,甚至做不成完整的鑄件,憋渣系統不合理會使渣質進入型腔產生渣眼。


4.造渣,如果鐵水中的渣質沒有清理干凈或者澆鑄時沒有擋住渣質,使渣跑到型腔里,那必然會出現渣眼。

5.人為,由于馬虎大意,合箱時砂子沒有清理干凈或者掉進砂子,造型是砂子沒有橦實,或是砂子配比不合理,砂子強度不夠,,,,鑄件就會產生砂眼。


6.硫磷超標,會使鑄件產生裂紋在生產或指導生產時,這都是必須要注意的事項,才能保證鑄件的質量。

上面講到的原因也只是其中很小的一部分,由于鑄造的生產千變萬化,深奧異常,在生產時遇到的問題也會經常出現,有時出現一個問題很久都找不到原因。

 

二、影響灰鑄鐵粗糙度的三大因素

     表面粗糙度作為灰鑄鐵表面質量的一項重要衡量指標,不僅直接決定了灰鑄鐵零件的外觀精美程度,而且對機器的裝備質量及灰鑄鐵零件的使用壽命都有著很大的影響。本文著重從機床、刀具、切削參數三方面分析如何提高灰鑄鐵零件的表面粗糙度。
 

1.機床對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響

機床剛性差,主軸精度差,機床固定不牢固,機床各部件配合間隙較大等因素都會影響灰鑄鐵零件的表面粗糙度。

舉個例子:如機床主軸跳動精度是0.002mm,也就是2微米跳動,那理論上是不可能加工出粗糙度會低于0.002mm粗糙度的工件,一般表面粗糙度Ra1.0的工件還可以加工出來。并且灰鑄鐵本身是鑄造件,就不會像鋼件一樣輕松加工出較高的表面粗糙度,再加上機床自身的條件差,更難保證表面粗糙度。

機床剛性一般是出廠時就設置好的,無法修改,除了機床剛性外,還可調整主軸間隙,提高軸承精度等,使機床間隙變小,從而對灰鑄鐵零件在加工中獲得較高的表面粗糙度得到一定保障。

2.切削刀具對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響

刀具材料的選擇

當刀具材料與被加工材料金屬分子親和力大時,被加工材料容易與刀具粘結而生成積屑瘤和鱗刺,因此凡是粘結嚴重的,摩擦嚴重的,表面粗糙度就大,反之就小。同樣加工灰鑄鐵零件,硬質合金刀片很難達到Ra1.6的表面粗糙度,即使達到了,其刀具壽命也大打折扣,而BNK30材質的CBN刀具則由于刀具材料摩擦系數低,優異的高溫熱穩定性和耐磨性,可在切削速度高出硬質合金幾倍的條件下,輕松加工出Ra1.6的表面粗糙度,同時刀具壽命是硬質合金刀具的幾十倍,表面亮度提高一個數量級。
 

刀具幾何參數的選擇

刀具幾何參數中對表面粗糙度影響較大的是主偏角Kr、副偏角Kr'和刀尖圓弧半徑re。當主、副偏角小時,已加工表面殘留面積的高度亦小,因而可減小表面粗糙度;副偏角越小,表面粗糙度越低,但減小副偏角容易引起震動,故減小副偏角,要根據機床的剛性而定。刀尖圓弧半徑re對表面粗糙度的影響:在剛度允許的情況下re增大時,表面粗糙度將降低,增大re是降低表面粗糙度的好方法。因此減少主偏角Kr、副偏角Kr’以及增大刀尖圓弧半徑r,均可減小殘留面積的高度,從而降低表面租糙度。

刀具工程師說過,“對于刀尖圓弧角的選擇建議依據加工工件的剛性和粗糙度要求選擇,如果剛性好,盡量選擇大的圓弧角,不但可提高加工效率,亦可提高加工表面光潔度;但鏜孔時或者切削細長軸或薄壁零件時因為系統剛性差,常選用較小的刀尖圓弧半徑”。
 

刀具磨損

刀具的磨損分為三個階段:初期磨損、正常磨損和劇烈磨損。當刀具進入劇烈磨損階段,刀具后刀面磨損率急劇上升,系統又趨向于不穩定,振動隨之增大,表面粗糙度的變化幅度也急劇上升。

在灰鑄鐵領域,很多零件都屬于批量生產,對其產品質量的一致性和生產效率要求較高,因此很多機加工企業不等到刀具達到劇烈磨損第三階段就選擇換刀,也稱之為強制換刀,機加工企業會對刀具進行反復測試,確定一個臨界點,在保證灰鑄鐵表面粗糙度要求和尺寸精度的情況下,又不影響整體生產效率。

4.切削參數對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響切削參數選擇的不同,對表面粗糙度影響較大,應引起足夠的重視。精加工是保證灰鑄鐵零件表面粗糙度的重要工序,因此精加工時,切削參數應以保證灰鑄鐵零件表面粗糙度為主,并兼顧生產率和必要的刀具壽命。精加工的吃刀深度是根據加工精度和表面粗糙度要求,由粗加工后留下的余量確定的,一般吃刀深度控制在0.5mm以內。同時在機床剛性條件許可的條件下,可充分發揮刀具的切削性能,采用較高的切削速度對灰鑄鐵零件進行高速加工。

其他因素對灰鑄鐵零件表面粗糙度的影響

如灰鑄鐵零件自身存在一些鑄造缺陷,切削液選擇不合理,加工方式的不同等都會影響灰鑄鐵零件的表現粗糙度。

刀具工程師說過,“除了機床,刀具,切削參數三大因素外,切削液,灰鑄鐵零件本身,加工方式等因素也對灰鑄鐵零件的表面粗糙度造成一定的影響,如車削、銑削、鏜削灰鑄鐵零件時,在機床,切削參數等因素都許可的條件下,CBN刀具亦可加工出Ra0.8的表面粗糙度,但對刀具壽命會有所影響,具體需要根據實際加工情況判斷”。

5、總結

鑒于表面粗糙度對機器零件使用性能有較為直接的影響,而實際生產中影響表面粗糙度的因素又是來自多方面的,因此應該全方面兼顧各種因素,對表面粗糙度根據需要提出比較經濟適用的要求。

 

三、如何提高鑄件表面光潔度(球墨鑄鐵件)

噴砂法
工藝:
汽油(120#)洗刷壓縮空氣吹干→噴砂→壓縮空氣吹凈砂粒→裝掛→弱腐蝕→流動冷水沖洗→電鍍鋅或硬鉻。
弱腐蝕工藝:w(硫酸)=5%~10%,室溫,5~10s。
浸蝕、洗刷法
當工件因精度或表面光潔度特殊要求而不允許采取噴砂處理時,只能采取浸蝕、洗刷的方法凈化表面。
步驟:
①汽油洗刷(120#)。油多的工件或汽油用臟時洗后要用潔凈的120#汽油再洗刷一遍。
②壓縮空氣吹干。

③浸蝕。w(鹽酸)=15%,w(氫氟酸)=5%,室溫,銹跡除凈為止。若銹跡過多、氧化皮過厚則應先用機械法刮去。浸蝕時間不宜過長,否則容易造成基體滲氫,而且使表面游離碳裸露過多,導致局部或全部鍍不上鍍層。
④石灰漿擦刷可以將工件表面晶格充分暴露,獲得結合力良好的鍍層。
⑤沖洗與揩擦。去除表面粘附的石灰。

⑥裝掛。鑄鐵件導電性差,裝掛時應接觸牢固,接觸點盡可能多設幾處,工件與工件之間的間距與其它材質電鍍件相比,略大0.3倍為好。⑦活化。活化的目的是除去在擦刷、裝掛等工序中形成的氧化膜。配方與工藝條件:w(硫酸)=5%~10%,w(氫氟酸)=5%~7%,室溫,5~10s。⑧流水沖洗。⑨電鍍鋅或硬鉻。

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