灰口铸铁件加工前的预处理,核心是解决 “表面清理、应力消除、缺陷排查、尺寸校准” 四大问题,为后续机加工扫清障碍,避免影响加工精度、刀具寿命和最终产品质量,主要包含四大类方法。
灰口
铸铁件铸造后,表面会附着粘砂、氧化皮、残留涂料和毛刺,需彻底清理以保证加工时刀具受力均匀,避免表面划痕。
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机械清理法:
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喷丸 / 喷砂处理:最常用方法,通过高速喷射钢丸(喷丸)或石英砂(喷砂)冲击表面,去除粘砂、氧化皮和残留涂料。喷丸还能轻微强化铸件表面,适合中小型或复杂结构件;喷砂表面更细腻,适合后续需高精度加工的铸件(如机床导轨)。
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振动落砂:利用振动台的振动使铸件与型砂分离,主要用于去除铸件表面和内腔的大块型砂,常作为喷丸 / 喷砂前的预处理。
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辅助清理法:
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高压清洗:用高压水枪(压力≥10MPa)冲洗表面,去除喷丸 / 喷砂后残留的细小粉尘,尤其适合有深孔、内腔的铸件(如主轴箱)。
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人工修磨:对铸件浇冒口切割后的残留痕迹、局部凸起的毛刺,用角磨机或砂轮进行手工修磨,确保表面平整。
灰口铸铁件在铸造冷却过程中会产生内应力,若不消除,加工后应力释放会导致铸件变形、开裂,影响尺寸精度,主要有两种处理方法。
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自然时效:
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将铸件放置在通风、干燥的室外场地,自然放置 2-4 周(根据铸件大小调整),通过环境温度变化缓慢释放内应力。
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优点是成本低、操作简单,适合对精度要求不高的普通铸件;缺点是周期长,占用场地大。
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人工时效:
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将铸件放入时效处理炉,按 “升温→保温→降温” 曲线处理:升温至 250-300℃(避免温度过高导致石墨形态变化),保温 4-6 小时,然后随炉缓慢冷却至室温。
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优点是时效周期短(1-2 天)、应力消除彻底(消除率达 80% 以上),适合高精度铸件(如机床床身、发动机缸体);对有特殊要求的铸件,可采用 “自然时效 + 人工时效” 双重处理,进一步提升稳定性。
灰口铸铁件可能存在气孔、夹渣、裂纹等缺陷,若加工前未排查,会导致加工时刀具崩损,或成品件报废,主要检测方法如下。
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表面缺陷检测:
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目视检测:用肉眼或 10 倍放大镜检查铸件表面,排查是否有裂纹、气孔、砂眼、冷隔等缺陷,重点检查加工面和受力部位。
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渗透检测:对表面可能存在的微小裂纹(肉眼难以发现),涂抹渗透剂后去除,再涂显像剂,裂纹处会显示红色痕迹,适合检测非多孔性的灰口铸铁件。
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内部缺陷检测:
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超声波探伤:用超声波探伤仪(频率 2-5MHz)对铸件关键部位(如轴承座孔、机床床身导轨下方)进行检测,排查内部气孔、夹渣、裂纹,不允许存在直径≥3mm 的内部缺陷。
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射线检测:对厚度较大(≥50mm)或承受高压的铸件(如液压阀块),用 X 射线或 γ 射线检测内部结构,可清晰显示内部缺陷的位置和大小,但成本较高,仅用于重要铸件。
灰口铸铁件毛坯的尺寸精度和加工余量是否均匀,直接影响后续加工效率和成品精度,需通过校准确保符合要求。
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尺寸检测:
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用卡尺、千分尺、卷尺等工具,检测铸件毛坯的关键尺寸(如长度、宽度、孔径),确保尺寸在图纸允许的毛坯公差范围内(一般为 ±2-5mm)。
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对大型铸件(如龙门机床床身),用激光测距仪检测整体尺寸,避免因毛坯尺寸偏差过大导致加工余量不足或过量。
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加工余量确认:
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检查铸件各加工面的余量是否均匀,一般粗加工余量为 3-5mm,精加工余量为 0.5-1mm。若局部余量不足(如因铸造收缩导致),需标记并调整后续加工方案;若余量过大,可在粗加工时适当增加切削深度,提高效率。
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