一、铸造材料：奠定精度 “基础性能”

1. 优选低应力、高稳定性材质
   优先选用 HT250、HT300 等高强度灰铸铁（或球墨铸铁 QT600-3），这类材料的碳当量（CE）需严格控制（灰铸铁 CE 通常在 3.6%-3.9%），避免因成分波动导致铸件收缩不均。
   • 例如：HT250 需保证含碳量 3.1%-3.4%、含硅量 1.8%-2.2%，且硫（≤0.12%）、磷（≤0.15%）等有害元素含量需极低，防止铸件产生热裂或疏松，影响尺寸精度。
2. 铁水质量精细化控制
   铁水需经过 “双联熔炼”（冲天炉 + 电炉）或中频感应炉精炼，确保温度稳定（浇注温度控制在 1380℃-1420℃，根据壁厚调整），且铁水纯净度高（无过多氧化渣、夹杂物）。
   • 若铁水温度过低，易导致铸件充型不足、轮廓不清晰；温度过高则会增加铸件收缩率，加剧尺寸偏差。

二、工艺设计：从 “源头” 规避精度偏差

1. 铸型与模样：保证 “基准精度”

• 砂型材料与紧实度控制
  优先采用树脂自硬砂（如呋喃树脂砂）或水玻璃砂，这类砂型的退让性好、溃散性优，且尺寸稳定性高（常温下砂型变形量≤0.1%）。
  • 砂型紧实度需均匀（采用射芯机或压实造型机，紧实度控制在 80-90KPa），避免局部紧实度不足导致浇注时砂型坍塌，或紧实度过高导致铸件收缩受阻、产生内应力。
• 模样精度与收缩补偿
  模样（木模、金属模）的加工精度需比铸件设计精度高 1-2 个等级（如铸件公差要求 IT14，模样需达 IT12），同时需根据材质收缩率预留收缩余量（灰铸铁线收缩率通常为 0.8%-1.2%，球墨铸铁为 1.2%-1.5%）。
  • 例如：若立柱设计长度为 2000mm，采用 HT250 材质，模样需设计为 2000mm×(1+1.0%)=2020mm，抵消铸造收缩导致的尺寸缩短。

2. 浇注系统：确保 “平稳充型”

• 底注式浇注：铁水从铸型底部缓慢上升，减少卷气和砂型冲刷，确保立柱的导轨面、法兰等关键部位成型清晰；
• 阶梯式浇道：针对壁厚不均的立柱（如导轨厚 30mm、侧壁厚 15mm），设置 2-3 层内浇道，使铁水同时充满厚、薄部位，避免因充型顺序差异导致的局部收缩不均。

3. 补缩系统：消除 “缺陷性精度偏差”

• 冷铁设计：在导轨面下方、法兰根部设置外冷铁（铸铁冷铁） 或内冷铁（钢丸冷铁），加速厚大部位冷却，实现 “顺序凝固”（薄壁先凝、厚壁后凝，冒口最后凝）。
  • 例如：导轨厚 30mm 时，冷铁厚度需为壁厚的 0.8-1.0 倍（即 24-30mm），且冷铁与砂型接触部位需刷涂料，防止冷铁与铸件熔接；
• 冒口设置：在立柱顶部或厚大部位上方设置暗冒口（冒口体积与铸件补缩部位体积比≥1:3），确保铁水在凝固时能持续补充收缩空间，避免因缩孔导致铸件局部尺寸 “缩水”。

三、过程管控：实时规避 “动态偏差”

1. 浇注过程精准控制
   • 浇注速度需稳定（通常为 5-8kg/s，根据铸件重量调整），避免过快导致铁水飞溅、砂型冲蚀，或过慢导致铁水在浇道内冷却、充型不完整；
   • 采用 “挡渣浇口” 或 “过滤片”（如陶瓷过滤片），过滤铁水中的氧化渣，防止夹渣导致铸件局部凸起或凹陷，影响表面精度。
2. 冷却过程 “缓冷 + 均温”
   铸件浇注后需在砂型内缓冷至 200℃以下（通常保温 24-48 小时，根据壁厚延长），避免快速冷却导致铸件内外温差过大、产生热应力，进而引发变形（如立柱导轨面翘曲）。
   • 对于大型立柱（重量＞5 吨），可采用 “砂型内局部加热”（如电阻丝加热冒口区域），进一步减小冷却梯度，保证尺寸稳定。

四、后续处理：消除 “应力型精度偏差”

1. 时效处理：消除内应力
   必须进行两次人工时效处理，彻底释放铸造内应力（尤其是导轨面、立柱垂直度关键部位）：
   • 第一次时效（去应力退火）：将铸件缓慢加热至 550℃-600℃，保温 4-6 小时，随炉冷却至 200℃以下，可消除 60%-70% 的内应力；
   • 第二次时效（稳定化处理）：粗加工后（去除 2-3mm 余量），再次加热至 450℃-500℃，保温 3-4 小时，消除粗加工产生的附加应力，防止精加工后尺寸回弹。
2. 精度检测与矫正
   • 时效后需进行三维坐标检测，重点检查导轨面的平面度（通常要求≤0.05mm/m）、立柱垂直度（≤0.03mm/m）、上下法兰的平行度（≤0.04mm/m）；
   • 若存在轻微变形（偏差≤0.1mm），可采用 “压力矫正”（如液压千斤顶缓慢施压，配合局部加热至 300℃-350℃），强制恢复尺寸精度；若偏差过大，则需返工重铸。

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