减速机外壳铸造是制造其壳体最主流的工艺,核心目标是通过铸造获得形状复杂、尺寸稳定且满足力学性能要求的壳体毛坯。其工艺选择和质量控制直接影响减速机的整体性能和使用寿命。
不同的铸造工艺适用于不同材质、批量和精度要求的减速机外壳,以下是四种常见工艺的对比:
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模具设计与制造
模具是决定铸件形状和尺寸的基础。设计时需重点考虑:
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分型面选择:确保铸件能顺利取出,减少飞边和分型误差。
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拔模斜度:为便于起模,在模具垂直表面设置 1°-3° 的斜度,防止铸件表面划伤。
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浇冒口系统:合理设计浇口和冒口的位置与大小,保证金属液平稳充型,同时补缩铸件凝固时的体积收缩,减少缩孔、缩松缺陷。
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型砂 / 制壳材料选择
型砂(砂型铸造)或制壳材料(熔模铸造)需具备高温强度、透气性和退让性:
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砂型铸造中,常用石英砂搭配树脂或水玻璃粘结剂,确保型砂在金属液高温冲击下不坍塌,同时能排出型腔内的气体。
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熔模铸造中,采用硅溶胶或水玻璃作为粘结剂,与刚玉砂等耐火材料混合制壳,以承受高温金属液的冲刷。
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熔炼与浇注控制
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熔炼:根据壳体材质(如铸铁、铸钢)选择合适的熔炉(冲天炉、电弧炉等),严格控制合金成分和杂质含量,确保材料性能达标。例如,铸造合金钢需精确控制铬、钼等合金元素的添加量。
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浇注:控制浇注温度(如铸铁约 1300-1400℃,铸钢约 1500-1600℃)和浇注速度。温度过高易导致铸件晶粒粗大、氧化;温度过低则可能造成充型不足、冷隔等缺陷。
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凝固与冷却控制
铸件的凝固顺序直接影响内部质量。通过设置冷铁或调整浇冒口位置,实现 “顺序凝固”(从远离冒口的部位向冒口方向凝固),利用冒口的金属液补充铸件凝固时的收缩,减少内部缩孔和缩松。冷却速度需均匀,避免因局部冷却过快产生热应力,导致铸件开裂。
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后处理工序
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清理:去除铸件表面的型砂、浇冒口和飞边,常用抛丸、喷砂或人工清理方式。
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热处理:根据材质和性能要求进行退火、正火或调质处理,以消除铸件内部应力,细化晶粒,改善力学性能(如提高强度和韧性)。
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检验:通过外观检查、尺寸测量、无损检测(如超声波检测、磁粉检测)等手段,排查表面及内部缺陷,确保铸件质量合格。
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