減速機箱體鑄造
一、 材質(zhì)選擇
選擇哪種材質(zhì)取決于減速機的負載和應(yīng)用場景:
1. 灰鑄鐵 (Gray Cast Iron) —— 首選
- 常用牌號:HT200, HT250。
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優(yōu)勢:
- 吸震性好:能有效吸收齒輪嚙合產(chǎn)生的震動和噪音(這是鋼件做不到的)。
- 易切削:箱體上有大量的螺紋孔、油孔需要加工,灰鐵加工成本低。
- 成本低:鑄造性能好,廢品率低。
- 適用:絕大多數(shù)通用減速機(如齒輪減速電機、小型擺線針輪減速機)。
2. 球墨鑄鐵 (Ductile Iron)
- 常用牌號:QT450-10, QT500-7。
- 優(yōu)勢:強度高,重量比灰鐵輕,且耐高壓(不易變形)。
- 適用:大功率減速機、重載齒輪箱(如風電齒輪箱、盾構(gòu)機減速機)或箱體壁較薄的結(jié)構(gòu)。
二、 核心鑄造工藝
減速機箱體形狀復雜(通常為中空箱體),內(nèi)部有砂芯,且壁厚不均。
1. 造型工藝
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樹脂砂 (Resin Sand):
- 推薦:這是目前生產(chǎn)減速機箱體的主流工藝。
- 理由:樹脂砂強度高、尺寸精度高、表面光潔。最重要的是,它的潰散性好,開箱后砂芯容易清理,適合清理箱體內(nèi)部復雜的空腔。
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消失模 (Lost Foam):
- 適合結(jié)構(gòu)非常復雜、難以起模的箱體,無分型面,尺寸精度高。
2. 澆注系統(tǒng)設(shè)計
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底注式或階梯式澆注:
- 箱體通常較高,為了防止鐵水飛濺和卷氣,應(yīng)讓鐵水從底部平穩(wěn)上升。
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擋渣設(shè)計:
- 必須設(shè)置過濾網(wǎng)。箱體內(nèi)部的渣眼是致命缺陷,會導致漏油。
3. 補縮系統(tǒng)(防縮孔)
- 熱節(jié)位置:箱體的軸承座部位通常較厚(為了安裝軸承蓋),是典型的熱節(jié)。
- 對策:在軸承座上方設(shè)置冒口,或在外部放置冷鐵,強制順序凝固,防止軸承座處出現(xiàn)縮松(縮松會導致加工后氣密性試驗漏氣)。
三、 關(guān)鍵質(zhì)量控制 (QC)
1. 氣密性 (Air Tightness) —— 最重要
減速機箱體必須不漏油。
- 檢測:水壓試驗(Water Pressure Test)。通常要求在 0.2-0.3 MPa 壓力下保持 5-10 分鐘,無滲漏。
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常見漏點:
- 軸承座根部:由于壁厚突變,容易產(chǎn)生縮松。
- 砂芯結(jié)合面:如果芯頭定位不準,砂芯錯位會形成 “披縫”,加工后可能穿透。
2. 加工余量與尺寸精度
- 加工面:軸承孔端面、結(jié)合面(合箱面)、地腳面。
- 要求:這些面必須平整,無氣孔和夾砂。如果結(jié)合面不平,合箱后會漏油。
3. 時效處理 (Aging)
- 必要性:必須做。
- 原因:箱體壁薄且形狀不規(guī)則,鑄造應(yīng)力極大。如果不進行人工時效(500-550℃保溫),在加工完軸承孔后,箱體變形會導致軸承孔同軸度超差,裝配后齒輪嚙合不良,噪音大。
四、 常見缺陷及對策
| 缺陷 | 現(xiàn)象 | 原因 | 對策 |
|---|---|---|---|
| 漏油 | 水壓試驗滲漏 | 內(nèi)部縮松、砂眼、裂紋 | 優(yōu)化冒口補縮;提高砂芯強度;確保澆注溫度。 |
| 變形 | 加工后尺寸變化 | 殘余應(yīng)力大 | 粗加工后進行人工時效處理。 |
| 氣孔 | 表面或內(nèi)部氣孔 | 砂芯發(fā)氣量大、排氣不暢 | 烘干砂芯;增加砂芯排氣孔;降低澆注溫度。 |
| 粘砂 | 表面粗糙,難清理 | 澆注溫度過高、涂料脫落 | 刷優(yōu)質(zhì)醇基涂料;降低澆注溫度。 |
五、 后續(xù)處理與加工
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