球墨鑄鐵型材以其良好的抗沖擊性、很高的抗拉強(qiáng)度及鑄鐵特有的優(yōu)良的鑄造性、耐磨性、抗疲勞性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造工業(yè)的各種零部件。本文針對公司球墨鑄鐵件切削加工中存在的問題(如進(jìn)排氣管過程中產(chǎn)生的毛刺)通過有限元建模分析和切削試驗(yàn)探索球墨鑄鐵切削過程中切削毛刺的形成機(jī)理并進(jìn)一步探索球墨鑄鐵的切削性能為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低切削成本提供工藝指導(dǎo)。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗(yàn)過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時(shí)的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時(shí)間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時(shí)，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。進(jìn)一步的切削試驗(yàn)表明:速度和進(jìn)給量對毛刺的影響較小而切深影響較大。同時(shí)對球墨鑄鐵銑削加工性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究表明:球墨鑄鐵表面粗糙度隨著銑削速度的增大而減小;隨著進(jìn)給量和切深的增大而增大。切削速度較低時(shí)球墨鑄鐵切屑比較短呈屑狀。隨著切削速度的提高切屑呈細(xì)長狀。切深與進(jìn)給量較小時(shí)切屑呈屑狀隨著切深與進(jìn)給量的提高切屑呈細(xì)長狀。以硬質(zhì)合金刀具銑削球墨鑄鐵時(shí)其失效形式主要是磨粒磨損。

朝陽生鐵HT200圓鋼可切割

由于球墨鑄鐵鑄鐵型材水平連鑄過程中糊狀凝固的凝固特點(diǎn)，使得鑄鐵型材必然存在縮松縮孔。如何從工藝上有效地抑制縮松縮孔缺陷問題一直是人們研究的重點(diǎn)。大型球墨鑄鐵型材往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導(dǎo)致其縮松縮孔更難控制，因此對工藝設(shè)計(jì)提出了更高的要求。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 (1)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材，要實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補(bǔ)縮來解決縮松不可行，必須加強(qiáng)補(bǔ)縮作用，合理設(shè)置冒口和冷鐵，確保補(bǔ)縮通道順暢。 (2)建立鑄鐵型材的有限元模型，運(yùn)用ProCAST軟件對各個(gè)方案進(jìn)行了水平連鑄過程模擬仿真，對縮松縮孔進(jìn)行了預(yù)測，并對仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對鑄鐵型材工藝進(jìn)行了優(yōu)化。(3)針對優(yōu)化后的工藝，確定了一套實(shí)驗(yàn)方案，并對優(yōu)化后的工藝方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致表明，工藝優(yōu)化后鑄鐵型材縮松縮孔缺陷情況得到有效改善，成功解決了此類大型球鐵件的水平連鑄生產(chǎn)難題。

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