如何防治床身铸件变形与应力问题[制芯单元]
发布时间:2025-09-17 11:33:00
床身铸件发生变形是一种常见的铸造缺陷,主要表现为导轨面的下凹。这种现象本质上是铸件在高温塑性状态下通过形变自动调节内应力的过程。其产生机理在于:当铸件处于特定温度范围时,内部应力超过了材料的屈服极限,尽管尚未达到抗拉极限,仍会导致永久变形。
机床床身因其结构特点——导轨部分相对较厚、连接壁较薄,在冷却过程中容易出现温度梯度。较薄部位先冷却至弹性变形温度以下并开始收缩,而此时较厚部位仍处于塑性状态,被迫发生变形以匹配收缩。待厚部也冷却至低温时,由于薄壁已处于弹性阶段,变形便被“冻结”,最终形成导轨中凹的形态。
工艺上常采用“反变形”措施应对该问题,即在模型设计时预设向上的曲率(假曲率),经验数值为每米长度预留0.5~2毫米的凸起量,以此抵消后续变形。但需注意的是,这种方法仅能修正形状偏差,并未彻底消除铸件内部的残余应力。
残余应力的存在,会使得机床在后续加工或使用中继续发生变形,导致精度丧失。因此,要保障床身铸件的尺寸稳定性与服役性能,不仅要采取预变形设计,还必须通过退火、自然时效或振动时效等工艺方法有效去除其内应力。
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