Gussteile für Werkzeugmaschinen erfordern eine hohe Dimensionsstabilität, Vibrationsdämpfungsleistung und Oberflächenpräzision. Verschiedene Gussfehler wie Lunker, Sandlöcher und Risse beeinträchtigen die Steifigkeit und Bearbeitungsgenauigkeit der Basis erheblich, was zu Werkzeugvibrationen und Werkstückausschuss während der Langzeitbearbeitung führt. In diesem Artikel werden typische Fehler im Gussproduktionsprozess identifiziert, die Grundursachen analysiert und gezielte Vorbeugungs- und Abhilfemaßnahmen vorgeschlagen, um Gießereien und Werkzeugmaschinenherstellern bei der Kontrolle der Gussqualität zu helfen.
Sandlöcher und Krusten
Ursache
1. Der Formsand hat eine schlechte Kompaktheit, loser Sand oder Sand tropft beim Schließen und Gießen der Form ab.
2. Das Angusssystem ist unzumutbar, hohe Gießgeschwindigkeit wäscht die Sandoberfläche.
3. Die Oberflächenbeschichtung der Form ist uneben oder fehlt teilweise.
Präventive Lösungen
1. Kontrollieren Sie die Formsandfeuchtigkeit genau, verdichten Sie die Sandform gleichmäßig und reinigen Sie losen Sand, bevor Sie die Form schließen.
2. Optimieren Sie die Angussstruktur, um die Füllgeschwindigkeit des geschmolzenen Eisens zu verlangsamen und einen direkten Aufprall auf die Sandwand zu vermeiden.
3. Die feuerfeste Beschichtung gleichmäßig aufbürsten und sicherstellen, dass alle Innenflächen vollständig bedeckt sind.
Schrumpfhohlraum und Schrumpfporosität
Ursache
1. Unsachgemäßes Design der Gussstruktur mit heißen Stellen und dicken und ungleichmäßigen Wandstärken.
2. Unzureichende Einstellung des Speisesteigrohrs oder unangemessene Steigrohrposition.
3. Zu hohe Abkühlgeschwindigkeit lokaler dicker Gussteile.
Präventive Lösungen
1. Strukturdesign optimieren, um abrupte Wandstärkenänderungen zu vermeiden, abgerundete Übergänge verwenden.
2. Platzieren Sie Speisesteigleitungen, Kalteisen und Kühler angemessen an heißen Stellen, um eine sequenzielle Erstarrung zu erreichen.
3. Kontrollieren Sie die Gießtemperatur richtig und vermeiden Sie eine zu hohe Temperatur des geschmolzenen Eisens.
Kaltes Schließen und Fehllauf
Ursache
1. Niedrige Gießtemperatur, schlechte Fließfähigkeit des geschmolzenen Graugusses.
2. Zu dünne Gusswand, zu lange Fließstrecke der Eisenschmelze.
3. Unsachgemäße Angussanordnung führt dazu, dass mehrere Ströme geschmolzenen Eisens bei niedriger Temperatur zusammenlaufen.
Präventive Lösungen
1. Erhöhen Sie die Gießtemperatur entsprechend und sorgen Sie für eine gute Fließfähigkeit des geschmolzenen Eisens.
2. Optimieren Sie die Kanalanordnung, um die Einfüllstrecke des geschmolzenen Eisens zu verkürzen.
3. Vermeiden Sie ein übermäßig dünnes Strukturdesign an nicht-wichtigen Belastungsteilen.
Heißer Riss und kalter Riss
Ursache
1. Scharfe Ecken verursachen Spannungskonzentration während der Erstarrungsschrumpfung.
2. Eine übermäßige Sandformbeständigkeit schränkt das freie Schrumpfen der Gussteile ein.
3. Eine ungleichmäßige Abkühlgeschwindigkeit führt zu einer enormen inneren thermischen Belastung.
Präventive Lösungen
1. Verwenden Sie abgerundete Übergänge für alle scharfen Ecken, um die Spannungskonzentration zu verringern.
2. Verbessern Sie die Kollabierbarkeit des Formsands, um den Schrumpfungswiderstand zu verringern.
3. Führen Sie nach der Grobbearbeitung eine Glüh- und Entspannungsbehandlung durch, um innere Spannungen zu beseitigen.
Verzerrung und Verformung
Ursache
1. Eine unsymmetrische Gussstruktur führt zu einer inkonsistenten Schrumpfungsspannungsverteilung.
2. Falsches Stapeln und Abkühlen nach dem Gießen.
3. Unzureichende Stressabbaubehandlung, Restspannung baut sich bei längerem Gebrauch langsam ab.
Präventive Lösungen
1. Optimieren Sie die strukturelle Symmetrie und setzen Sie angemessene Verstärkungsrippen ein, um die Gesamtsteifigkeit zu verbessern.
2. Platzieren Sie die Gussteile während der natürlichen Abkühlung flach, um eine einseitige Kraftextrusion zu vermeiden.
3. Zweimaliges Spannungsarmglühen durchführen: einmal nach dem Abkühlen des Gussstücks, einmal nach der Grobbearbeitung.
Gasloch
Ursache
1. Übermäßige Feuchtigkeit im Formsand, im Bindemittel oder in der Beschichtung zersetzt sich und erzeugt Gas.
2. Unzureichende Entlüftungslöcher in der Sandform, Gas kann nicht reibungslos abgeführt werden.
3. Geschmolzenes Eisen wird vor dem Gießen nicht ausreichend entgast.
Präventive Lösungen
1. Kontrollieren Sie den Feuchtigkeitsgehalt von Formsand und feuerfester Beschichtung streng.
2. Öffnen Sie genügend Entlüftungslöcher an der höchsten Position des Formhohlraums.
3. Halten Sie die Schöpfkelle und die Gießwerkzeuge trocken, um Kontakt mit Wasser zu vermeiden.
Die meisten Mängel an Gussteilen von Werkzeugmaschinen sind auf eine unangemessene Strukturkonstruktion, instabile Formsandparameter, einen unsachgemäßen Gießprozess und eine unvollständige Spannungsentlastungsbehandlung zurückzuführen. Durch die Optimierung der Gussstruktur, die Standardisierung von Form- und Gießverfahren, die Abstimmung angemessener Speiser und Kalteisen sowie eine standardisierte Glühbehandlung kann die Ausschussrate erheblich reduziert werden, wodurch die hohe Steifigkeit, hohe Präzision und langfristige Dimensionsstabilität der Werkzeugmaschinenbasen gewährleistet werden.
