一、鑄造材料：奠定精度 “基礎性能”

1. 優(yōu)選低應力、高穩(wěn)定性材質
   優(yōu)先選用 HT250、HT300 等高強度灰鑄鐵（或球墨鑄鐵 QT600-3），這類材料的碳當量（CE）需嚴格控制（灰鑄鐵 CE 通常在 3.6%-3.9%），避免因成分波動導致鑄件收縮不均。
   • 例如：HT250 需保證含碳量 3.1%-3.4%、含硅量 1.8%-2.2%，且硫（≤0.12%）、磷（≤0.15%）等有害元素含量需極低，防止鑄件產(chǎn)生熱裂或疏松，影響尺寸精度。
2. 鐵水質量精細化控制
   鐵水需經(jīng)過 “雙聯(lián)熔煉”（沖天爐 + 電爐）或中頻感應爐精煉，確保溫度穩(wěn)定（澆注溫度控制在 1380℃-1420℃，根據(jù)壁厚調整），且鐵水純凈度高（無過多氧化渣、夾雜物）。
   • 若鐵水溫度過低，易導致鑄件充型不足、輪廓不清晰；溫度過高則會增加鑄件收縮率，加劇尺寸偏差。

二、工藝設計：從 “源頭” 規(guī)避精度偏差

1. 鑄型與模樣：保證 “基準精度”

• 砂型材料與緊實度控制
  優(yōu)先采用樹脂自硬砂（如呋喃樹脂砂）或水玻璃砂，這類砂型的退讓性好、潰散性優(yōu)，且尺寸穩(wěn)定性高（常溫下砂型變形量≤0.1%）。
  • 砂型緊實度需均勻（采用射芯機或壓實造型機，緊實度控制在 80-90KPa），避免局部緊實度不足導致澆注時砂型坍塌，或緊實度過高導致鑄件收縮受阻、產(chǎn)生內應力。
• 模樣精度與收縮補償
  模樣（木模、金屬模）的加工精度需比鑄件設計精度高 1-2 個等級（如鑄件公差要求 IT14，模樣需達 IT12），同時需根據(jù)材質收縮率預留收縮余量（灰鑄鐵線收縮率通常為 0.8%-1.2%，球墨鑄鐵為 1.2%-1.5%）。
  • 例如：若立柱設計長度為 2000mm，采用 HT250 材質，模樣需設計為 2000mm×(1+1.0%)=2020mm，抵消鑄造收縮導致的尺寸縮短。

2. 澆注系統(tǒng)：確保 “平穩(wěn)充型”

• 底注式澆注：鐵水從鑄型底部緩慢上升，減少卷氣和砂型沖刷，確保立柱的導軌面、法蘭等關鍵部位成型清晰；
• 階梯式澆道：針對壁厚不均的立柱（如導軌厚 30mm、側壁厚 15mm），設置 2-3 層內澆道，使鐵水同時充滿厚、薄部位，避免因充型順序差異導致的局部收縮不均。

3. 補縮系統(tǒng)：消除 “缺陷性精度偏差”

• 冷鐵設計：在導軌面下方、法蘭根部設置外冷鐵（鑄鐵冷鐵） 或內冷鐵（鋼丸冷鐵），加速厚大部位冷卻，實現(xiàn) “順序凝固”（薄壁先凝、厚壁后凝，冒口最后凝）。
  • 例如：導軌厚 30mm 時，冷鐵厚度需為壁厚的 0.8-1.0 倍（即 24-30mm），且冷鐵與砂型接觸部位需刷涂料，防止冷鐵與鑄件熔接；
• 冒口設置：在立柱頂部或厚大部位上方設置暗冒口（冒口體積與鑄件補縮部位體積比≥1:3），確保鐵水在凝固時能持續(xù)補充收縮空間，避免因縮孔導致鑄件局部尺寸 “縮水”。

三、過程管控：實時規(guī)避 “動態(tài)偏差”

1. 澆注過程精準控制
   • 澆注速度需穩(wěn)定（通常為 5-8kg/s，根據(jù)鑄件重量調整），避免過快導致鐵水飛濺、砂型沖蝕，或過慢導致鐵水在澆道內冷卻、充型不完整；
   • 采用 “擋渣澆口” 或 “過濾片”（如陶瓷過濾片），過濾鐵水中的氧化渣，防止夾渣導致鑄件局部凸起或凹陷，影響表面精度。
2. 冷卻過程 “緩冷 + 均溫”
   鑄件澆注后需在砂型內緩冷至 200℃以下（通常保溫 24-48 小時，根據(jù)壁厚延長），避免快速冷卻導致鑄件內外溫差過大、產(chǎn)生熱應力，進而引發(fā)變形（如立柱導軌面翹曲）。
   • 對于大型立柱（重量＞5 噸），可采用 “砂型內局部加熱”（如電阻絲加熱冒口區(qū)域），進一步減小冷卻梯度，保證尺寸穩(wěn)定。

四、后續(xù)處理：消除 “應力型精度偏差”

1. 時效處理：消除內應力
   必須進行兩次人工時效處理，徹底釋放鑄造內應力（尤其是導軌面、立柱垂直度關鍵部位）：
   • 第一次時效（去應力退火）：將鑄件緩慢加熱至 550℃-600℃，保溫 4-6 小時，隨爐冷卻至 200℃以下，可消除 60%-70% 的內應力；
   • 第二次時效（穩(wěn)定化處理）：粗加工后（去除 2-3mm 余量），再次加熱至 450℃-500℃，保溫 3-4 小時，消除粗加工產(chǎn)生的附加應力，防止精加工后尺寸回彈。
2. 精度檢測與矯正
   • 時效后需進行三維坐標檢測，重點檢查導軌面的平面度（通常要求≤0.05mm/m）、立柱垂直度（≤0.03mm/m）、上下法蘭的平行度（≤0.04mm/m）；
   • 若存在輕微變形（偏差≤0.1mm），可采用 “壓力矯正”（如液壓千斤頂緩慢施壓，配合局部加熱至 300℃-350℃），強制恢復尺寸精度；若偏差過大，則需返工重鑄。

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