鑄造工藝對機械軸承座性能的影響探析

董營

摘要：隨著社會經濟的發展，我國的工業化進程有了很大進展，對機械設備的應用越來越廣泛。現階段，我國的經濟發展、科技進步和工業化水平的提高呈現出一定的發展趨勢，這有效地推進了我國的機械改革和產業化創新的進程，特別是大型機械零件的性能優化，這對于我國的機械產業化進程的推進有著重要作用。本文首先分析了主題意義，其次探討了鑄造工藝對機械軸承座性能影響的背景，最后就鑄造工藝進行論述，以供參考。

關鍵詞：鑄造工藝;機械軸承座性能;影響探析

引言

在工業生產中，大量產品需要使用模具壓制成型，同時由于采用模具生產出的零件精確度、整體性較高，模具成型工藝在汽車零部件行業使用廣泛。目前，國外一些發達國家擁有較為先進的模具加工技術和更為完善的模具鋼系統，而我國則在這一方面相對落后，短板十分明顯。對此，需要對模具鋼相關技術加以研究以提升模具加工、維護水平。

1主題意義

在鑄造生產過程中，規模型的生產線通常需要大量的新砂、舊砂和輔助材料作為造型、制芯的工藝用料，而舊砂的用量則占有最大比例。在成型澆注后經落砂產生大量的廢舊砂，在回用過程中需投入大量的人力、物力和財力，又形成大規模的再生砂處理環節。廢棄處理會造成資源浪費和環境污染，而且近年來已經形成比較嚴重的、有環保問題的、影響企業發展的一個瓶頸。所以，舊砂再生、合理回用已成為企業發展、轉型升級和環保的一個重點，刻不容緩。舊砂再生回用，從企業綜合效益來講是鑄造生產全過程的重點環節。按現有條件可采用在線再生，亦可采用離線再生，具體取決于企業的工況條件。舊砂再生的目的是使原砂資源再利用，減少廢棄物排放，減少環境污染，并改善作業環境，是一項符合可持續發展的技術措施。由于鑄造工藝、鑄造材料的不同而存在的再生特性的差異，對研究廢舊砂的再生處理、技術裝備、工藝流程、終端排廢和相關再生技術的處理效果與品質顯得至關重要。

2鑄造工藝對機械軸承座性能影響的背景分析

眾所周知，軸承座是現代機械的重要組成部分，對機械設備的正常運行起著重要的作用。軸承座這個部件具有降低軸承的扭轉和振動的效果，能夠有效地保證機械設備的正常運轉。同時，軸承座的質量與軸承座的應用密切相關。在復雜的環境中，軸承座容易超負荷工作，很有可能發生變形和崩潰等問題。機械軸承座工作強度非常強大，不僅受到上部機械設備的自重和其產生的力的影響，同時在設備運作時，振動、粉層等都會給其帶來影響，在惡劣的工作環境下，軸承座容易出現變形、斷裂和過載現象，影響到正常生產。另外，軸承座生產比較繁瑣，再加上軸承座結構復雜、變形不均勻等特點，因此在鑄造過程中在不均勻的熱環境下，形態容易發生變化。另外，軸承座的生產以及使用對軸承有著很大影響，一旦軸承座的性能不符合行業要求，這會對軸承座的耐久性和基本工作效率產生一定影響，更重要的是，在嚴酷的工作環境中，軸承座容易受到內部及外部因素的影響，負荷過載，導致軸承座變形或損壞。但是，在軸承座的生產、加工和鑄造過程中，軸承座也需要根據鑄造模具的相關要求選擇不同的鑄造工藝，另外還要提高技術人員的技術水平，確保鑄造模具的精度、尺寸等，保證軸承座性能，避免軸承座受到內外部因素影響。

3鑄造工藝

3.1工藝設計特點

首先必須強調，由于廢舊砂的復雜性，離線再生處理的工藝過程是一個有針對性的特性處理過程。（1）工藝流程，必須對廢舊砂進行有效分解破碎（控制顆粒度）、二級磁選（清理鐵雜物）、焙燒（脫膜）、冷卻篩分（選擇顆粒度）、搓磨破碎、去膜去灰、砂凈化。最終實現對復雜廢舊砂團塊的破碎、分解、松散和冷卻。有機脂類舊砂，對失效的、脆性的、潰散狀的惰性膜達到脫膜、去膜、去灰和圓整的目的[4]。（2）干法+熱法+干法的綜合再生處理方式，主要利用砂處理設備與核心砂再生設備來實現的一種高溫電阻爐加熱方法。其中包括：破碎篩分設備、輸送設備、焙燒爐、振動沸騰冷卻、強力搓磨再生、二級磁選風選等，最后入庫定量包裝。整個工藝過程配套組合布袋除塵器系統，構成一個獨立的離線再生工藝單元，若通過自動化控制系統可實現機械化離線生產。（3）核心砂再生設備，包括：滾筒破碎篩分機（松散分解）、反擊式破碎機（小塊破碎）、焙燒爐（有機脂分解）、振動沸騰冷卻機、強力搓磨再生機、懸掛式強力磁選機等。（4）在舊砂通過冷卻后，再生砂進一步的顆粒凈化非常重要。由于再生砂的品質指標之一是砂顆粒凈化要求。在技術條件、制造成本有限的前提下，必須考慮合理的工藝設計方案。（5）熱法再生一般常用焙燒爐高溫燃燒的手段來實施。焙燒爐燃燒的原料有天然氣、煤氣、輕油等介質，也有燃燒煤、焦的形式，但污染比較嚴重，目前已屬于淘汰的工藝類型。

3.2電弧焊

電弧焊是較為常見的一種焊接技術，在模具修復過程中使用廣泛。這種修復模式較為復雜，利用電弧在空氣放電的物理現象，將電能轉換為焊接熱能，使焊條和模具互熔從而達到連接金屬、完成修復的目的。裂紋、磨損等失效形式使用電弧焊接技術效果較明顯。如果模具出現熱疲勞裂紋，則不能使用該方法修復。目前，電弧焊主要有以下幾種焊接方式。（1）手工電弧焊接。手工電弧焊使用廣泛，這得益于其靈活且簡單的操作，能夠在各種焊接狀況下都發揮作用。同時其在大面積受損的模具上也有良好修復效果。但是這種焊接方式仍存在一些缺陷，其焊接接頭質量不好把控，易產生接頭質量層次不齊。在日常工作中使用這類方法進行焊接需要合理選擇焊接材料。（2）鎢極氬弧焊接。該焊接方式在修復過程中有氣體保護，不容易造成金屬噴濺的現象，在修復過程中焊接縫外觀整齊。這類方法通常用來修復一些小型模具，對形狀復雜對小型模具有較好效果，但是這類方法對缺點在于熔敷速度較慢，所以修復時間較長。（3）等離子電弧焊。該技術在焊接過程中主要依賴壓縮電弧來進行，對寬度較大的模具比較實用，這類方法可以減少模具失效率，在修復過程中成功率較高。

3.3測試方法

軸承座在完成鑄造以后，將標準的V陷波樣品制作成沖擊樣品，對沖擊樣品進行實驗，在完成實驗后，使用電子顯微鏡觀察樣品。磨損試樣樣品規格50mm×10mm，磨損實驗采用MM200型機器來進行實驗，MM200型磨損試驗機的參數設定為旋轉速度400r/min、工作壓力控制在100N、磨損時間控制在30min，保證整個實驗在室溫下進行。在進行實驗的過程中，要想保證實驗結果的真實與準確，就要保證磨損材料，在實驗過后，通過JSM-1型掃描電子顯微鏡來觀察樣品。

結語

綜上所述，加工方法對于單件小批量生產而言是合適的，但對于大批量生產是不合適的。由于大批量生產時，為了提高生產效率必須用到專用夾具，這就要求鑄造毛坯具有一致性，所以在以后的生產中，如果鑄件的質量比較好，則機械加工一定會更順利，生產效率也會得到更大的提高。另外，對于主軸孔的加工，如果能有專用車床夾具，那么其加工效率也將大大提高。

參考文獻

[1]陳建.淺談鑄造工藝對機械軸承座性能的影響[J].內燃機與配件，2019（08）：100-101.

[2]汪方文.鑄造工藝對機械軸承座性能的影響[J].內燃機與配件，2018（19）：132-133.

[3]劉江波，劉曉璇.鑄造工藝對機械軸承座性能的影響[J].熱加工工藝，2018，47（05）：115-117，120.

[4]楊艷兵，王峰.脂硬化水玻璃石英砂舊砂再生及性能工藝研究[J].中國鑄造裝備與技術，2017（2）：8-10.