铸造工艺对机械轴承座性能的影响探析

董营

摘要：随着社会经济的发展，我国的工业化进程有了很大进展，对机械设备的应用越来越广泛。现阶段，我国的经济发展、科技进步和工业化水平的提高呈现出一定的发展趋势，这有效地推进了我国的机械改革和产业化创新的进程，特别是大型机械零件的性能优化，这对于我国的机械产业化进程的推进有着重要作用。本文首先分析了主题意义，其次探讨了铸造工艺对机械轴承座性能影响的背景，最后就铸造工艺进行论述，以供参考。

关键词：铸造工艺;机械轴承座性能;影响探析

引言

在工业生产中，大量产品需要使用模具压制成型，同时由于采用模具生产出的零件精确度、整体性较高，模具成型工艺在汽车零部件行业使用广泛。目前，国外一些发达国家拥有较为先进的模具加工技术和更为完善的模具钢系统，而我国则在这一方面相对落后，短板十分明显。对此，需要对模具钢相关技术加以研究以提升模具加工、维护水平。

1主题意义

在铸造生产过程中，规模型的生产线通常需要大量的新砂、旧砂和辅助材料作为造型、制芯的工艺用料，而旧砂的用量则占有最大比例。在成型浇注后经落砂产生大量的废旧砂，在回用过程中需投入大量的人力、物力和财力，又形成大规模的再生砂处理环节。废弃处理会造成资源浪费和环境污染，而且近年来已经形成比较严重的、有环保问题的、影响企业发展的一个瓶颈。所以，旧砂再生、合理回用已成为企业发展、转型升级和环保的一个重点，刻不容缓。旧砂再生回用，从企业综合效益来讲是铸造生产全过程的重点环节。按现有条件可采用在线再生，亦可采用离线再生，具体取决于企业的工况条件。旧砂再生的目的是使原砂资源再利用，减少废弃物排放，减少环境污染，并改善作业环境，是一项符合可持续发展的技术措施。由于铸造工艺、铸造材料的不同而存在的再生特性的差异，对研究废旧砂的再生处理、技术装备、工艺流程、终端排废和相关再生技术的处理效果与品质显得至关重要。

2铸造工艺对机械轴承座性能影响的背景分析

众所周知，轴承座是现代机械的重要组成部分，对机械设备的正常运行起着重要的作用。轴承座这个部件具有降低轴承的扭转和振动的效果，能够有效地保证机械设备的正常运转。同时，轴承座的质量与轴承座的应用密切相关。在复杂的环境中，轴承座容易超负荷工作，很有可能发生变形和崩溃等问题。机械轴承座工作强度非常强大，不仅受到上部机械设备的自重和其产生的力的影响，同时在设备运作时，振动、粉层等都会给其带来影响，在恶劣的工作环境下，轴承座容易出现变形、断裂和过载现象，影响到正常生产。另外，轴承座生产比较繁琐，再加上轴承座结构复杂、变形不均匀等特点，因此在铸造过程中在不均匀的热环境下，形态容易发生变化。另外，轴承座的生产以及使用对轴承有着很大影响，一旦轴承座的性能不符合行业要求，这会对轴承座的耐久性和基本工作效率产生一定影响，更重要的是，在严酷的工作环境中，轴承座容易受到内部及外部因素的影响，负荷过载，导致轴承座变形或损坏。但是，在轴承座的生产、加工和铸造过程中，轴承座也需要根据铸造模具的相关要求选择不同的铸造工艺，另外还要提高技术人员的技术水平，确保铸造模具的精度、尺寸等，保证轴承座性能，避免轴承座受到内外部因素影响。

3铸造工艺

3.1工艺设计特点

首先必须强调，由于废旧砂的复杂性，离线再生处理的工艺过程是一个有针对性的特性处理过程。（1）工艺流程，必须对废旧砂进行有效分解破碎（控制颗粒度）、二级磁选（清理铁杂物）、焙烧（脱膜）、冷却筛分（选择颗粒度）、搓磨破碎、去膜去灰、砂净化。最终实现对复杂废旧砂团块的破碎、分解、松散和冷却。有机脂类旧砂，对失效的、脆性的、溃散状的惰性膜达到脱膜、去膜、去灰和圆整的目的[4]。（2）干法+热法+干法的综合再生处理方式，主要利用砂处理设备与核心砂再生设备来实现的一种高温电阻炉加热方法。其中包括：破碎筛分设备、输送设备、焙烧炉、振动沸腾冷却、强力搓磨再生、二级磁选风选等，最后入库定量包装。整个工艺过程配套组合布袋除尘器系统，构成一个独立的离线再生工艺单元，若通过自动化控制系统可实现机械化离线生产。（3）核心砂再生设备，包括：滚筒破碎筛分机（松散分解）、反击式破碎机（小块破碎）、焙烧炉（有机脂分解）、振动沸腾冷却机、强力搓磨再生机、悬挂式强力磁选机等。（4）在旧砂通过冷却后，再生砂进一步的颗粒净化非常重要。由于再生砂的品质指标之一是砂颗粒净化要求。在技术条件、制造成本有限的前提下，必须考虑合理的工艺设计方案。（5）热法再生一般常用焙烧炉高温燃烧的手段来实施。焙烧炉燃烧的原料有天然气、煤气、轻油等介质，也有燃烧煤、焦的形式，但污染比较严重，目前已属于淘汰的工艺类型。

3.2电弧焊

电弧焊是较为常见的一种焊接技术，在模具修复过程中使用广泛。这种修复模式较为复杂，利用电弧在空气放电的物理现象，将电能转换为焊接热能，使焊条和模具互熔从而达到连接金属、完成修复的目的。裂纹、磨损等失效形式使用电弧焊接技术效果较明显。如果模具出现热疲劳裂纹，则不能使用该方法修复。目前，电弧焊主要有以下几种焊接方式。（1）手工电弧焊接。手工电弧焊使用广泛，这得益于其灵活且简单的操作，能够在各种焊接状况下都发挥作用。同时其在大面积受损的模具上也有良好修复效果。但是这种焊接方式仍存在一些缺陷，其焊接接头质量不好把控，易产生接头质量层次不齐。在日常工作中使用这类方法进行焊接需要合理选择焊接材料。（2）钨极氩弧焊接。该焊接方式在修复过程中有气体保护，不容易造成金属喷溅的现象，在修复过程中焊接缝外观整齐。这类方法通常用来修复一些小型模具，对形状复杂对小型模具有较好效果，但是这类方法对缺点在于熔敷速度较慢，所以修复时间较长。（3）等离子电弧焊。该技术在焊接过程中主要依赖压缩电弧来进行，对宽度较大的模具比较实用，这类方法可以减少模具失效率，在修复过程中成功率较高。

3.3测试方法

轴承座在完成铸造以后，将标准的V陷波样品制作成冲击样品，对冲击样品进行实验，在完成实验后，使用电子显微镜观察样品。磨损试样样品规格50mm×10mm，磨损实验采用MM200型机器来进行实验，MM200型磨损试验机的参数设定为旋转速度400r/min、工作压力控制在100N、磨损时间控制在30min，保证整个实验在室温下进行。在进行实验的过程中，要想保证实验结果的真实与准确，就要保证磨损材料，在实验过后，通过JSM-1型扫描电子显微镜来观察样品。

结语

综上所述，加工方法对于单件小批量生产而言是合适的，但对于大批量生产是不合适的。由于大批量生产时，为了提高生产效率必须用到专用夹具，这就要求铸造毛坯具有一致性，所以在以后的生产中，如果铸件的质量比较好，则机械加工一定会更顺利，生产效率也会得到更大的提高。另外，对于主轴孔的加工，如果能有专用车床夹具，那么其加工效率也将大大提高。

参考文献

[1]陳建.浅谈铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].内燃机与配件，2019（08）：100-101.

[2]汪方文.铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].内燃机与配件，2018（19）：132-133.

[3]刘江波，刘晓璇.铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].热加工工艺，2018，47（05）：115-117，120.

[4]杨艳兵，王峰.脂硬化水玻璃石英砂旧砂再生及性能工艺研究[J].中国铸造装备与技术，2017（2）：8-10.