床身鑄件是機床的基礎支撐部件,承擔著整機的重量和加工過程中的動態(tài)載荷,其設計質量直接影響機床的精度保持性、抗震性能和使用壽命。因此,設計時不僅要滿足功能需求,還需兼顧可制造性與經濟性。
設計需考慮的核心因素
1. 材料選擇
床身鑄件通常采用灰鑄鐵(如HT200-HT300),因其具有良好的消震性、耐磨性和鑄造性能;對高精度或重載設備可選用球墨鑄鐵或合金鑄鐵。
2.床身鑄件 結構設計要點
壁厚均勻:避免因冷卻不均導致縮孔、縮松等缺陷,推薦采用等壁厚設計或漸變過渡。
加強筋布置:用于提高剛性、減少變形,筋厚一般為壁厚的2/3~3/4,且連接處應設圓角以減少應力集中 。
圓角設計:所有轉角處應設置合理圓角(R ≥ 1/2壁厚),有助于金屬流動、防止裂紋并延長模具壽命。
拔模斜度:外表面最小斜度約為0.5°–1°,便于脫模,減少損傷 。
3.熱處理與應力控制
鑄件在冷卻過程中會產生殘余應力,易引起變形。必須通過去應力退火(通常500–550℃保溫后緩冷)消除內應力,確保尺寸穩(wěn)定性。
4.其他注意事項
避免十字交叉肋板,防止形成熱節(jié)導致縮松;垂直肋應帶有一定的斜度以便脫模;肋不應處于拉應力區(qū),宜在受壓狀態(tài)下工作(尤其鑄鐵件)。