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由于機床床身的尺寸較大，在初始澆注時模型的溫度并不均勻。假設開始澆注短時間0.01s范圍內(nèi)穩(wěn)態(tài)熱分析的結(jié)果作為后續(xù)瞬態(tài)熱分析的初始條件。鑄件初始溫度：1400℃，鑄型初始溫度：25℃。對鑄造過程進行熱分析的邊界條件是鑄型與空氣之間的空氣對流。由于砂型鑄造，對流系數(shù)隨溫度變化不大，取為常數(shù)65W/m2.C。在強通風對流條件下，床身溫度變化尤其快，較初1h溫度下降高達180℃，4h后床身整體溫度已降至50℃以下，且較低溫度已接近室溫。隨后由于本身溫度較低，溫度變化相對緩慢，7h后較高溫度降至28.5℃，整體溫差只有3℃。同時可以看到鑄件在落砂后，自然對流條件下較薄部位的筋板和橫斷隔板降溫較快，較厚部位的無排屑孔導軌降溫較慢。 大型床身鑄件在高溫下澆注，在凝固冷卻過程中，因溫度下降而產(chǎn)生收縮和發(fā)生相變，如收縮和相變受到阻礙，便會在鑄件中產(chǎn)生鑄造應力。鑄造應力按其形成原因可分為熱應力、相變應力和機械阻礙應力三種。鑄造應力是熱應力、相變應力和機械應力三者之和。常用的去掉應力的方法如下：
一、自然時效法自然時效去掉應力效果好，但要達到去掉殘余應力的目的，就要使鑄件長期暴露的空氣中數(shù)年。長時間的放置全部不適合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)，一般不予采用。
二、熱時效法熱時效能去掉應力，但對設備成本高、耗能高，根據(jù)時效窯的功率不同一般需要30h以上。是普通使用的去掉殘余應力的工藝方式。但在能源日益緊張的情況下，也不適合應用，而且其經(jīng)濟成本高，不符合企業(yè)生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益。所以需要尋找一種能夠替代熱時效的工藝方法。
三、振動時效法振動時效的實質(zhì)是以振動的形式給工件施加附加應力。當附加應力與殘余應力疊加后，達到或超過材料的屈服限時，工件發(fā)生微觀或宏觀的塑性變形，從而降低和均化工件的殘余應力，從而使工件幾何尺寸穩(wěn)定。該工藝方法耗能低、設備簡單使用方便，目前普遍應用。
如數(shù)控床身鑄件澆注后，在惰性氣體，或還原性保護氣氛下冷卻，把防止氧反應和防止表面脫碳結(jié)合起來，直保護到數(shù)控床身鑄件表面達不到氧反應溫度為止。表面保護良好的鑄件脫殼后其表面呈銀灰色、銀白色或帶彩色的氧反應色。清理對熔模鑄件表面粗糙度影響也很大。澆注和金屬液凝固過程中，因溫度較高，鑄件表面會氧反應，且氧反應層不均勻，加上數(shù)控床身鑄件表面金屬氧反應物有可能與型殼中氧反應物作用，促使鑄件表面不均勻的脫落，顯著地增加鑄件表面的粗糙度。數(shù)控床身鑄件在保護氣氛下冷卻是表面的重要一環(huán)。如鑄件澆注后，在惰性氣體，或還原性保護氣氛下冷卻，把防止氧反應和防止表面脫碳結(jié)合起來，直保護到鑄件表面達不到氧反應溫度為止。表面保護良好的鑄件脫殼后其表面呈銀灰色、銀白色或帶彩色的氧反應色。清理對熔模鑄件表面粗糙度影響也很大。
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