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　　对于形状复杂零件ღ✿✿ღ，在小批量生产中铸造的 加工方法是一种合理的选择ღ✿✿ღ，不但可以减少加工 量来节约加工费用ღ✿✿ღ，而且可以缩短加工周期ღ✿✿ღ，更为 重要的是可以实现复杂的造型ღ✿✿ღ；铸造材料的选择 依据是零件的性能要求ღ✿✿ღ，铸造材料既要考虑材料 的强度ღ✿✿ღ，也要考虑材料的铸造性能ღ✿✿ღ，而零件的结构 设计要和铸造工艺结合起来ღ✿✿ღ，才能够充分发挥铸 造的优势ღ✿✿ღ。

　　（ＣＥＴＣ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＣＯ．日本一卡二卡三卡不卡ღ✿✿ღ，ＬＴＤღ✿✿ღ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６ ღ✿✿ღ，Ｃｈｉｎａ）

　　Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅღ✿✿ღ，ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ＨＴ２５０． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅｓღ✿✿ღ， ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ＨＴ２５０ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｉｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ． Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｅｘｐａｔｉａｔｅｓ ｏｎ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｌｔｅｎ ｐａｒｔ． Ｃｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ＨＴ２５０ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｓｏ ｗｅ ｓｔｕｄｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｇｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ＨＴ２５０ღ✿✿ღ，ａｎｄ ｈａｖｅ ｉｔ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｂｒｏａｄｌｙ． Keywords: Ｃｒａｙ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ＨＴ２５０ღ✿✿ღ；Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅღ✿✿ღ；Ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔღ✿✿ღ；Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙღ✿✿ღ； Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．

　　用于电子元器件精密划切分割ღ✿✿ღ，要求设备精度高ღ✿✿ღ、 性能稳定ღ✿✿ღ。其中直线导轨安装座和设备安装基座 就是与其相关的重要零件ღ✿✿ღ，因此对于这类零件的 材料选择及结构设计的研究就很重要ღ✿✿ღ。本文研讨 了这类典型零件的材料和结构设计ღ✿✿ღ。

　　结构圆角凯发国际app首页ღ✿✿ღ。如果铸件没有外圆角ღ✿✿ღ，则会在对角线上 形成整齐的分界面ღ✿✿ღ，在这里会集中较多的杂质凯发国际app首页ღ✿✿ღ，形 成铸件的薄弱环节ღ✿✿ღ，即使通过热处理也不能改变这 里的杂质分布ღ✿✿ღ。而结构圆角的存在会消除这个薄弱 环节ღ✿✿ღ，同时也能使铸件外观美观日本一卡二卡三卡不卡ღ✿✿ღ，避免碰伤人体ღ✿✿ღ。如 果没有内圆角ღ✿✿ღ，则尖角处容易开裂ღ✿✿ღ，容易形成缩孔ღ✿✿ღ。

　　铸件的不同壁厚连接处的过渡ღ✿✿ღ：铸件壁厚不 同部分的连接应平滑过渡ღ✿✿ღ，避免截面突变ღ✿✿ღ，以减少 应力集中现象ღ✿✿ღ，防止铸件产生裂纹ღ✿✿ღ。当壁厚相差不 大时可以圆角过渡ღ✿✿ღ；如果壁厚之比超过 ２ 倍时ღ✿✿ღ，则 应用楔形过渡［４］ღ✿✿ღ。

　　时应该使铸造工艺过程尽量简化ღ✿✿ღ，提高生产率ღ✿✿ღ，降 低铸件废品率ღ✿✿ღ，为生产过程创造良好条件ღ✿✿ღ。外形力 求简化ღ✿✿ღ，使造型方便ღ✿✿ღ。

　　铸 件 非 加 工 面 的 存 在 既 可 以 减 少 加 工 量 ღ✿✿ღ，又 可以保留铸造特有的零件强度ღ✿✿ღ。但是对于非加工 面的设计应注意结构斜度ღ✿✿ღ，对于木模造型结构斜 度取 １°～３°ღ✿✿ღ，对于特殊的非加工面ღ✿✿ღ，可以不留 铸造斜度ღ✿✿ღ，但是铸造时仍然会存在铸造斜度（拔模 斜度）ღ✿✿ღ。在结构设计时需要考虑设计和施工后的外 形尺寸变化ღ✿✿ღ，以避免多个零件装配形成部件系统 时的相互尺寸干涉ღ✿✿ღ。

　　ＨＴ２５０ 灰口铸铁具有较好的机械性能和铸造 性能ღ✿✿ღ。与低牌号灰口铸铁（ＨＴ１００ღ✿✿ღ、ＨＴ１５０）比较ღ✿✿ღ，强 度和硬度较高凯发国际app首页ღ✿✿ღ，通过人工时效处理后容易加工ღ✿✿ღ，切 削性能好ღ✿✿ღ，在精加工前通过热处理定性后ღ✿✿ღ，精度稳 定ღ✿✿ღ。与高牌号灰口铸铁（ＨＴ３００ღ✿✿ღ、ＨＴ３５０）比较ღ✿✿ღ，铸造 性能好ღ✿✿ღ，铸造中不易出现铸造缺陷ღ✿✿ღ。

　　2.2 HT250 灰 口 铸 铁 热 处 理 工 艺 铸件热处理后不但可以获得较好的切削加工

　　性ღ✿✿ღ，更重要的是可以根据需要获得较好的机械性 能 ღ✿✿ღ，消 除 切 削 应 力 ღ✿✿ღ，均 化 组 织 ღ✿✿ღ，在 后 期 的 使 用 中 不 会出现较大的由应力产生的变形ღ✿✿ღ。

　　铸件完成后首先应退火ღ✿✿ღ，消除铸造应力ღ✿✿ღ，细化 组织ღ✿✿ღ，使成分均化ღ✿✿ღ。铸件加热至 ７０５～７６０ ℃后保 温ღ✿✿ღ，缓慢冷却ღ✿✿ღ。

　　和稳定的加工质量ღ✿✿ღ。零件表面不需要较高的硬度 和强度凯发国际app首页ღ✿✿ღ，因此不需要进行正火处理或者表面渗碳ღ✿✿ღ、 淬火等热处理ღ✿✿ღ。热处理过程中第二次热稳定化处 理对于零件精度的保证最为关键ღ✿✿ღ。表 １ 中的数据 组验证了这中热处理工艺ღ✿✿ღ。这类零件的材料选择 结构设计及热处理工艺在经过实践验证可行ღ✿✿ღ。

　　精密工作台的直线导轨安装座导轨安装面 和定位面形位公差精度要求高ღ✿✿ღ，在使用中不允许 较大的变形ღ✿✿ღ，形状复杂ღ✿✿ღ，而 ＨＴ２５０ 灰 口 铸 铁 具 有 较好的机械性能和铸造性能ღ✿✿ღ，因此选择这种材料 铸造加工直线导轨安装座ღ✿✿ღ。设计导轨安装面和定 位面为精加工面ღ✿✿ღ，丝杠的轴承支撑座安装面为精 加工面ღ✿✿ღ，安装基准面为精加工面ღ✿✿ღ，导轨调试压板安 装面为粗加工面ღ✿✿ღ，其余表面不加工ღ✿✿ღ。这样的结构能 够满足直线导轨的安装调试ღ✿✿ღ，并且最大限度减少 加工面ღ✿✿ღ。

　　足ღ✿✿ღ、气孔等ღ✿✿ღ，它的形成是结构设计没有充分考虑材 料铸造性能ღ✿✿ღ，因此ღ✿✿ღ，在结构设计时必须考虑以下几 个方面ღ✿✿ღ。

　　铸件的壁厚ღ✿✿ღ：铸件的壁厚不能太小ღ✿✿ღ。因为铸造 合金的流动性有一定的限制ღ✿✿ღ，铸件太薄ღ✿✿ღ，合金溶液 可能浇铸不满型腔而使铸件报废ღ✿✿ღ。所以ღ✿✿ღ，设计铸造 零件应根据铸造合金和铸造方法ღ✿✿ღ，确定铸件的最 小壁厚ღ✿✿ღ。但是ღ✿✿ღ，铸造壁厚也不能太大ღ✿✿ღ。因为厚壁铸 件 的 晶 粒 粗 大 ღ✿✿ღ，组 织 疏 松 ღ✿✿ღ，容 易 产 生 缩 孔 ღ✿✿ღ，厚 壁 的 灰口铸铁结晶组织会出现较多的石墨和铁素体ღ✿✿ღ， 强度显著下降ღ✿✿ღ。增加壁厚并不能使铸件的承载能 力按比例的增加ღ✿✿ღ，所以设计厚壁铸件将会造成金 属的浪费ღ✿✿ღ。为了提高零件的承载能力ღ✿✿ღ，铸造零件的 结构设计应选择合理的截面形状ღ✿✿ღ，必要时可以增 加设计加强筋ღ✿✿ღ。

　　化措施和热处理工艺措施ღ✿✿ღ。 通过应用实例的分析和验证ღ✿✿ღ，获得 ＨＴ２５０ 灰口铸铁在电子工业专用

　　结构设计力求形状简单ღ✿✿ღ。铸件基本形状为长 方体ღ✿✿ღ，突出部位便于磨消加工ღ✿✿ღ，安装直线导轨和轴 承座ღ✿✿ღ。为了便于导轨调试定位ღ✿✿ღ，设计了定位凸台ღ✿✿ღ； 底部设计了凹坑ღ✿✿ღ，既减少了铸造金属和大面积的 精加工面积ღ✿✿ღ，又有利于减小壁厚ღ✿✿ღ，获得厚度较一致 的截面ღ✿✿ღ。为了提高零件定位凸台的承载能力ღ✿✿ღ，零件 的结构增加设计了加强筋ღ✿✿ღ。结构设计中设计了结 构圆角ღ✿✿ღ。见图 ４ღ✿✿ღ、图 ５ღ✿✿ღ、图 ６ღ✿✿ღ。

　　材料属性ღ✿✿ღ：弹性模量 E＝１３８ ＧＰａღ✿✿ღ，切变模量 G＝５９．８ ＧＰａ凯发国际app首页ღ✿✿ღ，泊松比 μ＝０．１５６ღ✿✿ღ，密度 ρ＝７．２８ ｇ／ｃｍ３ღ✿✿ღ， 抗拉强度 σb＝２５０ ＭＰａ凯发国际app首页ღ✿✿ღ。

　　热稳定化处理应放在粗加工之后ღ✿✿ღ，以便将铸 造应力和粗加工形成的切削应力消除ღ✿✿ღ；加工面较 大的平面和孔凯发国际app首页ღ✿✿ღ，在工序安排上应该放在热稳定化 处理之前完成ღ✿✿ღ。对于精度要求很高的铸件ღ✿✿ღ，在半精 加工之后应该做第二次稳定化处理ღ✿✿ღ。稳定化处理 是把铸件加热至 ５５０～６００ ℃后保温 ２ ｈ 以上ღ✿✿ღ，缓 慢冷却ღ✿✿ღ。天然稳定化处理是把铸件长时间（一般在 １ 年以上）搁置在室外ღ✿✿ღ，可以使内应力消除ღ✿✿ღ。

　　口的敏感性差等特点ღ✿✿ღ，而且价格便宜ღ✿✿ღ，是机械行业 多年来一直采用的基本金属材料ღ✿✿ღ。由于熔炼和铸造 的影响ღ✿✿ღ，灰铸铁晶粒粗细不匀ღ✿✿ღ，杂质多ღ✿✿ღ。低牌号灰铸 铁含杂质较多ღ✿✿ღ，较高牌号的灰铸铁则强度高ღ✿✿ღ，晶粒 细密ღ✿✿ღ，杂质含量少ღ✿✿ღ，主要成分（质量分数ღ✿✿ღ，％）为 ２．７～ ３．５ Ｃღ✿✿ღ、１～２．７ Ｓｉღ✿✿ღ、０．５～１．２Ｍｎღ✿✿ღ、余量 Ｆｅ日本一卡二卡三卡不卡日本一卡二卡三卡不卡ღ✿✿ღ。

　　精密工作台的直线导轨安装座用于安装超精 密级直线导轨ღ✿✿ღ，导轨安装面和定位面形位公差精 度要求高ღ✿✿ღ，在使用中不允许有较大的变形ღ✿✿ღ，才能充 分发挥超精密级直线导轨的精密导向作用ღ✿✿ღ，实现

　　2.1 HT250 灰 口 铸 铁 机 械 性 能[1] ＨＴ２５０ 灰口铸铁具有易成形ღ✿✿ღ、吸振ღ✿✿ღ、耐磨ღ✿✿ღ、对缺

　　摘 要ღ✿✿ღ： 介绍了 ＨＴ２５０ 灰口铸铁的机械性能ღ✿✿ღ、热处理工艺和铸造结构ღ✿✿ღ，阐述了铸造零件的结构优

　　图 １ 是精密工作台的直线 是设备的安装基座ღ✿✿ღ，这两类零件造型复杂ღ✿✿ღ， 其性能要求加工后精度稳定ღ✿✿ღ，能够吸收振动凯发国际app首页ღ✿✿ღ，长期 使用后设备性能稳定ღ✿✿ღ。

　　点是只承受压力ღ✿✿ღ，不能出现塑性变形ღ✿✿ღ，在设备系统 运动过程中能有效地吸收振动ღ✿✿ღ，不能产生共振ღ✿✿ღ；在 长期使用中不能变形ღ✿✿ღ，能够保持最初设备调试的 安装精度ღ✿✿ღ。

　　为了获得较高的硬度和强度ღ✿✿ღ，铸件还可以进 行正火处理ღ✿✿ღ，把铸件加热至 ８９０～９３０ ℃后保温ღ✿✿ღ， 缓慢冷却［２］ღ✿✿ღ。

　　在 生 产 过 程 中 铸 造 缺 陷 不 可 能 完 全 避 免 日本一卡二卡三卡不卡ღ✿✿ღ，铸 造缺陷虽然可以通过粉末探伤ღ✿✿ღ、涡流探伤ღ✿✿ღ、Ｘ 射 线 机 等 检 测 ღ✿✿ღ，但 是 内 部 铸 造 缺 陷 在 没 有 加 工 前 不 易 发 现 ღ✿✿ღ，在 加 工 过 程 中 发 现 铸 造 缺 陷 后 需 要 通 过 焊接的补救措施来弥补ღ✿✿ღ，以避免较多的经济损 失ღ✿✿ღ。ＨＴ２５０ 灰口铸铁具有这种特性ღ✿✿ღ，重要的工艺 措 施 是 合 适 的 热 处 理 ღ✿✿ღ。 当 出 现 铸 造 缺 陷 后 ღ✿✿ღ，通 过 采 用 不 同 加 热 温 度 和 保 温 时 间 对 铸 铁（ＨＴ２５０） 进行退火ღ✿✿ღ，在 ７５０ ℃加热保温 １ ｈ 后 ღ✿✿ღ，ＨＴ２５０ 灰 口 铸 铁 在 此 时 的 铁 素 体 量 最 多 并 且 硬 度 最 低 ღ✿✿ღ，经 焊 接 补 救 后 不 会 出 现 裂 纹 ღ✿✿ღ，完 全 能 满 足 室 温 焊 接 的要求［３］ღ✿✿ღ。

　　铸件内腔的设计力争形状简单ღ✿✿ღ，少用型芯ღ✿✿ღ。型 芯 制 作 困 难 ღ✿✿ღ，浇 铸 容 易 损 坏 ღ✿✿ღ，从 而 影 响 铸 造 质 量 ღ✿✿ღ， 多会在铸件壁内形成气孔ღ✿✿ღ。另外为了提高铸造工 艺性ღ✿✿ღ，可以在型芯处增加铸造工艺孔［４］ღ✿✿ღ。

　　3.2 铸造材料对铸件结构设计的要求 铸 件 的 许 多 缺 陷 ღ✿✿ღ，如 缩 孔 ღ✿✿ღ、变 形 ღ✿✿ღ、裂 纹 ღ✿✿ღ、浇 不

　　电子工业专用设备ღ✿✿ღ，如划片机ღ✿✿ღ、切片机ღ✿✿ღ、粘片机 等ღ✿✿ღ，属于特殊的设备行业ღ✿✿ღ。这类设备包含的零件数 量和种类较多ღ✿✿ღ，其中有一部分零件形状复杂日本一卡二卡三卡不卡ღ✿✿ღ，在设

　　此外ღ✿✿ღ，铸件壁厚应尽可能均匀ღ✿✿ღ，否则较大的内 应力会导致铸件变形ღ✿✿ღ，或者出现缩孔等铸造缺陷ღ✿✿ღ。 铸件的结构圆角ღ✿✿ღ：铸件壁的转向及连接处均应考虑凯发k8国际首页登录ღ✿✿ღ！凯发国际官网ღ✿✿ღ，k8凯发ღ✿✿ღ，