鑄件實(shí)體區(qū)域試棒的取料方法

劉 杰

（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川 750021）

鑄件實(shí)體區(qū)域試棒的取料方法

劉 杰

（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川 750021）

鑄造生產(chǎn)中經(jīng)常涉及到從鑄件實(shí)體上取樣，通過(guò)檢測(cè)試棒的各項(xiàng)性能指標(biāo)判斷鑄件實(shí)體的性能是否合格。介紹了幾種盲孔取料方法的具體操作過(guò)程。認(rèn)為“中國(guó)結(jié)”式取試棒的工藝方法不占用機(jī)床資源，用磁力鉆實(shí)現(xiàn)鉆孔過(guò)程成本低，試棒脆斷，斷層保持本體素材形態(tài)，有利于本體性能檢測(cè)，取料過(guò)程中安全系數(shù)高，取料效率高。

盲孔取料；磁力鉆；取芯鉆頭；工藝

0 前言

在鑄造領(lǐng)域內(nèi)，一些鑄件需要在實(shí)體上取樣進(jìn)行金相組織、性能等檢測(cè)，對(duì)于一些取料空間狹小，且為盲孔取料的部位，取料非常困難。

圖1 取樣示意圖

如圖1，在鑄件圓弧面上的方臍座中間取出一根φ26 mm×152 mm的試棒，試棒結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖中虛線示意，在試棒上進(jìn)行金相組織和性能檢測(cè)，進(jìn)而判定鑄件是否合格，取樣處鑄件壁厚遠(yuǎn)大于152 mm，直徑φ26 mm的試棒要在直徑φ152 mm區(qū)域范圍內(nèi)取出，為盲孔取料。

一般情況下通孔取料相對(duì)比較容易，即用標(biāo)準(zhǔn)的取芯鉆頭（空心鉆）鉆通取料本體，然后從取芯鉆頭中間拿出試棒。對(duì)于盲孔取料由于沒(méi)法鉆通本體，空心鉆鉆取到試棒長(zhǎng)度后無(wú)法從試棒根部將其截?cái)?。本文就此?wèn)題展開(kāi)討論提出可行性解決方案。

1 取料方案

如圖2所示，在直徑φ152 mm區(qū)域范圍內(nèi)取一根φ26 mm×152 mm的試棒，同時(shí)要對(duì)φ152 mm的圓孔預(yù)留≥8 mm的加工量，即試棒只能在φ136 mm范圍內(nèi)取出，空間更加狹小，取料更加困難。

圖2 取樣方案

1.1 機(jī)床銑刀銑削

如圖3所示，鑄件在鏜銑床上，找好試棒中心位置，用φ40 mm棒銑刀圓弧插補(bǔ)銑出φ26 mm至φ126 mm環(huán)狀空隙，深152 mm。然后用φ48特殊鋸片銑刀圓弧插補(bǔ)，銑削取出φ26 mm×152 mm的試棒。

采用此方法需要合適的機(jī)床資源，如果生產(chǎn)企業(yè)不具備此條件，找外協(xié)加工成本較高。

1.2 電火花取試棒

如圖4所示，采用磁力鉆，找好試棒中心位置以及φ20 mm盲孔位置，先鉆出φ20 mm盲孔，深152 mm，然后安裝φ34 mm×φ26 mm取芯鉆頭鉆出φ26 mm試棒，深152 mm。最后引進(jìn)電火花技術(shù)，電極從φ20 mm盲孔伸進(jìn)，末端折彎90°，灼燒取出φ26 mm×152 mm試棒。

圖3 鏜銑取樣

圖4 電火花取樣

電火花灼燒取料效率過(guò)低，經(jīng)評(píng)估需要48 h才能取出φ26 mm×152 mm試棒。并且在電火花灼燒的同時(shí)，鑄件本體接觸點(diǎn)石墨形態(tài)瞬間發(fā)生變化，不利于金相檢測(cè)。

1.3 砂輪片磨削取試棒

如圖5所示，與2.2技術(shù)方案類似，采用磁力鉆，找好試棒中心位置以及φ20 mm盲孔位置，先鉆出φ20 mm×152 mm盲孔，然后安裝φ34 mm×φ26 mm取芯鉆頭鉆出φ26 mm×152 mm試棒，定做特殊砂輪角磨機(jī)，安裝φ30 mm合金鋸片銑刀，在152 mm深根部切割出一處缺口，再朝缺口反方向用力敲擊φ26 mm試棒，取出試棒。

該技術(shù)方案砂輪角磨機(jī)靠人工操作，152 mm長(zhǎng)的刀柄直徑最大為φ15 mm。砂輪角磨機(jī)為高速旋轉(zhuǎn)，操作過(guò)程中稍有不慎會(huì)導(dǎo)致刀柄扭彎及刀片損壞，甚至傷及到人身安全，此方案安全系數(shù)不能保證。

1.4 “中國(guó)結(jié)”式鉆孔敲擊取試棒

圖6 “中國(guó)結(jié)”式鉆孔取樣

如圖5和圖6所示，利用鑄鐵強(qiáng)力作用下脆斷的特性，采用強(qiáng)力來(lái)回反復(fù)敲打，取出φ26 mm試棒，以下稱為“中國(guó)結(jié)”式取法。取芯鉆頭鉆出φ26 mm試棒，兩邊鉆出一定直徑的盲孔，留出敲擊過(guò)程中試棒擺動(dòng)的空間，深度與試棒深度相同，考慮到實(shí)心鉆頭單邊切削過(guò)程中容易滑移偏心的弊端，先鉆出兩處盲孔，然后再環(huán)鉆試棒，最后強(qiáng)力敲擊取出試棒（圖7）。實(shí)驗(yàn)證明盲孔直徑選取φ18 mm最佳。

圖7 “中國(guó)結(jié)”式取樣

“中國(guó)結(jié)”式取樣不占用機(jī)床資源，用磁力鉆實(shí)現(xiàn)鉆孔過(guò)程，成本低，試棒脆斷，斷層保持本體素材形態(tài)，有利于本體性能檢測(cè)，取料過(guò)程中安全系數(shù)高，取料效率高。

2 結(jié)論

鏜銑取樣成本高，需要占用機(jī)床資源，能達(dá)到各種材料盲孔取料的目的；電火花取樣效率低，能取出試棒，但改變了試棒本體斷層處的石墨形態(tài)，此種方法不可?。簧拜喥ハ魅影踩圆荒鼙ＷC，適用于某些特殊的部位和空間內(nèi)操作，一般不主張采用。綜合相比“中國(guó)結(jié)”式鉆孔取樣成本低，效率高，安全可靠，可以推廣應(yīng)用。

Take the material way of test bar of casting entities area

LIU Jie
（Kocel Machinery Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,Ningxia,China)

In the foundry industry, Involved in sampling from the entity of the casting, To judge whether the performance of the castings is acceptable by detecting test bar, So need to take out a test bar at certain depth of the casting, this paper introduces several picking method in blind hole, through the analysis, fi nally determined the optimal drilling tapping take the approach of test bar.

material taking in blind hole; magnetic drill ; core bit ;technology

圖8 “中國(guó)結(jié)”式鉆孔取料示意圖

TG115.21+1；

A；

1006-9658（2017）02-0084-03

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.02.028

2016-05-25

稿件編號(hào):1605-1381

劉杰（1991—），男，工程師，從事鑄件性能測(cè)試和檢測(cè)工作.