[发明专利]一种机械臂用高强度耐磨铸件的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及精密合金材料技术领域，，具体涉及一种机械臂用高强度耐磨铸件的铸造方法。

背景技术

机械臂是高精度，高速点胶机器手。对应小批量生产方式，提高生产效率。除点胶作业之外，可对应uv照射，零件放置，螺丝锁定，电路板切割等各种工作。

自动机械臂又名机械手臂，它是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。机械手臂一般有三个运动：伸缩、旋转和升降，其中旋转运动是由机械臂和相应的机械臂安装架配合完成的，更具体的说，在这种结构的机械臂旋转驱动机构中，机械臂一般都铰接在机械臂安装架上，同时机械臂还连接有驱动用的气缸或是油缸，由此来实现机械臂的旋转运动。

目前冲压行业中所使用的机械臂常常是在一个平面上进行左、右，上、下，或前、后调节，当所需要生产的产品形状多样化时，需要进行多个方向调节时，长时间的运作，会造成机械臂各个部件的磨损，铸件表面磨损严重，因此现有的机械臂产品有很多技术局限性，机械臂部件强度不够，耐磨性差，机械臂的使用寿命不长。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种机械臂用高强度耐磨铸件及其铸造工艺，破碎率低，本发明机械臂铸件具有耐磨性强、抗拉强度高的特点，其中铸件的布氏硬度和伸缩率也显著提高。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种机械臂用高强度耐磨铸件，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.1～1.6％、Mn：8.3～12.3％、W：0.32～0.63％、Al：0.56～1.22％、Cr：0.06～0.12％、Ni：0.08～0.16％、Mo：0.16-0.35％、Co：0.12～0.19％、B：0.02～0.039％、Cu：0.14～0.2％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.06％；余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，所述的机械臂用高强度耐磨铸件含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.2～1.5％、Mn：9.5～11.2％、W：0.41～0.59％、Al：0.78～1.01％、Cr：0.08～0.1％、Ni：0.11～0.14％、Mo：0.22-0.31％、Co：0.14～0.17％、B：0.022～0.036％、Cu：0.16～0.19％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.06％；余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，所述的机械臂用高强度耐磨铸件含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.3％、Mn：10.3％、W：0.47％、Al：0.89％、Cr：0.09％、Ni：0.12％、Mo：0.25％、Co：0.16％、B：0.025％、Cu：0.17％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.06％；余量为Fe和不可避免的杂质。

一种机械臂用高强度耐磨铸件的铸造方法，包括如下步骤：

S1、按组成原料的重量百分比称取C、Mn、W、Al、Cr、Ni、Mo、Co、B、Cu、Re、S、P和Fe，将原料熔融共混，得到铁水；

S2、首先预热铸造的模具设备，将步骤S1中制得的铁水浇注到预热好的模具内成型，保持浇注温度控制在1450～1500℃，得到铸件；

S3、将步骤S2得到的铸件加热到860～950℃，保温10～12h，水淬至800～900℃，再250～290℃回火8～9h，出炉空冷，得到铸铁。

优选的，步骤S1所述熔融共混温度为1650～1700℃。

优选的，步骤S3所述条件为：将铸件加热到920℃，保温11h，水淬至850℃，再260℃回火8.5h，出炉空冷，得到铸铁。

(三)有益效果

本发明提供一种机械臂用高强度耐磨铸件及其铸造工艺，铸铁组织结构致密，破碎率低，本发明机械臂铸件具有耐磨性强、抗拉强度高的特点，其中铸件的布氏硬度和伸缩率也显著提高，其中抗拉强度可达460N/mm2，布氏硬度大于112N/mm2，伸缩率为5～10％，本发明铸件机械臂后，经过长时间的运作、冲击性摩擦情况下，机械臂铸件表面层无剥落现象，耐磨损，机械臂使用寿命长，市场前景广阔。

具体实施方式