㈠ 熔模精密铸造发展历史
我国铸造行业的现状
(1)我国铸造行业的基本情况
据有关资料分析估计,我国有各类铸造厂点约2万余家,从业人数约120多万人,年产铸件1200万吨左右,铸件产值超过400亿元,居世界第二位,1994年出口铸件约55万吨,总值3.3亿美元。从产业结构看,现有大量从属于主机生产厂或公司的铸造分厂或铸造车间;也有在推行专业化生产过程中发展起来的一大批独立的专业铸造厂(以工艺专业化为主);还有改革开放以来乡镇建立的为数众多的小型铸造厂点。就规模和水平而言,既有工艺先进、机械化程度高、年产铸件达数万吨的大型铸造厂;也有工艺落后、设备简陋、基本上手工操作,年产铸件百吨的小铸造厂。全员劳动生产率,以铸铁件为例全国平均水平为8~10吨/人 年左右。一般铸造厂的铸铁件与铸钢件每吨能耗分别为550~650公斤标准煤与900~1000公斤标准煤。近十年来,通过技术改造,一批企业有了较大的进步和改观,形成一批具有先进水平的铸造骨干生产厂,但总体来说,我国铸造成业仍面临着经济效益差,铸件质量低,能源、材料消耗高,劳动条件恶劣,环境污染等严重问题。
1989—1992年统计分析表明,市场对铸件的需求呈上繁荣昌盛趋势,我国铸件产量按合金种类分,铸铁件占81%~83%,铸钢件占13%~15%,非铁合金铸件占3.5%~4.5%。熔模精铸件年产量17万吨,压铸件年产量约25万吨,占2%。
1994年我国各类铸件的产量见表1—1—1,各类铸件产量在各地区颁的情况见表1─1─2。
(2)近5—10年来我国铸造行业的技术进步和发展变化
随着改革开放,以及“七五”、“八五”的技术改造,使我国铸造行业发生了不少变化。铸造工艺、技术水平和铸件质量水平在总体上比前10年有了一定的提高,出现了一批具有国际80年代水平的重点骨干铸造厂。我国铸造行业的技术进步和发展变化主要表现在:
1)新装备的应用提高了我国铸造生产机械化水平。
──机床、石油、通用和重型机械等行业的成批量生产已先后引进80多条树脂砂生产线。同时国内开发装备了5~20吨/时能力的树脂砂技术和装备的应用形成了一批以树指砂工艺为主的铸造生产,提高了铸造生产的技术水平,使我国大中型铸件的尺寸精度达到CT9—11级,表面粗糙达Ra12.5~50μm,其质量接近国际80年代水平。目前我国已形成年产70多万吨的树脂砂铸件生产能力,并能成功地生产出150吨重的树脂砂铸钢件。国内部分工厂已能适应国际市场要求,用树脂砂工艺生产出口的机床铸件和其他铸件。
——汽车、内燃机等行业的大批量流水生产中已先后引进冲造型线31条。在消化吸收的基础上,国内自主开发研制气冲造型机和线29台(条)。由于这些自动造型线投入生产并采用了优质细钢丸清理,在我国形成了一批采用先进工艺大指生产铸件的厂点,使部份铸造厂生产的缸体、缸盖和箱体等铸件的尺寸精度达到ISOCT6—8级,表面粗糙度达到Ra12.5~25μm,接近国外同类铸件的质量水平。此外,我国还先后引进垂直和水平分型的高压、射压、挤压和静压以及“V”法等先进的造型生产线70多条,这对提高我国高强度薄壁铸件的质量水平起到了显著的促进作用。
──消失模工艺由于尺寸精度高(可达0.2mm以内),表面光洁(Ra5~6μm),生产成本低,投资省等优点,近几年在欧美等国已得到较快的发展。我国已应用消失模技术生产汽车用铝合金进气管,以及阀门、管件等铸铁件。
──铸铁管待业先后引进约10套直径1m以下中型球墨铸铁管离心铸造成套设备,每个工厂形成3~5万吨/年的生产能力。同时国内已研制开发出球墨铸铁管的水冷金属型离心机和多种配套辅机,预计在今后2~3年内我国离心球墨铸铁管的年产量将会迅速增加。
──重型机械行业引进AOD与VOD等炉外精炼技术与设备,有自动控制的80吨大型电弧炉等先进装备,大大地提高了高级合金铸钢件的内在质量。
──近几年我国共引进各类制芯机110多台(套)。我国已能批量生产各种类型、型号的热芯盒机、壳芯机。三乙胺法的冷芯盒装备和制芯单元经过消化吸收已研制成功或投入使用。制芯水平有了很大提高。
──近几年引进压铸机100多台,并自行研制成功1.6万Kn的压铸机。铝压铸件水平也有了很大提高。
2)新材质的研制应用提高了整机的使用寿命和可靠性。
──我国富有的稀土资源在铸造生产中得到广泛的应用。稀土镁球墨铸铁已在汽车、柴油机,以及其他机械产品中大量应用。稀土中碳低合金铸钢和耐热铸钢在机械和冶金产品中得到良好应用,并获得可观的技术经济效益。
──高强度、高弹性模数的灰铸铁已成功地应用于机床铸件,提高了机床的精度;高强度薄壁灰铸铁件铸造技术的应用,使最薄壁厚仅4~6毫米的缸体、缸盖铸件的本体断面硬度差HB<30,组织细密均匀。
──蠕墨铸铁已在汽车排气管和大马力柴油机缸盖上应用,使汽车排气管的使用寿命提高了4~5倍,达到10万里以上。
──高磷、含硼和钒钛等耐磨铸铁已在机床导轨、缸盖和活塞环上大量应用,使其耐磨性和使用寿命提高了1~2倍;高铬和低铬抗磨铸铁已在耐磨件上大量应用,使用寿命比原材质分别提高8~10倍和2~3倍。
──研制出ZL206高温耐热铝合金和ZM6耐热高强稀土镁合金等新型航空材料。
3)新工艺和新技术的推广应用促进了铸造技术水平及铸件内在和外观质量的提高。
──经过十多年的研制和攻关,已形成我国自己的孕育剂、球化剂和蠕化剂系列,逐步形成按国爱标准商品化供应三剂的生产基地,有力地促进了我国铸铁件内在质量的提高。
──近几年开发和推广了各种先进的铸铁熔炼设备,从而进一步提高了铁液温度,减少铁液氧化。外热式热风(风温500~600)冲天炉已开始在我国应用,使铁液温度达到1500。冲天炉──电炉双联熔炼工艺已在大批量流水及批量生产中较广泛应用。
──在缸体、缸盖等高强度薄壁铸件等方面的大批量流水生产中应用了过滤网技术,改善了铸件内在质量,减少了渣孔缺陷。
──金属型覆砂铸造技术在柴油机曲轴上得到了成功的应用,它有效地提高了曲轴的质量和成品率。
──成功地生产出60万千瓦的汽轮机高中压缸体,12.5~17万千瓦水轮机不锈钢叶片,毛重330吨的大型铸钢件,以及毛重5吨、净重2.7吨的大型铝合金铸件。
──热芯盒、壳芯、冷芯盒等先进的树脂砂制芯工艺技术已在汽车、内燃机、拖拉机、机床等行业的铸件上得到较普遍应用,大大提高了铸件的尺寸精度。
──国内已成功地开发出水平连续铸造技术和装备,并生产出60~200和40x40~200x200的墨铸铁和灰铸铁型材。该材质具有组织致密、强度高、耐压、尺寸精度高和表面光洁等一系列优点。
──我国精铸技术有了长足的进步,采用近净形技术生产出无余量航空发动机叶片,达到国际80年代水平。目前生产的不锈钢精铸件能力已达1万吨/年,其尺寸精度和表面粗糙度达到国际水平,满足出口要求。
4)原辅材料的供应开始有了好转。
铸造原辅材料的质量和供应长期以来一直制约着我国铸造业的发展和铸件质量的提高。经过广大铸造工作者四十多年的呼吁和艰苦奋斗,此局面开始有所好转。
──对铸造用原砂、膨润土等资源进行了较系统的调研和基础工作。在统一规划下,内蒙大林、巴胡塔、东西都昌、河南郑庵、福建东山、平潭等30多个采砂场全部实现了原砂的水洗,使原砂的含泥量低于0.8%。目前这些采砂场的水洗砂年产量达150~200多万吨,擦洗砂年产量为50多万吨。
──我国已能批量生产和商品化供应树脂砂造型和制芯用各种树脂、硬化剂及辅料,以及商品化供应复膜树脂砂。
──涂料、结合剂等各种辅助材料已有了引进和商品化生产供应,为今后系统发展奠定了基础。
──生产高温优质铁液所需的铸造焦已在我国初步建成生产基地,形成一定的指规模,为稳定球墨铸铁件和高强度灰铸铁件的质量创造了有利条件。
5)先进的测试手段和电子技术在铸造生产中得到应用和发展。
──近年来在许多重点待业的骨干铸造厂点较多地采用直读光谱仪和热分析仪,快速且有效地控制了炉前金属液万分和杂质元素会计师,采用声频、声速等测试方法控制铸件的质量,保证了铸件内在质量的可靠和稳定。
──三坐标测量仪已在少数大型铸造厂开始应用,有效地保证了模具、芯盒及至铸件的尺寸精度。
──电子计算机已在铸造生产中得到应用。目前已用于生产管理和各种数据处理,生产过程自动化控制,以及铸造工艺辅助设计等领域。
──机械手和机器人在铸造生产的落砂、清理工序,以及压铸熔模精铸中开始得到应用。
1.2 市场需求分析
(1)从铸造生产现状和产量增长趋势对铸件需求分析
按照我国国民经济总体发展规划设想,90年代我国国民生产总值将以8%~9%速度增长。经济建设规模会继续扩大,铸件出口量也将有所增加,预计我国铸件产量会继续增长。同时,由于技术进步因素,如提高铸件尺寸精度,减薄铸件壁厚,处长铸件使用寿命,扩大应用轻合金铸件,采用工程塑料肮脏冲压──焊接结构件等,预测铸件产量以平均每年约4%的速度继续增长。到2000年,我国铸件年产量将达到1350万吨左右。
(2)从重点主机产品发展对铸件需求分析
──汽车铸件上升幅度较大,到2000年汽车用种类铸件年用量将达150万吨。
──由于建筑业的兴旺和国家大力发展水、油、气的管道输送,铸铁管的产量会以较快的速度增长,到2000年将超过230万吨。其中离心球墨铸铁管由于引进的近10套主机相继投产,到2000年时其产量会超过50万吨,使其在铸铁管中的比例由目前的5%上升到20%~25%。
──铁道机车、发电设备、冶金矿山和各种专业机械等由于国家投资向基础设施倾斜而有较大的增长,预计到2000年时的产量比目前产量增长30%以上,铸件产量也会有所增加。
──农机、内燃机铸件的产量仍会有稳定的增长,到2000年预计产量会超过200万吨。
──机床、阀门、液压铸件产量也会有一定的增长,由于树脂砂的应用,该类铸件出口量会有所增加。机床铸件占全部铸件重量的比例可能仍在7%左右。
(3)从重点主机产品发展对各类铸造合金需求分析
1)铸铁件产量继续增长,但在铸件总产量中所占的比例仍维持在80%~82%左右,其内部的构成比例将产生较大的变化。
──球墨铸铁件由于汽车产量的急剧增加和近10套离心球队墨铸铁管生产线的陆续投产,以及它进一步代替部分铸钢件和可锻铸铁件而有较大幅度的增长,预计到2000年,我国球队墨铸铁件所占的比例将超过15%,年产量达200万吨。
──可锻铸铁件虽在管接头、紧固件和线路金具等产品上仍有一定的市场,但由于它在汽车行业用量的急剧减少而下降幅度较大。预计到2000年,其比例将下降至2%~3%,年产量为30~40万吨。
──灰铸铁件由于在几个主要产品,如汽车、柴油机、拖拉机、机床、各种专业机器中仍大量应用,其产量会继续增长。预计到2000年,年产量900万吨,它占全部铸件重量的比例会稍有下降,在65%左右。
2)非铁合金铸件产量和比例上升幅度较大。
──由于未来5~10年内我国小轿车、摩托车和休闲办公室用品的产量迅速增加,我国铝合金铸件和铝、锌合金压铸件的产量会大幅度增加。预计到2000年,铝合金铸件产量有可能达到80万吨左右,占铸件总产量的6%,由于受到有色产量的限制,增长速度也将受到制约。
──铜合金铸件产量变化不大,所占比例会有所下降。
3)铸钢件年产量将下降,约在120万吨左右,它在全部铸件中所占比例会略有下降,但其中合金铸钢件的需求将进一步增加,使它占全部铸钢件的比例上升到25%~30%。
(4)国际市场需求分析
近几年世界铸件年产量牌稳定时期,一般在7000~7500万吨,其中球墨铸铁件和铝合金铸件以较高幅度增长,而一般灰铸铁件、可锻铸铁件和铸钢件有所下降。由于受能源劳动力价格和环境等因素的影响,今后西方工业发达国家的铸件产量将会逐渐减少,转而向发展中国家采购一般铸件,但同时又会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件。如按1990~1993年我国铸件出口平均每年增长15%计算,至2000年我国铸件出口量可能达到100万吨,比现在增长1倍多。
1.3 振兴目标
(1)振兴总目标
可以设想用十五年或更多一点时间从根本上改变我国铸造生产的落后状况,力争基本上能满足国家支柱产业──机械工业、汽车工业及高机关报技术产业对高质量铸件的需求,以及国民经济基础设施和人民生活的需求,使我国铸造工业的总体技术水平接近世界水平。
2000年以前为振兴的第一阶段。在加速消化吸收引进的工艺技术和装备的同时,结合我国具体的生产条件和资源情况,积极研究开发铸造新工艺、新材料、新技术和新装备,切实解决好铸造原辅材料的商品化,使其质量与品种适合铸造技术发展的要求,形成一批在国际市场上具有竞争力的骨干铸造生产企业。提高国产铸造机械和工艺装备的质量和可靠性,以促进我国铸造生产的优质、低耗、高效益、少污染,为振兴总目标打下基础。
2001年到2010年为振兴的第二阶段。主要铸件产品性能、质量和可靠性达到当时的国际水平,在我国形成比较完整的原辅材料供应体系,以及自主开发的铸造机械和工艺装备体系。
(2)近期目标
预计到2000年,我国铸件产量将达到1350万吨。主要矛盾是提高铸件质量档次、技术经济效益,以及解决工作条件和环境污染问题。力争“九五”或更长一些时期内通过市场竞争,优胜劣汰,深化体制改革和宏观控制,使我国铸造厂点逐步调整至一个较合理的水平,形成约6000家左右厂点,从业人数为60~80万人的行业基本队伍,并使其中1/4成为重点铸造厂,达到规模经济。这些重点铸造厂中的10%(约150家)分别成为各行业的骨干厂,达到或接近工业发达国家80年代末90年代初的生产技术水平;90%(约1400家)重点铸造厂达到工业发达国家80年代中的水平。
1.4 近期规模经济生产发展目标
按产品种类生产指和方式的不同,各类铸件的骨干铸造厂的规模经济生产发展目标为:
1)大批量流水生产的汽车、内燃机、拖拉机铸件和铸铁管,规模经济批量为1.5~2万吨/年•厂以上。其中,某些大型铸造厂(集团公司)和离心球墨铸铁管厂应达到5万吨/年•厂以上。首先是汽车铸造待业在铸件质量、机械化和自动化程度、工艺技术水平、人员素质和环保质量等方面在“九五”期间进一步提高,总体生产水平达到工业发达国家80年代末的水平,一部分达到90年代初的水平,并具有在国际市场上的竞争能力。
2)成批量生产的机床、阀门、铁道机车和通用的专用的机械类铸件,规模经济批量为0.7万吨/年•厂以上。在技术与装备上应大力推广树脂砂技术,使该类铸件在内在质量、尺寸精度和表面粗糙度等方面达到当今国际标准,总体生产水平,包括机械化程度,达到工业发达国家90年代初水平。环保质量符合国家标准,建立起该类铸件的出口基地。
3)单件、小批量生产的重、大型矿山、电站、冶金等机械铸件,规模经济批量应在0.7万吨/年•厂以上。工艺技术和装备水平、环保质量达到工业发达国家80年代末90年代初的水平,能为国家重大工程项目的关键设备提供优质可靠的铸件,并在国际市场上具有竞争力。
4)批量生产的精密小铸件(如液压件、小型压缩机以及高新技术用铸件等),应按工艺要求尽可能集中生产,规模经济批量应达到1000~2000吨/年•厂以上;熔模精铸件在品种相对集中专业化生产基础上力求提高经济规模,达到500吨/年•厂以上。应用当时国际先进水平的工艺技术、材料和装备,使液压件毛坏质量问题得到彻底解决,溶模精铸件的精度和表面粗糙度达到国际同类产品水平。环保质量达到国家标准并建立起部分附加值高的铸件出口基地。
5)铝合金铸件的规模经济批量应在500~1000吨/年•厂以上。铸件质量和经济效益应达到工业先进国家90年代初水平,满足汽车、仪器仪表等行业的需求,环保质量应达到国家标准。
(3)远景目标
到2010年,采用适合我国国情的世界上先进的铸造技术和装备,形成比较完整的我国铸造原辅材料供应体系和能自主开发的铸造机械和工艺装备体系。铸件在数量上和质量上能完全满足机械工业的需求,并有部分中、高档铸件出口。调整铸造厂点到5000点铸造企业,并使其中60%(约3000家)成为重点铸造企业,其中30%(约900家)为骨干企业,其生产技术水平、铸件产品性能和环保质量等均达到当时国际水平,70%(约2000家)达到工业发达国家20世纪90年代末水平。
㈡ 铸造实习内容
所谓的实习,无非是在工人师傅和老师的带领下参观实习工厂,包括它的工作环境和工作过程等一系列的相关项目。然而,这看似简单轻松的实习却不是我们想象的那么无味。实习这个东西,关键看自己是不是认真的对待,倘若很重视它,那么实习将会成为你受益终生的胜利果实;反之如果我们把它当做玩耍和消遣,那么也许我们将后悔一辈子。
相机在实习中是必须品,用于记录那些精彩的东西,笔和本子更是不能缺少,因为我们需要他们的帮助来记录好应该掌握的东西和知识。满怀着对长春一汽的向往和对实习这一新鲜事物的追求,我们迈着激动的步伐,徒步来到长春一汽的铸造一厂。
说到铸造大家都知道,就是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛胚因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间.铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。通常是砂型铸造和木模铸造等等。我们在这里主要参观的是砂型铸造汽车发动机的缸体和缸盖的铸造过程。
铸造车间的特点归结起来两个字:脏和热。可以说这里满是灰尘,环境是很坏的;噪音很大,大得连大声叫喊都难以听见;光线昏暗不说,而且热的很,工人师傅们在这里工作很辛苦。很复杂的生产线在昏暗的灯光下伴随着隆隆的机器轰鸣声传递着沉重的铸件从一个工序到另一个工序;火红的高炉边,工人师傅穿着厚重的衣服在炉边作业......尽管这里的环境如此的坏,但是丝毫没有改变工人师傅们的工作态度和工作热情,可以说他们的态度比铸件的质量还要高,他们的热情比高炉的热浪还要热。正是在怎么恶劣的环境下,生产出了舒适的汽车的心脏——发动机的重要组成部分。可见,我们的大好生活来之不易,是用那么多人的心勤汗水一点一滴换来的,所以我们一定要珍惜它,并且为之努力奋斗。
铸造车间的实习占用了我们半天的时间,总结起来可以说,由于环境和其他因素的限制,我们没学习到能让大家填饱肚子的知识,但是我们至少学到了一点,那就是:态度决定一切。这也证明了哲学上的一句话:主观因素对事物的发展起决定性的作用。尽管条件很艰苦,尽管环境很恶劣,但是我们既然选择了它,我们就要勇于面对它,就要在心底把它征服。我们不是要逃避它,而是要改变它,把他完善的更加美好。忽然地感觉自己的肩上沉甸甸的,似乎祖国的机械制造业的明天就把握在自己的手里,仿佛祖国的振兴就要靠我们来推动。事实也是这样,我们就是祖国的希望,我们就是祖国的未来!
㈢ 铸造精密铸造不锈铁黑点是为什么
题目:铸造精密铸造不锈铁黑点是为什么?
问题说的已经很明显了,工艺:精密铸造,材质:不锈铁,问题:黑点。
另外回答问题有个原则,提问者笼统地提问时你如果对行业比较熟悉可以分几种可能情况给予回复,或者经过判断对常见的问题进行回答,如果不回复要别人吧所有参数结果前因后果图片都发过来,估计这个问题就废了。
1、精密铸造不锈铁也是常见的,一般指型号比如1Cr13,2Cr13,3Cr13等都是不锈铁,特点是铬基不锈钢,会生锈,硬度不错,有磁性有些是马氏体金相组织,很多做刀剪类,刃具,叶片、喷咀头类等会用到这类钢种。
2、加工后抛光后出现了黑点,首先黑点是什么?进过分析大多黑点成分是氧化夹渣,含有少量C等多元成分,分布没有规律,假冒口附近可能会多一些。黑点的出现导致废品率急速上升,有的可达50%的报废直接原因。再加上其他废品,企业100%亏损或者延迟交货贻误订单,总之一个字,没好!
3、采取何种措施?知道了黑点的原因就好办了,重点解决熔炼脱氧工艺和浇注中的二次氧化,当然前提是你的废钢炉衬温度型腔都是正常的。熔炼这块刚开始解决问题时尽量按部就班,初脱氧锰硅脱氧0.2%左右,终脱氧钢花牌钙矽锰,经过对比测试这个钢花牌钙矽锰比普通包钢硅钙的脱氧效果特别是针对顽固黑点高出3.5倍之多。着实没想到吧,主要是在扩散也好沉淀也好的工艺中,产品的比重设计发力协同镇静时间吸附氧泡捕捉夹杂和收得率上全面考虑平衡权重,重点在中频炉溶液下半池的脱氧效果上不衰减活力不偏析效力,钢水粘度下降在给与足够的镇静时间让夹杂氧泡完全逸出到液面,通过除渣剂扒渣清除。特别对于精密铸造不锈钢严格的精细化工艺操作,钢花牌钙矽锰的效果是令人满意的。
4、对于转包抬包的工艺也不要担心,目前比较成熟的工艺是,浇包内铝丝冲包吧二次氧化的夹渣清除干净,当然浇包包衬要按照工艺打包烘烤,如果浇包是茶壶式浇包挡渣会更好。
5、如果是树脂砂等工艺配合过滤片渣克片基本上万无一失,使用过滤片所要注意的主要是,选用合适的尺寸和孔径,放置的位置。按照原浇注面积放大15-25%基本可以满足要求。虽然不经过脱氧处理的钢水直接使用过滤片也会有显著地效果,合格率会大幅度提升,但是还是强烈建议脱氧工艺还是必须的。
6、以上工艺可以根据现场工艺和材质进行调整,比如镇静时间和加入量等,直到正交出成本最低的工艺参数写进工艺文件。
7、对于加入大于1.0%以上的合金稀土建议慎用,因为会有一些不可控的指标,另外成本会上升明显。
如能给与你小小的帮助请给好评,欢迎指正。
㈣ 模具用什么沙好
看什么模具,橡塑模具还是橡胶模具或者重力浇铸模具。
首先橡塑制品的模具可以选用树脂砂、玻璃珠、陶瓷珠;
橡胶模具可以选用玻璃珠、陶瓷珠,如果是轮胎橡胶模具也可以选钢珠。
重力浇铸模具或者铝合金挤压模具可以选棕刚玉。
从成本角度说陶瓷珠、树脂砂是价格比较高的,玻璃珠和棕刚玉是比较实惠的磨料,最终磨料会影响模具的精度,所以选择磨料不能一味考虑磨料的价格,要根据实际情况来出发。
㈤ 哪种铸造工艺的成型性最好,铸件质量最优
铸造工艺的成型性最好,铸件质量最优是树脂砂造型的消失模铸造。
消失模铸造特点
1.设计灵活
为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。
2.降低投资和生产成本
减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。(1)铸件的批量(2)铸件材质(3)铸件大小(4)铸件结构
3.无传统铸造中的砂芯
因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。
4.铸件精度高
消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm,可大大减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40%至50%的机械加工间。
5.清洁生产
型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。
消失模铸造设备工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。
主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。
1.铸件材质其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。
2.铸件的批量批量越大,经济效益越可观。
3.铸件结构铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。
4.铸件大小主要考虑相应设备的使用范围(如振实台,砂箱)。
㈥ 铸造工艺流程
砂型铸造的主要流程有:
模具生产部分:按照图纸要求制作制作模具,一般单件生产可以用木模、批量生产可以制作塑料模、金属模,大批量铸件可以制作模板。
2.混砂阶段:按照砂型制造的要求及铸件的种类不同,配制合格的型砂,以供造型所用。
3.造型(制芯)阶段:包括了造型(用型砂形成铸件的形腔)、制芯(形成铸件的内部形状)、配模(把坭芯放入型腔里面,把上下砂箱合好)。造型是铸造中的关键环节。
4.熔炼阶段:按照所需要的金属成份配好化学成份,选择合适的熔化炉熔化合金材料,形成合格的液态金属液(包括成份合格,温度合格)
5.浇注阶段:把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里。浇注阶段危险性比较大,要特种注意。
6.清理阶段:浇注后等融熔金属凝固后,把型砂清除掉,打掉浇口等附设件,就形成了所需要的铸件了。
(6)树脂砂铸造成本分析扩展阅读
总体概述
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
粘土湿砂
以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。
以型砂和芯砂为造型材料制成铸型,液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量,常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。
粘土湿砂型铸造的优点是:①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏,对拔模和下芯都非常有利。缺点是:①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备,否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动,难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧,用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
粘土干砂型制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。
粘土砂芯用粘土砂制造的简单的型芯。
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消失模铸造与成本分析
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消失模铸造(Expendablecastingproces简称EPC)是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合,抽真空技术的实型铸造(简称FM)由于这种铸造方法投资少,成本少,铸造尺寸精度高和表面光洁,大大降低劳动强度和改进作业环境实现铸造车间清洁生产,近年来发展很快成为今日铸造的热点。
从总体上看,目前我国消失模技术还处在较低的水平上在铸造复杂程度上以及质量水平方面。在技术程度性,商品化以及机械自动化程度等方面与先进工业国还有较大差距。先进工业化国家已经成功的大批量生产了汽车的四缸体,缸盖等复杂铸件,生产率达180型/小时。而我国目前稳定投入生产的仅仅是一些排气管,壳体类等比较简单的铸件,生产率仅30型/小时以下。所生产铸件的精度和表面粗糙度也有相当大的差距,但是消失模铸造这项新技术在我国的发展前景是非常乐观的。
1.1消失模铸造工艺分类
1.用板材加工成形的气化消失模铸造
用板材加工成形的气化模铸造的主要特点是:
(1)模样不用模具成形,而是采用市售的泡沫板材,用数控加工机床分块制作,然后粘合而成。
(2)通常采用树脂砂或水玻璃砂作填砂,也有人采用干砂负压造型。
这种方法主要适用于中、大型铸件的单件、小批生产,如汽车覆盖件模具、机床床身的生产等。通常称这种方法为FullMouldCasting,简称FMC法。
2.用模具发泡成形的消失模铸造用模具发泡成形的消失模铸造的主要特点是,模样在模具中成形和采用负压干砂造型。它主要使用于中、小型铸件的大批生产,如汽车和拖拉机铸件,管接头,耐磨件的生产。通常称这种方法为LostFoamCasting,简称LFC法。
1.2消失模铸造的工艺流程1.2.1预发泡
模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序,复杂铸件如汽缸盖,需要数块泡沫模型分别制作,然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产,另外在胶合操作中还可能需要一套胎具,用于保持各分块的准确定位,模型的成型工艺分为两步,第一步是将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度,一般通过蒸汽快速加热来进行,此阶段称为预发泡。
1.2.2模型成型
经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理,然后再送到成型机的料斗中,通过加料孔进行加料,模具型腔充满预发的珠粒后,开始通入蒸汽,使珠粒软化、膨胀,挤满所有空隙并且粘合成一体,这样就完成了泡沫模型的制造过程,此阶段称为蒸压成型。成型后,在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却,然后打开模具取出模型,此时模型温度提高且强度较低,所以在脱模和储存期间必须谨慎操作,防止变形及损坏。
1.2.3模型簇组合
模型在使用之前,必须存放适当时间使其熟化稳定,典型的模型存放周期多达30天,而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时,模型熟化稳定后,可对分块模型进行胶粘结合。分块模型胶合使用热熔胶在自动胶合机上进行。胶合面接缝处应密封牢固,以减少产生铸造缺陷的可能性。
1.2.4模型簇浸涂
为了每箱浇注可生产更多的铸件,有时将许多模型胶接成簇,把模型簇浸入耐火涂料中,然后在大约30~60℃的空气循环烘炉中干燥2~3个小时,干燥之后,将模型簇放入砂箱,填入干砂振动紧实,必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。
1.2.5浇注
模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后,铸型就可浇注,熔融金属浇入铸型后(浇注温度铸铝约在760℃,铸铁约在1425℃,模型气化被金属所取代形成铸件。图1.1所示是消失模工艺的砂箱和浇注示意图。在消失模铸造工艺中,浇注速度比传统空型铸造更为关键。如果浇注过程中断,砂型就可能塌陷造成废品。因此为减少每次浇注的差别,最好使用自动浇注机。
图1.1消失模工艺的砂箱和浇注示意图1.2.6落砂清理
浇注之后,铸件在砂箱中凝固和冷却,然后落砂。铸件落砂相当简单,倾翻砂箱铸件就从松散的干砂中掉出。随后将铸件进行自动分离、清理、检查并放到铸件箱中运走。干砂冷却后可重新使用,很少使用其他附加工序,金属废料可在生产中重熔使用。
1.3消失模铸造的主要特点
1.EPC是一种进无余量精确成形的工艺。其特点是采用遇金属即消失的泡沫塑料做模样,既无分型又无分型芯。模样无起模斜度,铸件无飞边毛刺,还减小了由于型芯块组合而造成的尺寸误差。铸件尺寸精度和表面粗糙度可分别达到IT5IT7,Ra=6.3~12.5μm,接近熔模精密铸造水平。由于采用干砂,根除了由于水分,粘结剂和附加物带来的缺陷,铸造废品率显著下降,铸件质量显著提高。该工艺对工人的操作水平要求不高,对铸造行业很有吸引力。
2.容易实现清洁生产。低温下聚苯乙烯(EPS)对环境完全无害,浇注时排出的有机物也少;EPS有机物排放量仅占浇注铁液质量的0.3%。而自硬砂为0.5%。同时生产有机排放物的时间短,地点集中,易于收集,可以采用负压抽吸式燃烧净化处理,燃烧产物净化后对环境无公海,旧砂回用率在95%以上。与传统铸造方法相比。EPC法的噪声,一氧化碳气体和硅石粉尘危害明显减小,工人劳动强度大大降低,劳动环境显著改善,容易实现机械化,自动化的清洁生产。
3.为主见结构设计提供了充分的自由度。原先要由多个零件加工组装的构件,采用EPC工艺后可以通过分片制模然后粘合的办法整体铸出,而且型芯可以省去,孔、洞可以直接铸出,这就大大节约了加工装配的费用,同时也可以减少加工装备的投资。一般说来,与传统铸造工艺相比,EPC技术设备投资可减少30%~50%,铸件成本可下降10%~30%。
4.金属液的流动前沿是热解的消失模产物(气体和液体),它会与金属液发生反应并影响到金属液的充填。如果金属充型过程中热解产物不能顺利排除,就容易引起气孔、皱皮、增碳等缺陷。这就要求工艺师掌握消失模铸造成形原理,正确设计浇注系统,制定合理的工艺方案。
5.模具的制造成本较高,要求有一定的生产批量,否则很难获得好的经济效益。
综上所述,消失模铸造符合当今铸造技术发展的总趋势,有着广阔的发展前景。其优越性不容质疑,但是它不是万能的它有特定的应用范围。具体的产品对象采用什么铸造工艺最合适,必须经过技术上的可行性以及经济上的合理性的充分论证,切不可盲目从事。
1.4消失模铸造的应用范围
1.合金种类几乎所有的铸铁、铸钢和非铁合金(即有色合金,如铝合金、镁合金、铜合金等)都可以采用EPC法生产。在我国2001年生产的68,000t消失模铸件中,绝大部分是铸铁和铸钢件,铝合金铸件微乎其微,而美、德、日等工业发达国家铝合金铸件却占主导地位。
由于消失模样热解产物会造成增碳、黑渣等缺陷,在铸造低碳钢铸件以及要求致密度极高的汽车球铁保安件时,废品率还比较高,选用时应该特别慎重。
2.铸件大小和壁厚
EPC法一般都在流水线上组织批量生产,铸件的最大尺寸收模具和砂箱大小的限制,最适合的铸件质量通常从几公斤至几百公斤,如果采用专用砂箱,也可以铸造成吨的大件。如果单件、小批生产,则可以生产质量为几吨甚至几十吨的大件。
铸件的壁厚受泡沫塑料粒度大小的限制,一般要求最小壁厚的截面上至少有3颗粒度,因此铸件的最小壁厚应大于3mm。3.生产批量
由于模具的设计、制造周期长,成本高,因此要求铸件有一定得生产批量,不然分摊到每个铸件上的费用将使铸件价格变得昂贵,难为用户所接受。通常要求EPC法的生产批量为数千件或者更多。批量较小或单个试制件的模样可以通过板材数控加工的办法分块制造粘合而成。
4.结构形状
EPC法对对铸件结构形状的适应性比其他方法都强,而且越是结构复杂,原来用砂型铸造时需要使用的砂芯越多、机加工量越大的铸件,采用消失模铸造技术的优越性就越突出,经济效益也越显著。
譬如,美国MercuryMarie公司曾生产一种新型的三缸两冲程缸体铸件,包含缸盖和排气循环系统,原先是由13个零件组装而成,还用了12个密封垫和42个紧固螺钉。重新设计后,变成一个消失模铸件,有6个模片粘合而成,整体铸出,大大减少了加工工时和装配工作量。
EPC法可以大大扩展铸件形状结构范围,给设计师更大的自由度。
对于一些结构上有窄槽、夹层通道的铸件处理措施,不然容易产生夹砂等缺陷。
1.5中国EPC技术的发展与特点
现阶段中国消失模铸造技术的发展有以下特点:
1.中国的EPC技术首先是由乡镇企业、中小型铸造配件厂带头开发的。但到前为止,我国还没有一家企业可以与北美、欧洲的消失模铸造十大企业媲美。总体上看。我国的消失模铸造厂规模小。产量低,经济效益尚未充分显现出来。主机制造厂(特别是汽车制造)采用这一新技术的厂家还太少。
2.目前我国生产的EPC产品仅停留在中等难度以下的铸件,如磨球,炉蓖条,热处理框架等耐热、耐磨件,球铁管件,灰铸铁箱体件等,难度大的复杂铸件(如汽车缸体、缸盖)还不能批量生产出来。铸钢件、球铁件受碳缺陷和黑渣、气孔的困扰,废品率还比较高。EPC技术上还不够成熟,有许多技术难关有待攻克。
3.在每年68,000t消失模铸件总产量中,铝合金铸件产量不到2%(美国的铝合金铸件产量将近50%),与铸件“轻量化”的发展趋势有较大差距。
4.某些规模较大的生产线,由于前期工艺论证不够,技术难关还没有攻破而迟迟不能投产,使巨额投资得不到即时回报;一些规模小的生产线,由于市场波动,产品对象不稳定,经济效益时好时坏。
从总体(总产量、经济、效益)上看,我国消失模铸造技术还处于初级发展阶段(相当与AFS分析的“技术革命期”),与美国的水平有10~15年的差距,要达到世界先进水平,还要艰苦努力。
1.6我国消失模技术的发展方向
1.产品必须对路,项目的前期工艺论证必不可少。
2.脚踏实地地攻克消失模铸造技术的每一道难关。3.围绕“白区”薄弱环节,加大研究开发力度。(“白区”是一个多科学交叉领域,涉及模具的CAD/CAM,高分子发泡材料和成形发泡工艺以及相关的预发、成形、粘合设备等多个方面)。
4.实现铸件的“轻量化”、精确化。大力发展铝合金消失模铸造。
5.实现消失模铸造的清洁发展。
6.协同作战,发挥产学研结合的总体优势。
从新技术成长的规律看,我过的消失模铸造技术还处于技术革新期,还需要有一个艰苦的技术积累过程,需要付出艰辛的劳动,针对一个一个具体产品对象攻克难关,不可能坐享其成或操之过急。
消失模铸造成本分析
消失模铸造特别适用于普通铸造难以完成的多分型、多芯子、几何形状复杂和复杂型腔的铸件。因此,成本对比应有一个高度,不能以简单的铸铁件采用一台冲天炉,一堆粘土砂的成本来与消失模铸造做比较。
成本分析很简单,可包括两个方面,即成本增加因素和成本减少因素,这两个因素的差价,即是采用消失模铸造工艺以后,成本增加还是减少的数额。原成本减去EPC成本减少因素+EPC成本增加因素等于EPC成本
1、消失模铸造的成本增加因素
消失模铸造的成本增加主要来自两个方面:泡沫模型和涂料消耗。每吨铸件消耗泡沫型3000克(包括浇冒口),如果自己生产泡沫模型,每克成本价为0.02元。即每吨泡沫型消耗60元人民币;如果外购泡沫模型最多也是每克0.03-0.05元。即每吨铸件消耗90-1元。涂料均为自制,骨料价格在500-1000元间,其余成份用量较少,以每吨干粉涂料1000元计算,即使是薄壁件,每吨也只能消耗50-60千克,即不超过100元。因此,消失模铸造成本增加,可定为:
①自制泡沫模型:约160元;(随市场变化)②购泡沫模型:约200250元(随市场变化)
2、消失模铸造成本减少因素
(1)、干砂重复使用,不需下芯,消耗量很小,可以不做计算,与铸钢比较,每吨铸件可节约型砂1.2吨以上。比铸铁可节约附加材料费用,型壳焙烧费用,制芯费用,芯铁费用。
(2)、造型效率明显提高,不再需要造型工人,可节约用工40%-60%以上。(3)、清理工时可节约90%,铸钢件可节约切割飞边毛刺的气体消耗。(4)、铁水收得率提高10-30%,特别是球铁件可实现无冒口浇注。(5)、不锈钢、高锰钢、球铁可利用余热固溶处理,大大节约能源消耗。(6)、单件产品不须制作木模。
(7)、铸件精度的提高,可实现无加工或微量加工,不仅铸件减重,还可以节约机械加工工时费用。
总之,消失模比传统工艺成本明显降低,是勿容置疑的。
V法工艺原理
真空密封造型法也称负压造型法或减压造型法,国外取真空英文Vacuum字的字头,而
简称为V法,起源于日本。它是利用塑料薄膜抽真空使干砂成型,所以誉为第三代造型法,即物理造型。由于它不使用粘结剂,落砂简便,使造型材料的耗量降到最低限度,减少了废砂,改善了劳动条件,提高了铸件表面质量和尺寸精度,降低了铸件的生产能耗。是一种很有发展前途的先进的铸造工艺。
㈧ 铸造技术的发展趋势
我国铸造技术发展趋势
3.1 铸造合金材料
以强韧化、轻量化、精密化、高效化为目标,开发铸铁新材料;重点研制奥贝球墨铸铁(ADl)热处理设备,尽快制定国家标准,推广奥贝球墨铸铁新技
术(如中断热落砂法、中断正火法等);开发薄壁高强度灰铸铁件制造技术、铸铁复合材料制造技术(如原位增强颗粒铁基复合材料制备技术等)、铸铁件表面或局
部强化技术(如表面激光强化技术等)。
研制耐磨、耐蚀、耐热特种合金新材料;开发铸造合金钢新品种(如含氮不锈钢等性能价格比高的铸钢材料),提高材质性能、利用率、降低成本、缩短生
产周期。
开发优质铝合金材料,特别是铝基复合材料。研究铝合金中合金化元素的作用原理及铝合金强化途径。研究降低合金中Fe、Si、Zn含量,提高合金强
韧性的方法及合金热处理强化的途径。
研究力学性能更好的锌合金成分、变质处理和热处理技术;开发镁合金、高锌铝合金及黑色金属等新型压铸合金。
开发铸造复合新材料,如金属基复合材料、母材基体材料和增强强化组分材料;加强颗粒、短纤维、晶须非连续增强金属基复合材料、原位铸造金属基复合
材料研究;开发金属基复合材料后续加工技术;开发降低生产成本、材料再利用和减少环境污染的技术;拓展铸造钛合金应用领域、降低铸件成本。
开展铸造合金成分的计算机优化设计,重点模拟设计性能优异的铸造合金,实现成分、组织与性能的最佳匹配。
3.2 铸造原辅材料
建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系,根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、少无污染的优质壳芯砂,抓紧我国原砂资
源的调研与开发,开展取代特种砂的研究和开发人造铸造用砂;将湿型砂粘结剂发展重点放在新型煤粉及取代煤粉的附加物开发上。
开发酚醛—酯自硬法、C02-酚醛树脂法所需的新型树脂,提高聚丙烯酸钠—粉状固化剂-C02法树脂的强度、改善吸湿性、扩大应用范围;开展酯硬
化碱性树脂自硬砂的原材料及工艺、再生及其设备的研究,以尽快推广该树脂自硬砂工艺;开发高反应活性的树脂及与其配套的廉价新型温芯盒催化剂,使制芯工艺
由热芯盒法向温芯盒、冷芯盒法转变,以节约能源、提高砂芯质量。
加强对水玻璃砂吸湿性、溃散性研究,尤其是应大力开发旧砂回用新技术,尽最大可能再生回用铸造旧砂,以降低生产成本、减少污染、节约资源消耗。
开发树脂自硬砂组芯造型,在可控气氛和压力下充型的工艺和相关材料,加强国产特种原砂与少无污染高溃散树脂的开发研究,以满足生产薄壁高强度铝合
金缸体、缸盖的需要。提高覆膜砂的强韧性,改善覆膜砂的溃散性,改善覆膜砂的热变形性,加快覆膜砂的硬化速度。
建立与近无余量精确成形技术相适应的新涂料系列——大力开发有机和无机系列非占位涂料,用于精确成形铸造生产。对单件小批量生产精密铸件用的金属
型、热芯盒及模具等开发自硬转移涂料,对精密砂芯开发微波硬化的转移涂料,为提高汽车缸体缸盖重要铸件内腔尺寸精度和表面质量,解决铸钢件壳型铸造中粘
砂、表面粗糙等问题,推广非占位涂料或高渗透、薄层涂料技术与覆模砂技术的结合应用。
大力开发满足树脂砂机械化流水线生产优质钢铁铸件用的流涂、浸涂涂料和设备,开发能控制冷却速度、提高轻合金质量、减少脱模(芯)阻力、提高生产
效率的金属型系列涂料,开发能阻隔树脂砂型(芯)中有害气体侵入铸件抑制气孔裂纹等缺陷的烧结屏蔽型涂料(如防渗碳、渗硫涂料),开发适应于粘土型砂的湿
型喷涂涂料。
加强涂料性能及其胶体化学、流变学的基础研究,开展涂层微波、远红外等干燥硬化工艺的研究,开发并制定涂料用原材料及性能的检测方法(包括测试仪
器)和标准,建立其信息数据库。
在铸造生铁质量改善和采用脱硫技术的前提下,改进球化剂配方,降低镁、稀土含量、提高球化效果:开发特种合金用球化剂及特种工艺用球化剂。
增加孕育剂品种,开发针对性强的孕育剂,提高孕育剂粒度的均匀性。
开发新型脱硫剂(如CAO)复合脱硫剂等)。
发展立足国内资源的Sr盐或A1—Sr变质剂及晶粒细化剂,加强Sr变质与精炼工艺的综合研究。
开发适应RID、F1技术的精炼剂和精炼—变质一体化铝合金熔剂。
推动计算机专家系统在型砂等造型材料质量管理中的应用。
3.3 合金熔炼
发展5t/h以上大型冲天炉并根据需要采用外热送风、水冷无炉衬连续作业冲天炉;推行冲天炉—感应炉双联熔炼工艺;广泛采用先进的铁液脱硫、过滤
技术(开:发烧结温度低、烧结时间短的新型低成本泡沫陶瓷过滤器、适用于各种活性合金、高温物化性能稳定的新型泡沫陶瓷过滤器、适用于熔模铸造、金属型铸
造等特种铸造工艺的异形泡沫陶瓷过滤器、深入研究泡沫陶瓷过滤器的过滤净化机制和对金属凝固过程的影响机制、系统研究泡沫陶瓷过滤器的应用技术,包括孔径
和厚度的选择、安放方式和浇注系统的设计、浇注温度和速度及金属液压头的控制等、开展泡沫陶瓷过滤器的系列化和标准化工作)、配备直读光谱仪、碳当量快速
测定仪、定量金相分析仪及球化率检测仪,应用微机技术于铸铁熔体热分析等。推广冲天炉除湿送风技术,冲天炉废气利用,消除对环境的污染,提高铁液质量。
感应电炉具有灵活、节能、效率高等优势,采用感应电炉是今后铸铁熔炼技术发展的方向。开发新的合金孕育技术(如迟后孕育等),推广合金包芯线技
术,提高球化处理成功率,降低铸件废品率并提高铸件综合性能。
采用氩气搅拌、钙线射入净化、AOD、VOD等精炼技术,提高钢液的纯净度、均匀度与晶粒细化程度,减少合金加入量,提高铸件强韧性,减轻铸件重
量与降低废品率。
铝合金铸件生产中,着重解决无污染、高效、操作简便的精炼技术、变质技术、晶粒细化技术和炉前快速检测技术,针对不同牌号、不同用途的合金,采用
计算机数值模拟技术研究固溶、时效处理工艺参数的优化,以发挥材料潜能、提高材料性能。引进和消化RID、FI等先进精炼技术,提高铝合金熔炼水平。
深入研究镁合金熔炼工艺,加强镁合金熔炼用无污染高效溶剂的系列化商品化开发,强化高纯铸造镁合金材料、镁—稀土耐热铸造镁合金材料及镁基复合材
料的铸造、回收、重熔技术的开发,进一步加强镁合金压铸、挤压铸造技术的研究和开发,以适应我国汽车业快速发展的需求。
完善钛合金熔炼设备、解决铸型材料现存问题,开展真空下铸型加热方式及铸型预热温度对铸件质量影响的研究、真空熔炼下合金元素挥发行为及对合金成
分影响的研究、杂质元素对钛铸件质量影响的研究、不同合金不同条件下熔铸工:艺参数的优化研究、钛合金熔模铸造材料和工艺的研究、热等静压及铸件焊补工艺
的研究。
3.4 砂型铸造
大力改善铸件内在、外部质量(如尺寸精度与表面粗糙度)、减少加工余量,进一步推广应用气冲、高压、射压和挤压造型等高度机械化、自动化、高密度
湿砂型造型工艺是今后中小型铸件生产的主要发展方向。采用纳米技术改性膨润土,或采用在膨润土中加助粘结剂技术来提高膨润土质量,是推广应用湿型砂造型工
艺的关键。
开发三乙胺冷芯盒法抗湿性及抗铸件脉纹技术,以节约粘结剂、减少污染、减少铸件缺陷、降低生产成本。
改进和提高垂直分型无箱射压造型机和空气冲击造型机的性能、控制系统的功能,同时对造型线辅机应按通用化、系列化原则进行开发,提高配套水平。
抓紧开发适合于形状复杂模样造型或多品种批量生产所需要的个性化、实用型气流-压实造型机。
提高砂处理设备的质量、技术含量、技术水平和配套能力,尽快填补包括旧砂冷却装置和适于运送旧砂的斗式提升机在内的技术空白,努力提高砂处理系统
的设计水平。
研制多样化、使用效果好、寿命长的树脂自硬砂成套设备,增加品种提高性能。
着重开发冷芯盒射芯机系列产品及芯砂混制和送砂设备。
建立抛丸设备试验基地,对抛丸器、丸砂分离及降躁声装置等进行系统研究开发,研制技术性能和技术含量高的抛丸清理机。
面对入世后国际市场剧烈竞争的局面,铸机行业要根据我国国情的需要和可能,产学研相结合,开拓创新,下大力气开发先进、高效、低耗、实用、且具有
自主知识产权的铸机新产品,为改变我国大多数铸造企业工艺技术装备的落后面貌,闯出一条投资小、见效快的捷径。
优先推广树脂自硬砂、冷芯盒自硬工艺、温芯盒法及壳型(芯)法;开发无或少污染粘结剂、催化剂、硬化剂及配套的防污染技术,开发能消除树脂砂铸件
缺陷的材料和树脂砂复合技术。
推广新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型铸钢件上的应用,以逐步淘汰粘结强度低、水玻璃加入量大、型砂溃散性差的C02—普通水玻璃砂的硬化工艺。
开发精确成形技术和近精确成形技术,大力发展可视化铸造技术,推动铸造过程数值模拟技术CAE向集成、虚拟、智能、实用化发展;基于特征化造型的
铸造CAD系统将是铸造企业实现现代化生产工艺设计的基础和前提,新一代铸造CAD系统应是一个集模拟分析、专家系统、人工智能于一体的集成化系统。采用
模块化体系和统一数据结构,且与CAM/CAPP?ERP/RPM等无缝集成;促使铸造工装的现代化水平进一步提高,全面展开CAD/CAM/CAE
/RPM、反求工程、并行工程、远程设计与制造、计算机检测与控制系统的集成化、智能化与在线运行,催发传统铸造业的革命性进步。
3,5 特种铸造
开发熔模铸造模具、模料新技术,用硅溶胶或硅酸乙酯做粘结剂造型;采用精密、大型、薄壁熔模铸件成形技术;采用快速成形技术替代传统蜡模成形技
术,简化工艺,缩短生产周期;研制适合我国的压蜡设备、制壳机械手、燃油型壳焙烧炉;开发优质型壳粘结剂,增加可铸合金种类、扩大工艺适用面。
深入研究压铸充型、凝固规律,开发新型压铸设备及控制系统,改善液面加压系统性能以满足工艺要求;开展半固态合金压铸及新型压铸涂料研究;开发新
压铸技术及金属基复合材料、镁合金、高铝锌基合金等压铸新合金材料;采用快速原型制造技术制作压铸模。开
发能与工艺密切结合可满足各种工艺参数要求的低压铸造设备;推行低压铸造模具CAD、合金液填充和凝固过程模拟,使模具满足充填铸型时平稳流动、顺序凝
固、及时、充分补缩的要求;开发高度自动化的低压铸造机和高可靠性零部件;开发复杂、薄壁、致密压铸件生产技术,推动低压铸造向差压铸造的发展。
提高熔炼质量、增加预处理、开发性能更优良的模具钢,如优质高寿命的热作模具,深入研究开发铸造模具RPM技术和CAE技术,推动并行环境下
CAD/CAE/CAM/RPM集成技术和DNM技术的发展。
改进挤压铸造技术,扩大应用范围(如陶瓷纤维增强和反应合成金属基复合材料);抓紧进行水平挤压铸造、半固态挤压铸造技术的研究,加强与塑料、化
工行业的协作,开发模样新材料,如研制低密度、尺寸稳定的高发泡率EPS珠粒,创建先进、实用的模具CAD/CAM系统及快速制造技术;开发高效震实台,
搞清干砂紧实特性;开发EPC工艺与其他铸造工艺复合的新技术;研究由EPC工艺引发的环境
问题及对策,如EPC车间废气有效净化装置和方法;研究铝铸件疏松渗漏、铸钢件增碳增氢、铸铁们:出现皱皮等缺陷的机理和消除办法;开发高效高精
度制模机、粘合机并实现其国产化系列化;扩大非占位涂料的应用,发展表面合金化涂料、控制凝固涂料、孕育涂料、屏蔽涂料、消失模涂料、离心铸管涂料、激冷
涂料等功能涂料。进行涂料性能检测仪的开发;推动涂料的标准化、商品化。
发展金属半固态连续铸造技术;推广树脂砂、金属型及覆砂金属型等高精度、近无切削的高效铸造技术;推广无铸型电磁铸造技术;开展喷铸技术的研究和
应用。
充分借鉴冶金界电渣技术的研究成果,着重解决电渣熔铸工艺的技术难点,如电渣熔铸大型异形复杂铸件的结晶器设计、渣料配制及工装技术等。
3.6 质量保障
改进、完善现有较成熟、实用的各类铸造仪器、设备,努力实现多功能、集成化、自动化、智能化,对铸造生产各环节进行分散在线测控。采用微机和
CAD专家系统模块将相关环节的自动化测控仪器设备联机,配以执行机构,实现各环节闭环自动控制。将各环节智能测控系统与工厂管理中心计算机系统相联,组
成工厂智能化闭环自控系统,实现生产质量预测与控制。将工厂自控系统通过高速信息通道与行业信息网络、专家系统相联,实现远程“会诊”与控制。
研究市场经济条件下,铸件产品质量的概念、含义、指标评价体系及具体量值;研究铸造企业质量体系特点、结构、质量手册编写方法、体系要素支撑标准
的构成及建立、贯彻的方法;为适应全球经贸一体化的趋势,加快推行、主动申请质量(1S09000)、安全、环境(1SOl4000)等第三方认证制度,
加快采用国际标准的步伐,以取得参与市场竞争的权利。扎实深入到企业(团体)业务实践的细节,策划有效的解决方案,使管理体系真实调整到提高产品(服务)
质量、防止浪费,提高效率,满足顾客要求的基准目标上来。配合并适应先进制造技术的发展,抓紧制定先进铸造技术标准,积极采用先进。制造技术标准。要以法
律、法规、标准为依据,建立质量保证及环境管理体系。
3.7 信息化
开发既分散又集成、形式多样的适用于铸造生产各方面(如设计、制造、诊断、监督、规划、预测、解释及教学等)需要的计算机专家系统。并在生产使用
中不断完善,向多功能、高效率、实用化目标发展,使之与铸造CAD/CAPP/CAE/CAM集成;推进在线专家系统控制的前沿性研究。
重点开展能涵盖铸造企业所有行为(包括企业市场营销、物料进出、生产组织与协调、行政管理、与外界信息交流等)的集成化铸造信息处理系统研究开发
和应用,用现代先进技术迅速改造传统铸造业;开发适应中国国情的铸造行业MRP-Ⅱ
(制造资源计划)系统,并进一步向ERP(企业资源计划)发展。
推行计算机集成制造系统(CIMS),借助计算机网络、数据库集成各环节产生的数据,综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、系统工程技术,
将铸造生产全过程中有关人、技术、设备与经营管理要素及信息流、物质流有机集成,实现铸造行业整体优化,解决参与竞争所面临的一系列问题,最终实现产品优
质、低耗、上市快,从而在市场,尤其是国际市场竞争中立于不败之地。
研究互联网对铸造产业的影响与对策,建立自己的主页,开发铸造企业网上技术交流、电子商务、铸造异地设计和远程制造技术、分散网络化铸造技术
(DNC),尽早驶上“信息高速公路”,利用网络化高新技术的巨大动力推动铸造业的现代化深刻变革。
4 结束语
铸造技术的发展必然要为社会进步和经济发展的大局所左右,“绿色铸造”的概念体现了高速发展着的文明进程的人性化特征和经济可持续发展的总体要
求。随着公众环境意识的不断提高及国家环境保护法律法规的进一步完善,“绿色铸造”的呼声正在迅速成为铸造技术发展的指挥棒,特别是国际标准化组织发布的
有关环境管理体系的IS014000系列标准,也在推动着“绿色铸造”的强势发展,目标都是使铸件从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个“产品
生命”周期中,对环境的负面影响最小,资源效率最高。从而使企业经济效益和社会效益达到最优化。“绿色铸造”是社会可持续发展战略在制造业中的一个体现,
是一种可持续发展的企业组织、管理和运行的新模式。和传统铸造生产模式相比,“绿色铸造”模式对企业信息化运作水平提出了相当高的要求,“绿色铸造”模式
下铸件生产面临的关键是即时采用先进适用的铸造新技术来实现铸件“绿色生命周期”的全过程。、(end)
摘自 佳工网 希望对你有帮助
㈨ 铸造呋喃树脂初终强度的关系
呋喃自硬树脂砂工艺自20世纪80年代在我国开始应用,由于其良好的溃散性自硬特性和生产的铸件、尺寸精度高等优点,大幅度减轻了工人的劳动强度明显改善了铸造车间的工作环境,并且显著提高了我国铸造企业的生产工艺水平和铸件质量,因而获得了大规模的推广,逐步淘汰了传统的湿型烘模砂,成为中大型铸铁件的唯一的造型工艺和中大型铸钢件铸、铝件的重要的造型工艺经过近20年的发展,无论是树脂砂生产设备还是树脂砂原辅材料,国内的相关产品都达到了国外同类产品的水平近。
最近几年,我国铸造业的发展速度比以往的任何时候都快。特别是树脂粘结剂技术的应用,使铸件生产在保证产品尺寸精度,提高产品的表面质量,减少废品,节省工时,提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度以及型砂的再生回用等方面有了很大的进步。我公司技术人员通过十多年的铸造行业走访与观察,从以下几个方面来分析树脂砂造型强度。
1、砂形及颗粒大小
树脂造型的原砂一般选用天然石英砂。对于部分高合金钢铸件或特殊要求的铸件,也可选用铬铁矿砂或锆砂等特种砂。这里主要讨论树脂砂对硅砂的要求。
(1)矿物成分与化学成分:硅砂的主要矿物成分是石英、长石和云母,还有一些铁的氧化物和碳化物。石英密度2.55g/cm3,莫氏硬度7级,熔点1737℃,具有耐高温、耐磨损等优点。若原砂中的石英含量高,则原砂的耐火度和复用性好。由于长石和云母是硅酸盐,其熔点和硬度低,会降低树脂砂的复用性和耐火度。所以在选择硅砂时,SiO2含量要尽量高一些,杂质要少,当然还与金属熔点和浇注温度、铸件厚壁等因素有关。一般来说,铸件用硅砂SiO2含量应大于96%,铸铁应大于90%,有色金属要少一些。
(2)粒形:一般用粒形系数表示沙粒圆整度。人造石英砂虽然SiO2含量高,但粒形位多角形甚至尖角形,粒度系数太大,一般不采用。为了改善粒形,对原砂最好进行擦磨处理,因为在砂粒质量相等的条件下,圆形砂的比表面积最小,砂粒形状偏离圆形的程度越高,其比表面积越大,树脂黏结膜越薄,强度也越小。比表面积增大的顺序是:圆形砂——多角形砂——尖角形砂。
由于圆形砂粒的比表面积最小,在相同的树脂和固化剂加入量下,其抗拉强度要比其他两种砂形高出很多。因此,从提高树脂砂抗拉强度、减少树脂加入量的角度看,圆形砂粒食最好的选择。因树脂的黏度很低,砂粒表面上涂覆的树脂膜有很薄,粒形对型砂流动性的影响就比较明显。圆形砂的尖角和棱边都已磨钝,砂粒之间较易于滑动,故很容易舂紧,多角形有尖角和棱边,有镶嵌作用,砂粒的滑动受阻,故难舂紧。
(3)粒度:对树脂砂这种黏结剂量很小的型砂来讲,原砂的粒度对黏结的强度的影响是不可忽视的。这种影响有两个不同的方面:原砂愈粗,则单位质量的砂粒的表面积愈小,树脂加入量一定时,砂粒表面涂覆的树脂膜较厚,砂粒之间的黏结桥的截面积也较大,这将导致树脂砂强度提高;另一方面,原砂愈粗,则单位质量的原砂的颗粒数量愈少,因而一定重量的型砂中砂粒的接触点(黏结桥)愈少,这将导致树脂砂的强度下降。就本厂所用原砂为40~70目,粒度在这个范围时,黏结桥和表面积两方面的影响作用相当,对于砂粒尺寸的改变,树脂砂的强度没有明显的变化。
(4)原砂的粒度分布:型砂的强度主要决定于砂粒表面黏结膜的厚度和砂粒之间的黏结的数量。在黏结剂加入量一定的条件下,如原砂中配有一定量的细砂,细砂又能填入紧密排列的粗砂空隙,则黏结桥的数量将大为增加。虽然细砂的比表面积较大,会使型砂的黏结膜的厚度减小,但综合效果还是会导致型砂的强度提高。
对于树脂砂来讲,黏结剂的量很少,增加黏结桥数量的作用就非常突出。由于树脂成本较高,希望用最少量的树脂是型砂具有一定的强度,因此,应该用一定粒度大小的原砂(四筛砂或五筛砂),粒度分布为40~70目,使其能够较好的排列,不会有较大的缝隙,从而使型砂具有较高的强度。
2、原砂含泥量、含水量、需酸量
(1)含泥量是指原砂中颗粒尺寸比砂粒小得多,并赋予砂粒表面或掺杂于砂粒之间的各种微量颗粒(≤20um)。含泥量直接影响再生砂的成本和铸件质量,在铸造生产中,泥含量过高不但影响工作环境、污染空气,更重要的是影响再生砂的微粉含量,其结果是导致混砂时树脂加人量增加和因透气性差造成铸件废品率增多。可见在树脂、固化剂加入一定的情况下,含泥量愈高,其强度值就愈小。
(2)原砂中的含水量严重影响树脂的固化强度和固透性,很明显含水量高的话,会稀释树脂和固化剂,使其浓度下降,从而延长固化时间及降低型砂强度。为了减少含水量,在用原砂时,应对其进行干燥处理,
(3)采用酸硬化的树脂砂时,树脂是在酸的催化作用下脱水缩合而固化的。如原砂中含有碱性物质时,需消耗额外的酸固化剂,将显著影响树脂砂的硬度,甚至会使其不能硬化。原砂中含有酸性物质时,则其影响与前面的相反,对工艺控制也是不利的。因此对于树脂砂所用的原砂,检测并控制其需酸量是必要的。需酸量是原砂含有的可与酸反应的碱性物质的数量表征,它也表明用酸性硬化剂时原砂本身所需酸的多少,与原砂的PH值不是同一概念。原砂中含有不溶于水的碱性氧化物或能酸作用的碳酸盐时,它们不影响原砂的PH值,但却能与树脂砂中的酸性硬化剂反应,从而影响树脂砂的硬化过程和性能。很显然当较多的酸性硬化剂与碱性物质作用后,树脂砂的强度会明显下降。所以检测原砂的需酸量是必须的,从而通过计算应加入多少酸性固化剂。
3、树脂、固化剂
国内生产树脂、固化剂的厂家很多, 但具有自主研发能力、具备完善的检测设备和严密可靠的质量保证体系的厂家屈指可数。我厂用的树脂固化剂基本上是苏州兴宜和山西兴安。
对于树脂和固化剂的加入量的控制,树脂加入量一般为原砂的0.9%~1%。固化剂的加入量与固化剂的总酸含量、环境温度和型砂温度有直接关系, 其加入量一般为树脂加入量的30%~65%。在外界温度以及本身放砂砂温都较高的情况下,应把固化剂加入量调到最小量。
当固化剂加入量为0.25%左右时,由于砂中的酸度值过低,硬化过程进行极为缓慢,严重影响砂型脱模强度的形成,终强度也较低;当固化剂加入量为0.75%左右时,酸度过强,硬化反应速度过快,树脂交联结构不完整,树脂膜和粘结剂桥变脆,终强度大幅降低;当硬化剂加入量为0.48%时,酸性比较适中,硬化反应按客观存在的规律进行,在不增加树脂量的条件下,得到了较理想的硬化效果。
4、再生砂
(1)灼减量:灼烧减量过高会增加型砂的发气量,同时影响树脂砂的强度及性能,一般应将再生砂的灼烧减量控制在3%以下。可通过补加新砂、向铸型中填充废砂块、降低砂铁比等手段降低灼烧减量。在正常情况下, 再生砂的灼烧减量每两周检测一次,为保证检测的准确性, 要求在砂温调节器上的筛网上、在不同的时间段分三次取样, 以平均值作为判断依据。
(2)微粉量:微粉含量是指再生砂中140目以下物资的含量。微粉含量越高, 型砂的透气性越差, 强度越低。要控制微粉含量, 必须保证除尘器处于良好的工作状态, 并每天定期反吹布袋, 清理灰尘。再生砂的微粉含量每两周检测2~3次, 微粉含量应≤0.8%。
3)砂温:理想的砂温应控制在15~30 ℃, 如砂温超过35 ℃,将使型砂的固化速度急剧加快, 影响造型操作, 导致型砂强度偏低, 无法满足生产要求。在夏季, 环境温度最高会达到40 ℃, 在此情况下将砂温降到30 ℃以下是十分困难的, 因此必须采用水冷系统对再生砂进行降温。如果循环水的入水温度≤25 ℃, 就能将砂温降到32 ℃以下, 但当循环水的入水温度≥22 ℃时, 降温效率将急剧下降, 如配备冷冻机组, 在炎热的夏季, 就可将循环水的入水温度控制在7~12 ℃, 砂温控制在25~30 ℃。在冬季的正常生产情况下, 砂温不会低于5 ℃,不会出现因砂温偏低而影响生产的情况。
通过以上分析,树脂砂强度受多方面因素的影响。要得到合理的砂型强度,就必须严格控制各项影响因素。本厂砂型强度的影响,主要是在树脂和固化剂加入量方面,特别是固化剂的加入量,就某台混砂机,它的波动范围相当大,总是与设定值相差很多,致使其加入量过多或过少,很难控制在较小的范围内。
㈩ ansys可以做复合材料层合板的在加热过程中的温度场和应力场的模拟嘛
自从改革开放至今,我国的铸造行业发生了天翻地覆的改变,在技术、质量等层面均有了重大的改进。这其中尤为重要的是铸件生产质量出现了从未有过的巨大提升,这一点,从铸件的废品率下降、铸件的表面粗糙度、尺寸精度、综合性能提高等这些方方面面就可以看出。我国大多数的铸造公司均具有生产高水平铸件的能力,并且有足够的底气接受国际铸造团队的审核与评价。并且,中国的铸造技术相比之前,已经不可同日而语,过去被频繁使用的砂型铸造方式,现如今俨然已经开始朝着自动化、智能化的方向前行。手工砂型铸造的形式已逐渐被替代,转型。目前,太多的企业都开始大批量引进智能机器感应电炉和冲天炉,感应电炉双联工艺,而这些先进的机器设备与工艺水平,使得我国可以凭借自己的铸造企业,去生产质量优、精度高的铸件,也代表着我国铸造行业正在向着更加光明的未来进军。经查阅资料发现,中国生产的最大球墨铸铁机床大约150吨左右,最大的铸钢大约为520吨左右,并且,我国已经有了数百家铸造公司可以以单件生产的形式铸造出重达30吨左右的铸件了。因此,可以很明显的看出,我国铸造行业发生了巨大的变化,并且也出现了许多铸造技术高超、铸件质量良好的新兴铸造公司。
虽然我国铸造业拥有了显著的进步,但是和德国等国家的铸造业相比较,差距虽说不上悬殊,但是还是不在一个水平层面上。鉴于我国的铸造水平、工艺技术相比发达国家还是有一些的落后,所以就导致了铸造产品向国外出口的数目较少,故而影响我国铸造业的发展和实体经济的发展。在中国的制造业中,技术不太发达先进、设备较为老旧、先进技术普及不够广泛、材料消耗大、污染高、有些工人工作的环境较差等等,这些问题都会滞后铸造业的发展,最主要的问题表现在以下几个方面:
(1) 铸件的生产质量不高
改革开放后,我国铸件质量大有提高,虽然铸件的废品数目有所减少,可是依然有很多铸造公司铸件的废品率很高,而且质量较差,精度不高,一些特殊的铸件仍然需要依靠进口。
(2)铸件生产中的能源、材料耗费较大,污染比较严重,资源综合利用水平低
在我国铸件生产的需要的能耗假如是1kg,而在发达国家同类铸件的只需0.4kg,基本就是我们的成本是发达国家的两倍之多。所以,我们国家能源消耗很大,我国很多的铸造企业的冲天炉炉气等铸造过程中的余热根本没有得到充分的利用,这部分庞大的热量几乎都排放到空气中,既使得能源利用率不高,同时也会污染环境,还有许许多多的中小型企业,他们的铸造手段仍然落后。他们缺少清洁生产的装备,除此之外,原辅材料普及率不高,污染物的排放量很大。他们甚至没有配备有效的末端治理措施。他们工厂排放废弃,废渣,造成大气污染物,水污染。大气和水中的污染物严重超标。生产污水不经过处理直接排入下水道。有的企业甚至把含石棉炉(包)衬,漆渣等危险废物没有按法规要求进行无害化处理就排放到下水道里。
(3)人才短缺
我国铸造技术发展的过程中最缺少的不是技术,而是人才。造成人才流失的原因主要是国内铸造企业工资待遇低和工作环境差,并且难以给予铸造人才一定的上升空间和发展期望。
(4)铸造企业多,规模小
我们国家铸造企业很多,然而很多企业平均规模小,而且工艺水平相对落后,导致劳动生产率较低,产品的质量也较低,污染治理难度较大,时有发生安全事故和恶性竞争等问题这些问题阻碍了企业的发展,所以,我们必须要去解决。
(5)从业人员技术落后
我国的铸造企业中绝大多数工人都是找的临时工,其文化程度偏低,又缺少必要的培训,技术差,而且流动性大,所以在岗位上工作的大多数是新人,他们对铸件生产,生产秩序,工艺手段等没有什么了解。所以会使得生产质量和效率低下。
中国向来是一个铸造大国,但是,我们国家绝不会满足于此,近些年来始终都想要向着铸造强国的方向去前进转型,这样一来,铸造资源、材料能源、人才数量、环境质量这几个方面就成为了当下我国需要重点考虑并解决的重大问题,只有把这些问题解决好,铸造业的发展才会好,中国铸件在国际上技术水平低、质量不高、价格低等等这些现象才会得到质的改善和提升。现如今,我国铸造业正处于历史洪流当中,面对着从未有过的发展机遇,首先是我国经济的高速度、高质量发展使得我国各领域也都进入飞速的发展阶段,其次经济全球化导致各个国家铸造业都发展的很成熟,带动了我国进入经济全球化。最后,中国在世界贸易组织中,与发达国家会展开更加广泛的合作,互利共赢的理念也必将是我国从中受益匪浅,学习先进的科学技术,管理方法等。这些机遇给中国铸造行业实现由铸造大国转向铸造强国的转变提供了非常好的机会。铸造业也将向着下面的方向发展。
(1)质优
由于近些年对于制造行业的设备性能、材料要求、质量审核标准越来越高,所以,对于铸造也来说,人们对于铸件的表面质量、力学性能、尺寸精度要求也不断的升高。目前,我们应当把重心转移到金属液体净化技术上来,并且铸件材料要尽可能的选取复合材料,并且要提升我们的铸造精度,使得铸件的尺寸精度无限靠近零件的尺寸标准,减少加工余量以及加工过程中所带来的基准不重合误差和基准位移误差,与此同时,要注重铸件使用方面的可行性、安全性,以此来提升铸件各方面的性能和质量。还有就是,现如今汽车、装备、数控、人工智能等行逐渐成为了机械的主流方向,所以这些行业所需铸件的结构也会愈发复杂,所以要提升铸件的刚度、强度,以此来增加其使用寿命,减少因频繁更换铸件而造成的人工成本和装配误差。
(2)新型环保原辅材料的开发。
大力开发旧砂回用新技术还有环保型砂处理及再生技术;研究并推广使用清洁无毒的原辅材料,发展循环经济,走集约化清洁生产的道路。
(3)改善员工劳动环境
鉴于铸造产业会对于环境产生较大的危害,并且铸造工人所工作的条件也不好,所以必须提升管理水平,并对铸造技术进行一定程度的改良,引进国外先进的技术和机器设备,合理规划污染源排放方式和流程,以此来更新我国一些较为陈旧的铸造理念和方式。
(4)注重自主创新
需要对我国铸造方面的企业公司进行一定程度的调整和改组,实行专业化的铸造生产方式,目前我国并不缺少相关企业和产品,但一定要在此基础上,完成技术、人才的同时聚集,以此来提升我国铸造行业的自主创新、自主研发的能力,促进铸造业的发展。
(5)加大计算机模拟技术的应用
目前,关于铸造的整个工艺过程已经可以在计算机模拟软件(例如ANSYS)上进行全过程的模拟仿真了,所以无论是在铸造浇注前,还是液体浇注结束后,凝固冷却成型的那一段时间,都可以使用此类软件进行预测处理,这样虽然前期工作或许会比较繁琐复杂,时间或许也会久一点,但是对于整个铸件的生产而言,是百利而无一害的,通过计算机模拟技术,可以发现铸造工艺的不足和铸件结构方面的缺陷,并针对模拟结果加以分析改进,这样一来,铸件的质量、性能会得到巨大的提升。所以,在铸造方面使用计算机模拟技术加以运用,是十分有必要的。
(6)高效率
需要提升铸造行业的自动化程度和水平,应当依据我国目前铸造业发展的前景和展望,使人工智能在整个铸造生产过程里普及开来,以此来提升企业的铸造能力和生产毛坯件的效率,减少工人的劳动强度,并且在一定程度上实现全铸造过程的计算机模拟技术运用。
(7)绿色环保
绿色制造时人类可持续发展战略在制造业的体现。就是铸造行业内,我们从铸件的设计开始,以制造,加工以及运输,使用再到报废处理的全部周期中,它对环境的负面影响最小,资源效率最高。绿色制造不仅是企业自身发展的需要,同时也是进入国际市场的通行证。更有许多国家,特别是发达国家,以此为由限制国际产品特别是发展中国家产品进入本国市场,即设置绿色贸易堡垒。实施绿色制造已经是大势所趋,发达国家十分注重开发新的节能,清洁,低排放,低污染的铸件材料,在生产过程中以循环经济为行为准则,以再利用,再制造,再循环来开展工作,同时加大企业对环境保护和节能减排的设备投入。
结论:近十多年来我国的铸造技术有了迅猛的发展和进步,在世界铸造行业的市场所占据的份额大小也与日俱增,但与此同时,我们也在不同程度上遇到来自世界各国国外新兴市场的巨大挑战。我国铸造业将受到更大的压力。所以我们也要在铸件产量持续平稳增长的基础下,向”优质,高效,环保,科技创新”的趋势前进和发展。
1.3 轴承座的铸造工艺路线
铸件已被广泛应用于各个行业,典型铸件按不同分类方式大致分为以下几类: (1)按铸件的尺寸大小分类为:大、中、小型铸件等。
(2)按铸件的壁厚程度分类为:厚壁铸件、薄壁铸件等。
(3)按铸件的形状结构分类为:厚壁块类、轮型类、法兰类、环形类、板型类、箱体类、管型类等。轴承座属于铸造箱体类铸件,其具有良好的吸振性能和机加工性能,其铸造工艺路线如下:
(1)制造轴承座的模具,在模具上设置浇口、冒口、排气口;
(2)采用树脂砂制造砂型,在砂型表面涂刷涂料;
(3)合箱,烘干砂型,并在模具的浇口上放上浇口杯,在冒口上放上冒口杯;(4)将原料投入电炉熔炼浇铸熔液;
(5)铸件浇铸成型,浇铸温度为1400℃,浇铸时间为3—5分钟;
(6)对铸件进行保温冷却,冷却后进行一定程度的清理,从而得到轴承座铸件。