㈠ 铝合金锻造轮毂是怎么制造而成的
你好 锻造铝合金轮毂的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轮毂的制造方法,具体涉及一种锻造铝合金轮毂的制造方法。
【背景技术】
[0002]世界汽车工业正向着轻量、高速、安全、节能、舒适与环境污染轻的方向发展,因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。轮毂作为汽车行驶系统中的重要部件之一,也是一种要求较高的保安件,它不仅承载汽车的重量,同时也体现着汽车的外观造型。在过去的10年,全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6%。由此可见,随着汽车轻量化的需求日益扩大,铝合金轮毂在现代汽车制造中正逐步取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。
[0003]铝合金轮毂通常采用铸造或压铸成型的方法来生产,常规的铸造成形方法,无论是差压铸造、低压铸造还是重力铸造,都因其合金液充填压型的高速湍流运动,使模具型腔内的气体无法排尽,而导致产品毛坯组织结构不致密,容易产生疏松,夹孔等铸造缺陷,其制造成本高,能源及原材料消耗较大。产品的力学性能及铸件的表面质量也不能尽如人意。
[0004]常规的锻造铝合金轮毂以圆柱状的铸态铝合金为原材料制造而成。由于铸态铝合金通常会存在组织晶粒粗大以及气孔、缩孔、疏松、微裂纹等铸造缺陷,因而在锻压成形前,通常会进行镦粗工序,使铸态组织转变为纤维状变形组织,消除金属内部存在的微观缺陷,改善金属的塑形和致密性,为后续的锻造成形提供合适的坯料。但其工序复杂、能耗大、锻件成本高。
㈡ 反重力铸造的差压铸造
差压铸造按工作时压力筒内充气压力的大小可分为,低压、中压、高压差压铸造,按压差产生的方式可分为增压法、减压法差压铸造技术。
差压铸造分为6个阶段:充气阶早信段、压力平衡阶段、升液阶段、冲型阶段、保压阶段、互通排气阶段。 1)充型速度可以准确控制,以获得最佳充型速度。
2)铸件成形性好,表面粗糙度值低。
3)铸件晶粒细小,组织致密,力学性能高,与低压陆培轮铸造相比,铸件抗拉强中岩度可提高10-50%,伸长率可提高25-50%。
4)提高了金属的利用率,可减小冒口的尺寸或不设冒口。
5)能用气体作为合金元素,故可往一些合金(如钢)中溶入N2,提高合金强度和耐磨性能。
6)设备较庞大,操作麻烦。
㈢ 铸铝的工艺方法有哪些
铸铝的工艺方法:砂型铸造,金属型铸造,熔模铸造,压力铸造,消失模铸造,低压铸造,差压铸造,挤压铸造,真空吸铸,离心铸造等等
例如:铝合金熔炼工艺流程和操作工艺
装料
熔炼时,装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗,还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料的原则有:
1、装炉料顺序应合理。正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定,而且还应考虑到最快的熔化速度,最少的烧损以及准确的化学成分控制。
装料时,先装小块或薄片废料,铝锭和大块料装在中间,最后装中间合金。熔点易氧化的中间合金装在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布,防止偏重。
小块或薄板料装在熔池下层,这样可减少烧损,同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。中间合金有的熔点高,如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃,装在上层,由于炉内上部温度高容易熔化,也有充分的时间扩散;使中间合金分布均匀,则有利于熔体的成分控制。
炉料装平,各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。
炉料应进量一次入炉,二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。
2、对于质量要求高的产品(包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等)的炉料除上述的装料要求外,在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂,在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂,这样可提高炉体的纯洁度,也可以减少损耗。
3、电炉装料时,应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm,否则容易引起短路。
熔化
炉料装完后即可升温。熔化是从固态转变为液态的过程。这一过程的好坏,对产品质量有决定性的影响。
A、覆盖
熔化过程中随着炉料温度的升高,特别是当炉料开始熔化后,金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂,将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入,造成内部金属的进一步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动,当液滴或液流进入底部汇集起来时,其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜,在炉料软化下塌时,应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖,其用量见表。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。
覆盖剂种类及用量
炉型及制品
覆盖剂用量(占投量)/%
覆盖剂种类
电气熔炼
普通制品
0.4-0.5
粉状熔剂
特殊制品
0.5-0.6
煤气炉熔炼
普通制品
1-2
Kcl:Nacl按1:1混合
特殊制品
2-4
B、加铜、加锌
当炉料熔化一部分后,即可向液体中均匀加入锌锭或铜板,以熔池中的熔体刚好能淹没住锌锭和铜板为宜。
这时应强调的是,铜板的熔点为1083℃,在铝合金熔炼温度范围内,铜是溶解在铝合金熔体中。因此,铜板如果加得过早,熔体未能将其盖住,这样将增加铜板的烧损;反之如果加得过晚,铜板来不及溶解和扩散,将延长熔化时间,影响合金的化学成分控制。
电炉熔炼时,应尽量避免更换电阻丝带,以防脏物落入熔体中,污染金属。
C、搅动熔体
熔化过程中应注意防止熔体过热,特别是天然气炉(或煤气炉)熔炼时炉膛温度高达1200℃,在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化之后,应适当搅动熔体,以使熔池里各处温度均匀一致,同时也利于加速熔化。
扒渣与搅拌
当炉料在熔池里已充分熔化,并且熔体温度达到熔炼温度时,即可扒除熔体表面漂浮的大量氧化渣。
A、扒渣
扒渣前应先向熔体上均匀撒入粉状熔剂,以使渣与金属分离,有利于扒渣,可以少带出金属。扒渣要求平稳,防止渣卷入熔体内。扒渣要彻底,因浮渣的存在会增加熔体的含气量,并弄脏金属。
B、加镁加铍
扒渣后便可向熔体内加入镁锭,同时要用2号粉状熔剂进行覆盖,以防镁的烧损。
对于高镁铝合金为防止镁的烧损,并且改变熔体及铸锭表面氧化膜的性质,在加镁后须向熔体内加入少量(0.001%-0.004%)的铍。铍一般以Al-BeF4与2号粉状熔剂按1:1混合加入,加入后应进行充分搅拌。
Na BeF +Al→2NaF+AlF +Be
为防止铍的中毒,在加铍操作时应戴好口罩。另外,加铍后扒也的渣滓应堆积在专门的堆放场地或作专门处理。
C、搅拌
在取样之前,调整化学成分之后,都应当及时进行搅拌。其目的在于使合金成分均匀分布和熔体内温度趋于一致。这看起来似乎是一种极其简单的操作,但是在工艺过程中是很重要的工序。因为,一些密度较大的合金元素容易沉底,另外合金元素的加入不可能绝对均匀,这就造成了熔体上下层之间,炉内各区域之间合金元素的分布不均匀。如果搅拌不彻底(没有保证足够长的时间和消灭死角),容易造成熔体化学成分不均匀。
搅拌应当平稳进行,不应激起太大的波浪,以防氧化膜卷入熔体中。
调整成分
在熔炼过程中,由于各种原因都可能会使合金成分发生改变,这种改变可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。因而需在炉料熔化后,取样进行快速分析,以便根据分析结果是否需要调整成分。
A、取样
熔体经充分搅拌后,即应取样进行炉前快速分析,分析化学成分是否符合标准要求。取样时的炉内熔体温度应不低于熔炼温度中限。
快速分析试样的取样部位要有代表性,开然气炉(或煤气炉)在两个炉门中心部位各取一组试样,电炉在二分之一熔体的中心部位取两组试样。取样前试样勺要进行预热,对于高纯铝及铝合金,这了防止试样勺污染,取样应采用不锈钢试样勺并涂上涂料。
B、成分调整
当快速分析结果和合金成分要求不相符时,就应调整成分——冲淡或补料。
(1)补料。快速分析结果低于合金化学成分要求时需要补料。为了使补料准确,应按下列原则进行计算:
1)先算量少者后算量多者;
2)先算杂质后算合金元素;
3)先算低成分的中间合金,后算高成分的中间合金;
4)最后算新金属
一般可按下式近似地计算出所需补加的料量,然后予以核算,算式如下:
X=
式中X——所需补加的料量,kg;
Q——熔体总量(即投料量),kg;
a——某成分的要求含量,%;
b——该成分的分析量,%;
c c ——分别为其它金属或中间合金的加入量,kg;
d——补料用中间合金中该成分的含量(如果是加纯金属,则d=100),%。
(2)冲淡。
快速分析结果高于化学成分的国家标准、交货标准等的上限时就需冲淡。
在冲淡时高于化学成分标准的合金元素要冲至低于标准要求的该合金元素含量上限。
我国的铝加工厂根据历年来的生产实践,对于铝合金都制定了厂内标准,以便使这些合金获得良好的铸造性能和力学性能。为此,在冲淡时一般都冲至接近或低于该元素的厂内化学成分标准上限所需的化学成分。
在冲淡时一般按照下式计算出所需的冲淡量。
X=Q(b-a)/a
式中b——某成分的分析量,%;
a——该成分的(厂内)标准上限的要求含量,%;
Q——熔体总量,kg;
X——所需的冲淡量,kg;
C 调整成分时应注意的事项
(1)试样用元代表性。试样无代表性是加为,某些元素密度较大,溶解扩散速度慢,或易于偏析分层。故取样前应充分搅拌,以均匀其成分,由于反射炉熔池表面温度高,炉底温度低,没有对流传热作用,取样前要多次搅拌,每次搅拌时间不得少于5min。
(2)取样部位和操作方法要合理。由于反射炉熔池大而深,尽管取样前进行多次搅拌,熔池内各部位的成分仍然有一定的偏差,因此,试样应在熔池中部最深部位的二分之一处取出。
取样前应将试样模充分加热干燥,取样时操作方法正确,使试样符合要求,否则试样有气孔、夹渣或不符合要求,都会给快速分析带来一定的误差。
(3)取样时温度要适当。某些密度大的元素,它的溶解扩散速度随着温度的升高而加快。如果取样前熔体温度较低,虽然经过多次搅拌,其溶解扩散速度仍然很慢,此时取出的试样仍然无代表性,因此取样前应控制熔体温度适当高些。
(4)补料和冲淡时一般都用中间合金,熔点较高和较难熔化的新金属料,应予避免。
(5)补料量和冲淡量在保证合金元素要求的前提下应越少越好。且冲淡时应考虑熔炼炉的容量和是否便于冲淡的有关操作。
(6)如果在冲淡量较大的情况下,还应补入其它合金元素,应使这些合金元素的含量不低于相应的标准或要求。
精炼
工业生产的铝合金绝大多数在熔炼炉不再设气体精炼钢过程,而主要靠静置炉精炼和在线熔体净化处理,便有的铝加工厂仍还设有熔炼炉精炼,其目的是为了提高熔体的纯净度。这些精炼方法可分为两类:即气体精炼法和熔剂精炼法。
出炉
当熔体经过精炼处理,并扒出表面浮渣后,待温度合适时,即可将金属熔体输注到静置炉,以便准备铸造。
清炉
清炉就是将炉内残存的结渣彻底清出炉外。每当金属出炉后,都要进行一次清炉。当合金转换,普通制品连续生产5-15炉,特殊制品每生产一炉,一般就要进行大清炉。大清炉时,应先均匀向炉内撒入一层粉状熔剂,并将炉膛温度升至800℃以上,然后用三角铲将炉内各处残存的结渣彻底清除。
㈣ 真空铸造的真空浇铸
真空浇铸大致可区分为真空吸铸、真空低压铸造、真空差压铸造三种:
1、真空吸铸
图一 真空吸铸示意图 如图一,将铸模置于密闭的容器内,抽出铸模内空气,使铸模内造成一定的负压,导致金属液吸入模穴。当铸件的内浇道凝固后,去除负压,令竖浇道内未凝固的金属液流回熔池中。其优点是提高了合金液的充型能力,吸铸铸件的最小壁厚可达O.2mm,同时铸件面积300mm2,同时减少气孔、夹渣等缺陷。适用于生产薄而精细的小型精密铸件,铸钢(含不锈钢)件尤宜。其优点为:
(1)真空吸铸有利于铸模中气体的排除,抑制乱流及卷气的产生,克服了低压铸造和差压铸造的弊端,使金属液的充型能力明显提高。
(2)由于真空吸铸时,充型能力的提高,金属液的浇铸温度可以比重力浇铸时低20~30℃。
(3)可浇铸壁厚相差大、薄壁、质量要求高的铸件。
(4)透过选择合适的真空度变化率,控制金属液进入模穴的速度,就可以获得平稳的充填效果。
2、真空低压铸造
真空低压铸造法是在加压充型的过程中对铸模抽真空,充型完后保压使铸件在恒定压力下结晶凝固,铸件得到充分补缩,因而铸件组织致密,力学性能提高。此法多用于Al,Mg合金铸件的精密铸造。其优点如下:
(1)真空负压的存在,可以使模砂得到紧实,增大铸模的强度。
(2)适度提高真空度,使充型时间变短,不但充型速度加快而且平稳。
(3)真空低压铸造可以在低温时加快铝合金的流动性,避免高温浇铸造成的铝合金吸气现象,而增大了铸件的针孔缺陷。
(4)铸件成形性好,有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件及大型的薄壁铸件。
(5)铸件组织致密,机械性能高。
(6)一般情况下不需要冒口,使金属液的成品率大大提高,通常可达90%。
(7)工作环境好、设备简单,有助于机械化和自动化。
3、真空差压铸造
真空差压铸造,主要是是将电阻保温炉和铸模全部进行密封,在密封罩内通入压力较大如500kPa的压缩空气,这时由于铸模与坩锅内部的压力相等,金属液不会上升,然后在金属液面上补充50kPa压力,金属液就会上升充填模穴。尤适于生产复杂薄壁铸件,但设备较庞大,操作麻烦,只有特殊要求时才应用。其优点如下:
(1)与传统的重力铸造和真空吸铸相比,真空差压铸造在1mm厚的薄片试样上体现了很好的充型能力。
(2)铸件有较致密的结晶组织与机械性能,在铸件强度性能上,比真空吸铸和重力铸造约提高20%~25%,延伸率则提高约50%。
(3)真空压铸能有效减少压铸件的气孔,提高铸件的密度1%以上。
㈤ 铸件的外部轮廓由什么形成
熔模铸造工艺简介
熔模铸造工艺是指用蜡做成模型,在其外表裹一层粘土等耐火材料,加热使蜡熔化流出,从而得到由耐火材料形成的空壳,再将金属熔化后灌入空壳,待金属冷却后将耐火材料敲碎得到金属模件,这种加工金属的工艺就叫精密铸造,也称为熔模铸造或失蜡铸造。
熔模铸造工艺优缺点
精密铸造又称熔模铸造,同其它铸造方法和零件成形方法相比熔模铸造有以下优点:
1、铸件尺寸精度高,表面粗糙度值细,铸件的尺寸精度可达到4—6级,表面粗糙度可达0.4—3.2μm,可大大减少铸件的加工余量,并可实现无余量制造,降低生产成本。
2、可铸造形状复杂,并难于用其它方法加工的铸件,铸件轮廓尺寸小到几毫米大到上千毫米,壁厚最薄0.5mm,最小孔经1.0mm以下。
3、合金材料不受限制:如碳钢、不锈钢、合金钢、铜合金、铝合金以及高温合金、钛合金和贵金属等材料都可用精铸生产,对于难以锻造、焊接和切削的合金材料,更是特别适用精铸方法生产。
4、生产灵活性高,适应性强。既可用于大批量生产,也适用于小批量甚至单件生产。
综上所述,精密铸造具有投资规模小、生产能力大、生产成本低、复杂产品工艺简单化、投资见效快的优点。从而在与其它工艺和生产方式的竞争中处于有利的地位。
但蜡模制作过程中,易出现以下缺陷
1、蜡模变形,蜡模从模具中取出后,除了尺寸发生缩小变化外,有时还会因取出时手法不正确而人为造成变形;由于蜡模在冷却过中挠曲变形是常见的,所以刚从压型中取出的蜡模仍要小心安放,通常以较大平面为基准面平放,另外也可能是蜡料太软,压型设计不合理等因素造成。
2、蜡模充型不满,主要原因是蜡料的温度过低,射出速度慢、压型温度较低,造成蜡料在流动过程中冷却快,表现在角和边的部分或蜡模的薄壁部分充不满,棱角的地方出现圆角,这种情况与金属铸件的浇不足极其相似。
3、蜡模表面皱纹,由于蜡料温度过低,射速过低,蜡料运动与压型温度的配合不当;或由于压型内表面受损或不清洁;激冷金属块放置不当等,在蜡模表面留下运动的痕迹。纹路较深的,类似金属铸件的冷隔缺陷;还有就是在型芯周围、孔洞的周围,有时可见到接缝,略呈凹陷,实际是二股蜡流的会合处未能很好熔合,这是蜡料的温度不够、压力不足的结果。
4、蜡模表面凹陷,主要是射出压力及时间不够,或是蜡料温度较高,冷却时间不足,有时离型脱模剂太多造成,表面凹陷涉及较大面积,修理比较困难,易造成废品。
5、蜡模存在披缝,这是最常见的一种缺陷,即在压型合型处,压型组合块的接合处,型芯与芯座的连接处等地方有很薄的蜡片逸出。其产生的原因主要是压型精度不够,压型分型面或型内部件接合面受到损伤或附着不洁物,或合型力不够,射出压力过高。或者蜡的温度过高。毛翅必须彻底清除掉,蜡模才能使用。
6、蜡模与压型粘着,这是因为没有使用离型剂,或是蜡与压型的温度均太高,或压型内表面不够清洁所造成。
7、蜡模表面粗糙,由于射压过低、或射速较低蜡料与压型内表面的接触密度不够,严重的还会出现褶皱。
8、蜡模存在气泡,一种是用肉眼可见的表面气泡,,另一种是蜡模内部的气泡,通常较大,用肉眼也无法看到,但是能通过蜡模的局部鼓起发现,这是由于蜡模内气体膨胀造成的。
熔模铸造工艺要点
1、模具型腔不要喷过多的分型剂。
2、压制熔(蜡)模循环参数建立后,不要轻易变动。
3、蜡模放在存放盘中,彼此间应隔离以免碰损。有需要时可采用夹具等,避免蜡模变形。
4、修正过程中注意不要伤及型面。
熔模铸造工艺应用范围
精密铸造几乎应用于所有工业部门,特别是电子、石油、化工、能源、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀等部门。
㈥ 铸造的分类
主要有砂型铸造和特种铸造2大类。
1、普通砂型铸造,利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。
2、特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。
(6)差压铸造中显示压力大怎么处理扩展阅读:
铸造是一种液态金属成型的方法。在各种铸造方法中,用得最普遍的是砂型铸造。这是因为砂型铸造对铸件形状、尺寸、重量、合金种类、生产批量等几乎没有限制。
但随着科学技术的发展,对铸造提出了更高的要求,要求生产出更加精确、性能更好、成本更低的铸件。为适应这些要求,铸造工作者发明了许多新的铸造方法,这些方法统称为特种铸造方法,即特种铸造。
常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。
参考资料来源:网络-铸造
参考资料来源:网络-特种铸造
㈦ 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