㈠ 鋁合金鍛造輪轂是怎麼製造而成的
你好 鍛造鋁合金輪轂的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輪轂的製造方法,具體涉及一種鍛造鋁合金輪轂的製造方法。
【背景技術】
[0002]世界汽車工業正向著輕量、高速、安全、節能、舒適與環境污染輕的方向發展,因此鋁合金零部件在汽車中的用量日益增多。輪轂作為汽車行駛系統中的重要部件之一,也是一種要求較高的保安件,它不僅承載汽車的重量,同時也體現著汽車的外觀造型。在過去的10年,全球鋁合金汽車輪轂產量的年平均增長率達7.6%。由此可見,隨著汽車輕量化的需求日益擴大,鋁合金輪轂在現代汽車製造中正逐步取代傳統的鋼制輪轂而被廣泛地推廣應用。
[0003]鋁合金輪轂通常採用鑄造或壓鑄成型的方法來生產,常規的鑄造成形方法,無論是差壓鑄造、低壓鑄造還是重力鑄造,都因其合金液充填壓型的高速湍流運動,使模具型腔內的氣體無法排盡,而導致產品毛坯組織結構不緻密,容易產生疏鬆,夾孔等鑄造缺陷,其製造成本高,能源及原材料消耗較大。產品的力學性能及鑄件的表面質量也不能盡如人意。
[0004]常規的鍛造鋁合金輪轂以圓柱狀的鑄態鋁合金為原材料製造而成。由於鑄態鋁合金通常會存在組織晶粒粗大以及氣孔、縮孔、疏鬆、微裂紋等鑄造缺陷,因而在鍛壓成形前,通常會進行鐓粗工序,使鑄態組織轉變為纖維狀變形組織,消除金屬內部存在的微觀缺陷,改善金屬的塑形和緻密性,為後續的鍛造成形提供合適的坯料。但其工序復雜、能耗大、鍛件成本高。
㈡ 反重力鑄造的差壓鑄造
差壓鑄造按工作時壓力筒內充氣壓力的大小可分為,低壓、中壓、高壓差壓鑄造,按壓差產生的方式可分為增壓法、減壓法差壓鑄造技術。
差壓鑄造分為6個階段:充氣階早信段、壓力平衡階段、升液階段、沖型階段、保壓階段、互通排氣階段。 1)充型速度可以准確控制,以獲得最佳充型速度。
2)鑄件成形性好,表面粗糙度值低。
3)鑄件晶粒細小,組織緻密,力學性能高,與低壓陸培輪鑄造相比,鑄件抗拉強中岩度可提高10-50%,伸長率可提高25-50%。
4)提高了金屬的利用率,可減小冒口的尺寸或不設冒口。
5)能用氣體作為合金元素,故可往一些合金(如鋼)中溶入N2,提高合金強度和耐磨性能。
6)設備較龐大,操作麻煩。
㈢ 鑄鋁的工藝方法有哪些
鑄鋁的工藝方法:砂型鑄造,金屬型鑄造,熔模鑄造,壓力鑄造,消失模鑄造,低壓鑄造,差壓鑄造,擠壓鑄造,真空吸鑄,離心鑄造等等
例如:鋁合金熔煉工藝流程和操作工藝
裝料
熔煉時,裝入爐料的順序和方法不僅關繫到熔煉的時間、金屬的燒損、熱能消耗,還會影響到金屬熔體的質量和爐子的使用壽命。裝料的原則有:
1、裝爐料順序應合理。正確的裝料要根據所加入爐料性質與狀態而定,而且還應考慮到最快的熔化速度,最少的燒損以及准確的化學成分控制。
裝料時,先裝小塊或薄片廢料,鋁錠和大塊料裝在中間,最後裝中間合金。熔點易氧化的中間合金裝在中下層。所裝入的爐料應當在熔池中均勻分布,防止偏重。
小塊或薄板料裝在熔池下層,這樣可減少燒損,同時還可以保護爐體免受大塊料的直接沖擊而損壞。中間合金有的熔點高,如AL-NI和AL-MN合金的熔點為750-800℃,裝在上層,由於爐內上部溫度高容易熔化,也有充分的時間擴散;使中間合金分布均勻,則有利於熔體的成分控制。
爐料裝平,各處熔化速度相差不多這樣可以防止偏重時造成的局部金屬過熱。
爐料應進量一次入爐,二次或多次加料會增加非金屬夾雜物及含氣量。
2、對於質量要求高的產品(包括鍛件、模鍛件、空心大梁和大梁型材等)的爐料除上述的裝料要求外,在裝料前必須向熔池內撒20-30kg粉狀熔劑,在裝爐過程中對爐料要分層撒粉狀熔劑,這樣可提高爐體的純潔度,也可以減少損耗。
3、電爐裝料時,應注意爐料最高點距電阻絲的距離不得少於100mm,否則容易引起短路。
熔化
爐料裝完後即可升溫。熔化是從固態轉變為液態的過程。這一過程的好壞,對產品質量有決定性的影響。
A、覆蓋
熔化過程中隨著爐料溫度的升高,特別是當爐料開始熔化後,金屬外層表面所覆蓋的氧化膜很容易破裂,將逐漸失去保護作用。氣體在這時候很容易侵入,造成內部金屬的進一步氧化。並且已熔化的液體或液流要向爐底流動,當液滴或液流進入底部匯集起來時,其表面的氧化膜就會混入熔體中。所以為了防止金屬進一步氧化和減少進入熔體的氧化膜,在爐料軟化下塌時,應適當向金屬表面撒上一層粉狀熔劑覆蓋,其用量見表。這樣也可以減少熔化過程中的金屬吸氣。
覆蓋劑種類及用量
爐型及製品
覆蓋劑用量(占投量)/%
覆蓋劑種類
電氣熔煉
普通製品
0.4-0.5
粉狀熔劑
特殊製品
0.5-0.6
煤氣爐熔煉
普通製品
1-2
Kcl:Nacl按1:1混合
特殊製品
2-4
B、加銅、加鋅
當爐料熔化一部分後,即可向液體中均勻加入鋅錠或銅板,以熔池中的熔體剛好能淹沒住鋅錠和銅板為宜。
這時應強調的是,銅板的熔點為1083℃,在鋁合金熔煉溫度范圍內,銅是溶解在鋁合金熔體中。因此,銅板如果加得過早,熔體未能將其蓋住,這樣將增加銅板的燒損;反之如果加得過晚,銅板來不及溶解和擴散,將延長熔化時間,影響合金的化學成分控制。
電爐熔煉時,應盡量避免更換電阻絲帶,以防臟物落入熔體中,污染金屬。
C、攪動熔體
熔化過程中應注意防止熔體過熱,特別是天然氣爐(或煤氣爐)熔煉時爐膛溫度高達1200℃,在這樣高的溫度下容易產生局部過熱。為此當爐料熔化之後,應適當攪動熔體,以使熔池裡各處溫度均勻一致,同時也利於加速熔化。
扒渣與攪拌
當爐料在熔池裡已充分熔化,並且熔體溫度達到熔煉溫度時,即可扒除熔體表面漂浮的大量氧化渣。
A、扒渣
扒渣前應先向熔體上均勻撒入粉狀熔劑,以使渣與金屬分離,有利於扒渣,可以少帶出金屬。扒渣要求平穩,防止渣捲入熔體內。扒渣要徹底,因浮渣的存在會增加熔體的含氣量,並弄臟金屬。
B、加鎂加鈹
扒渣後便可向熔體內加入鎂錠,同時要用2號粉狀熔劑進行覆蓋,以防鎂的燒損。
對於高鎂鋁合金為防止鎂的燒損,並且改變熔體及鑄錠表面氧化膜的性質,在加鎂後須向熔體內加入少量(0.001%-0.004%)的鈹。鈹一般以Al-BeF4與2號粉狀熔劑按1:1混合加入,加入後應進行充分攪拌。
Na BeF +Al→2NaF+AlF +Be
為防止鈹的中毒,在加鈹操作時應戴好口罩。另外,加鈹後扒也的渣滓應堆積在專門的堆放場地或作專門處理。
C、攪拌
在取樣之前,調整化學成分之後,都應當及時進行攪拌。其目的在於使合金成分均勻分布和熔體內溫度趨於一致。這看起來似乎是一種極其簡單的操作,但是在工藝過程中是很重要的工序。因為,一些密度較大的合金元素容易沉底,另外合金元素的加入不可能絕對均勻,這就造成了熔體上下層之間,爐內各區域之間合金元素的分布不均勻。如果攪拌不徹底(沒有保證足夠長的時間和消滅死角),容易造成熔體化學成分不均勻。
攪拌應當平穩進行,不應激起太大的波浪,以防氧化膜捲入熔體中。
調整成分
在熔煉過程中,由於各種原因都可能會使合金成分發生改變,這種改變可能使熔體的真實成分與配料計算值發生較大的偏差。因而需在爐料熔化後,取樣進行快速分析,以便根據分析結果是否需要調整成分。
A、取樣
熔體經充分攪拌後,即應取樣進行爐前快速分析,分析化學成分是否符合標准要求。取樣時的爐內熔體溫度應不低於熔煉溫度中限。
快速分析試樣的取樣部位要有代表性,開然氣爐(或煤氣爐)在兩個爐門中心部位各取一組試樣,電爐在二分之一熔體的中心部位取兩組試樣。取樣前試樣勺要進行預熱,對於高純鋁及鋁合金,這了防止試樣勺污染,取樣應採用不銹鋼試樣勺並塗上塗料。
B、成分調整
當快速分析結果和合金成分要求不相符時,就應調整成分——沖淡或補料。
(1)補料。快速分析結果低於合金化學成分要求時需要補料。為了使補料准確,應按下列原則進行計算:
1)先算量少者後算量多者;
2)先算雜質後算合金元素;
3)先算低成分的中間合金,後算高成分的中間合金;
4)最後算新金屬
一般可按下式近似地計算出所需補加的料量,然後予以核算,算式如下:
X=
式中X——所需補加的料量,kg;
Q——熔體總量(即投料量),kg;
a——某成分的要求含量,%;
b——該成分的分析量,%;
c c ——分別為其它金屬或中間合金的加入量,kg;
d——補料用中間合金中該成分的含量(如果是加純金屬,則d=100),%。
(2)沖淡。
快速分析結果高於化學成分的國家標准、交貨標准等的上限時就需沖淡。
在沖淡時高於化學成分標準的合金元素要沖至低於標准要求的該合金元素含量上限。
我國的鋁加工廠根據歷年來的生產實踐,對於鋁合金都制定了廠內標准,以便使這些合金獲得良好的鑄造性能和力學性能。為此,在沖淡時一般都沖至接近或低於該元素的廠內化學成分標准上限所需的化學成分。
在沖淡時一般按照下式計算出所需的沖淡量。
X=Q(b-a)/a
式中b——某成分的分析量,%;
a——該成分的(廠內)標准上限的要求含量,%;
Q——熔體總量,kg;
X——所需的沖淡量,kg;
C 調整成分時應注意的事項
(1)試樣用元代表性。試樣無代表性是加為,某些元素密度較大,溶解擴散速度慢,或易於偏析分層。故取樣前應充分攪拌,以均勻其成分,由於反射爐熔池表面溫度高,爐底溫度低,沒有對流傳熱作用,取樣前要多次攪拌,每次攪拌時間不得少於5min。
(2)取樣部位和操作方法要合理。由於反射爐熔池大而深,盡管取樣前進行多次攪拌,熔池內各部位的成分仍然有一定的偏差,因此,試樣應在熔池中部最深部位的二分之一處取出。
取樣前應將試樣模充分加熱乾燥,取樣時操作方法正確,使試樣符合要求,否則試樣有氣孔、夾渣或不符合要求,都會給快速分析帶來一定的誤差。
(3)取樣時溫度要適當。某些密度大的元素,它的溶解擴散速度隨著溫度的升高而加快。如果取樣前熔體溫度較低,雖然經過多次攪拌,其溶解擴散速度仍然很慢,此時取出的試樣仍然無代表性,因此取樣前應控制熔體溫度適當高些。
(4)補料和沖淡時一般都用中間合金,熔點較高和較難熔化的新金屬料,應予避免。
(5)補料量和沖淡量在保證合金元素要求的前提下應越少越好。且沖淡時應考慮熔煉爐的容量和是否便於沖淡的有關操作。
(6)如果在沖淡量較大的情況下,還應補入其它合金元素,應使這些合金元素的含量不低於相應的標准或要求。
精煉
工業生產的鋁合金絕大多數在熔煉爐不再設氣體精煉鋼過程,而主要靠靜置爐精煉和在線熔體凈化處理,便有的鋁加工廠仍還設有熔煉爐精煉,其目的是為了提高熔體的純凈度。這些精煉方法可分為兩類:即氣體精煉法和熔劑精煉法。
出爐
當熔體經過精煉處理,並扒出表面浮渣後,待溫度合適時,即可將金屬熔體輸注到靜置爐,以便准備鑄造。
清爐
清爐就是將爐內殘存的結渣徹底清出爐外。每當金屬出爐後,都要進行一次清爐。當合金轉換,普通製品連續生產5-15爐,特殊製品每生產一爐,一般就要進行大清爐。大清爐時,應先均勻向爐內撒入一層粉狀熔劑,並將爐膛溫度升至800℃以上,然後用三角鏟將爐內各處殘存的結渣徹底清除。
㈣ 真空鑄造的真空澆鑄
真空澆鑄大致可區分為真空吸鑄、真空低壓鑄造、真空差壓鑄造三種:
1、真空吸鑄
圖一 真空吸鑄示意圖 如圖一,將鑄模置於密閉的容器內,抽出鑄模內空氣,使鑄模內造成一定的負壓,導致金屬液吸入模穴。當鑄件的內澆道凝固後,去除負壓,令豎澆道內未凝固的金屬液流回熔池中。其優點是提高了合金液的充型能力,吸鑄鑄件的最小壁厚可達O.2mm,同時鑄件面積300mm2,同時減少氣孔、夾渣等缺陷。適用於生產薄而精細的小型精密鑄件,鑄鋼(含不銹鋼)件尤宜。其優點為:
(1)真空吸鑄有利於鑄模中氣體的排除,抑制亂流及卷氣的產生,克服了低壓鑄造和差壓鑄造的弊端,使金屬液的充型能力明顯提高。
(2)由於真空吸鑄時,充型能力的提高,金屬液的澆鑄溫度可以比重力澆鑄時低20~30℃。
(3)可澆鑄壁厚相差大、薄壁、質量要求高的鑄件。
(4)透過選擇合適的真空度變化率,控制金屬液進入模穴的速度,就可以獲得平穩的充填效果。
2、真空低壓鑄造
真空低壓鑄造法是在加壓充型的過程中對鑄模抽真空,充型完後保壓使鑄件在恆定壓力下結晶凝固,鑄件得到充分補縮,因而鑄件組織緻密,力學性能提高。此法多用於Al,Mg合金鑄件的精密鑄造。其優點如下:
(1)真空負壓的存在,可以使模砂得到緊實,增大鑄模的強度。
(2)適度提高真空度,使充型時間變短,不但充型速度加快而且平穩。
(3)真空低壓鑄造可以在低溫時加快鋁合金的流動性,避免高溫澆鑄造成的鋁合金吸氣現象,而增大了鑄件的針孔缺陷。
(4)鑄件成形性好,有利於形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件及大型的薄壁鑄件。
(5)鑄件組織緻密,機械性能高。
(6)一般情況下不需要冒口,使金屬液的成品率大大提高,通常可達90%。
(7)工作環境好、設備簡單,有助於機械化和自動化。
3、真空差壓鑄造
真空差壓鑄造,主要是是將電阻保溫爐和鑄模全部進行密封,在密封罩內通入壓力較大如500kPa的壓縮空氣,這時由於鑄模與坩鍋內部的壓力相等,金屬液不會上升,然後在金屬液面上補充50kPa壓力,金屬液就會上升充填模穴。尤適於生產復雜薄壁鑄件,但設備較龐大,操作麻煩,只有特殊要求時才應用。其優點如下:
(1)與傳統的重力鑄造和真空吸鑄相比,真空差壓鑄造在1mm厚的薄片試樣上體現了很好的充型能力。
(2)鑄件有較緻密的結晶組織與機械性能,在鑄件強度性能上,比真空吸鑄和重力鑄造約提高20%~25%,延伸率則提高約50%。
(3)真空壓鑄能有效減少壓鑄件的氣孔,提高鑄件的密度1%以上。
㈤ 鑄件的外部輪廓由什麼形成
熔模鑄造工藝簡介
熔模鑄造工藝是指用蠟做成模型,在其外表裹一層粘土等耐火材料,加熱使蠟熔化流出,從而得到由耐火材料形成的空殼,再將金屬熔化後灌入空殼,待金屬冷卻後將耐火材料敲碎得到金屬模件,這種加工金屬的工藝就叫精密鑄造,也稱為熔模鑄造或失蠟鑄造。
熔模鑄造工藝優缺點
精密鑄造又稱熔模鑄造,同其它鑄造方法和零件成形方法相比熔模鑄造有以下優點:
1、鑄件尺寸精度高,表面粗糙度值細,鑄件的尺寸精度可達到4—6級,表面粗糙度可達0.4—3.2μm,可大大減少鑄件的加工餘量,並可實現無餘量製造,降低生產成本。
2、可鑄造形狀復雜,並難於用其它方法加工的鑄件,鑄件輪廓尺寸小到幾毫米大到上千毫米,壁厚最薄0.5mm,最小孔經1.0mm以下。
3、合金材料不受限制:如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、銅合金、鋁合金以及高溫合金、鈦合金和貴金屬等材料都可用精鑄生產,對於難以鍛造、焊接和切削的合金材料,更是特別適用精鑄方法生產。
4、生產靈活性高,適應性強。既可用於大批量生產,也適用於小批量甚至單件生產。
綜上所述,精密鑄造具有投資規模小、生產能力大、生產成本低、復雜產品工藝簡單化、投資見效快的優點。從而在與其它工藝和生產方式的競爭中處於有利的地位。
但蠟模製作過程中,易出現以下缺陷
1、蠟模變形,蠟模從模具中取出後,除了尺寸發生縮小變化外,有時還會因取出時手法不正確而人為造成變形;由於蠟模在冷卻過中撓曲變形是常見的,所以剛從壓型中取出的蠟模仍要小心安放,通常以較大平面為基準面平放,另外也可能是蠟料太軟,壓型設計不合理等因素造成。
2、蠟模充型不滿,主要原因是蠟料的溫度過低,射出速度慢、壓型溫度較低,造成蠟料在流動過程中冷卻快,表現在角和邊的部分或蠟模的薄壁部分充不滿,稜角的地方出現圓角,這種情況與金屬鑄件的澆不足極其相似。
3、蠟模表面皺紋,由於蠟料溫度過低,射速過低,蠟料運動與壓型溫度的配合不當;或由於壓型內表面受損或不清潔;激冷金屬塊放置不當等,在蠟模表面留下運動的痕跡。紋路較深的,類似金屬鑄件的冷隔缺陷;還有就是在型芯周圍、孔洞的周圍,有時可見到接縫,略呈凹陷,實際是二股蠟流的會合處未能很好熔合,這是蠟料的溫度不夠、壓力不足的結果。
4、蠟模表面凹陷,主要是射出壓力及時間不夠,或是蠟料溫度較高,冷卻時間不足,有時離型脫模劑太多造成,表面凹陷涉及較大面積,修理比較困難,易造成廢品。
5、蠟模存在披縫,這是最常見的一種缺陷,即在壓型合型處,壓型組合塊的接合處,型芯與芯座的連接處等地方有很薄的蠟片逸出。其產生的原因主要是壓型精度不夠,壓型分型面或型內部件接合面受到損傷或附著不潔物,或合型力不夠,射出壓力過高。或者蠟的溫度過高。毛翅必須徹底清除掉,蠟模才能使用。
6、蠟模與壓型粘著,這是因為沒有使用離型劑,或是蠟與壓型的溫度均太高,或壓型內表面不夠清潔所造成。
7、蠟模表面粗糙,由於射壓過低、或射速較低蠟料與壓型內表面的接觸密度不夠,嚴重的還會出現褶皺。
8、蠟模存在氣泡,一種是用肉眼可見的表面氣泡,,另一種是蠟模內部的氣泡,通常較大,用肉眼也無法看到,但是能通過蠟模的局部鼓起發現,這是由於蠟模內氣體膨脹造成的。
熔模鑄造工藝要點
1、模具型腔不要噴過多的分型劑。
2、壓制熔(蠟)模循環參數建立後,不要輕易變動。
3、蠟模放在存放盤中,彼此間應隔離以免碰損。有需要時可採用夾具等,避免蠟模變形。
4、修正過程中注意不要傷及型面。
熔模鑄造工藝應用范圍
精密鑄造幾乎應用於所有工業部門,特別是電子、石油、化工、能源、交通運輸、輕工、紡織、制葯、醫療器械、泵和閥等部門。
㈥ 鑄造的分類
主要有砂型鑄造和特種鑄造2大類。
1、普通砂型鑄造,利用砂作為鑄模材料,又稱砂鑄,翻砂,包括濕砂型、干砂型和化學硬化砂型3類,但並非所有砂均可用以鑄造。好處是成本較低,因為鑄模所使用的沙可重復使用;缺點是鑄模製作耗時,鑄模本身不能被重復使用,須破壞後才能取得成品。
2、特種鑄造,按造型材料又可分為以天然礦產砂石為主要造型材料的特種鑄造(如熔模鑄造、泥型鑄造、殼型鑄造、負壓鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。
(6)差壓鑄造中顯示壓力大怎麼處理擴展閱讀:
鑄造是一種液態金屬成型的方法。在各種鑄造方法中,用得最普遍的是砂型鑄造。這是因為砂型鑄造對鑄件形狀、尺寸、重量、合金種類、生產批量等幾乎沒有限制。
但隨著科學技術的發展,對鑄造提出了更高的要求,要求生產出更加精確、性能更好、成本更低的鑄件。為適應這些要求,鑄造工作者發明了許多新的鑄造方法,這些方法統稱為特種鑄造方法,即特種鑄造。
常用的特種鑄造方法有熔模精密鑄造、石膏型精密鑄造、陶瓷型精密鑄造、消失模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造、真空吸鑄、擠壓鑄造、離心鑄造、連續鑄造、半連續鑄造、殼型鑄造、石墨型鑄造、電渣熔鑄等。
參考資料來源:網路-鑄造
參考資料來源:網路-特種鑄造
㈦ 鑄造技術的發展趨勢
我國鑄造技術發展趨勢
3.1 鑄造合金材料
以強韌化、輕量化、精密化、高效化為目標,開發鑄鐵新材料;重點研製奧貝球墨鑄鐵(ADl)熱處理設備,盡快制定國家標准,推廣奧貝球墨鑄鐵新技
術(如中斷熱落砂法、中斷正火法等);開發薄壁高強度灰鑄鐵件製造技術、鑄鐵復合材料製造技術(如原位增強顆粒鐵基復合材料制備技術等)、鑄鐵件表面或局
部強化技術(如表面激光強化技術等)。
研製耐磨、耐蝕、耐熱特種合金新材料;開發鑄造合金鋼新品種(如含氮不銹鋼等性能價格比高的鑄鋼材料),提高材質性能、利用率、降低成本、縮短生
產周期。
開發優質鋁合金材料,特別是鋁基復合材料。研究鋁合金中合金化元素的作用原理及鋁合金強化途徑。研究降低合金中Fe、Si、Zn含量,提高合金強
韌性的方法及合金熱處理強化的途徑。
研究力學性能更好的鋅合金成分、變質處理和熱處理技術;開發鎂合金、高鋅鋁合金及黑色金屬等新型壓鑄合金。
開發鑄造復合新材料,如金屬基復合材料、母材基體材料和增強強化組分材料;加強顆粒、短纖維、晶須非連續增強金屬基復合材料、原位鑄造金屬基復合
材料研究;開發金屬基復合材料後續加工技術;開發降低生產成本、材料再利用和減少環境污染的技術;拓展鑄造鈦合金應用領域、降低鑄件成本。
開展鑄造合金成分的計算機優化設計,重點模擬設計性能優異的鑄造合金,實現成分、組織與性能的最佳匹配。
3.2 鑄造原輔材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應的原輔材料體系,根據不同合金、鑄件特點、生產環境、開發不同品種的原砂、少無污染的優質殼芯砂,抓緊我國原砂資
源的調研與開發,開展取代特種砂的研究和開發人造鑄造用砂;將濕型砂粘結劑發展重點放在新型煤粉及取代煤粉的附加物開發上。
開發酚醛—酯自硬法、C02-酚醛樹脂法所需的新型樹脂,提高聚丙烯酸鈉—粉狀固化劑-C02法樹脂的強度、改善吸濕性、擴大應用范圍;開展酯硬
化鹼性樹脂自硬砂的原材料及工藝、再生及其設備的研究,以盡快推廣該樹脂自硬砂工藝;開發高反應活性的樹脂及與其配套的廉價新型溫芯盒催化劑,使制芯工藝
由熱芯盒法向溫芯盒、冷芯盒法轉變,以節約能源、提高砂芯質量。
加強對水玻璃砂吸濕性、潰散性研究,尤其是應大力開發舊砂回用新技術,盡最大可能再生回用鑄造舊砂,以降低生產成本、減少污染、節約資源消耗。
開發樹脂自硬砂組芯造型,在可控氣氛和壓力下充型的工藝和相關材料,加強國產特種原砂與少無污染高潰散樹脂的開發研究,以滿足生產薄壁高強度鋁合
金缸體、缸蓋的需要。提高覆膜砂的強韌性,改善覆膜砂的潰散性,改善覆膜砂的熱變形性,加快覆膜砂的硬化速度。
建立與近無餘量精確成形技術相適應的新塗料系列——大力開發有機和無機系列非佔位塗料,用於精確成形鑄造生產。對單件小批量生產精密鑄件用的金屬
型、熱芯盒及模具等開發自硬轉移塗料,對精密砂芯開發微波硬化的轉移塗料,為提高汽車缸體缸蓋重要鑄件內腔尺寸精度和表面質量,解決鑄鋼件殼型鑄造中粘
砂、表面粗糙等問題,推廣非佔位塗料或高滲透、薄層塗料技術與覆模砂技術的結合應用。
大力開發滿足樹脂砂機械化流水線生產優質鋼鐵鑄件用的流塗、浸塗塗料和設備,開發能控製冷卻速度、提高輕合金質量、減少脫模(芯)阻力、提高生產
效率的金屬型系列塗料,開發能阻隔樹脂砂型(芯)中有害氣體侵入鑄件抑制氣孔裂紋等缺陷的燒結屏蔽型塗料(如防滲碳、滲硫塗料),開發適應於粘土型砂的濕
型噴塗塗料。
加強塗料性能及其膠體化學、流變學的基礎研究,開展塗層微波、遠紅外等乾燥硬化工藝的研究,開發並制定塗料用原材料及性能的檢測方法(包括測試儀
器)和標准,建立其信息資料庫。
在鑄造生鐵質量改善和採用脫硫技術的前提下,改進球化劑配方,降低鎂、稀土含量、提高球化效果:開發特種合金用球化劑及特種工藝用球化劑。
增加孕育劑品種,開發針對性強的孕育劑,提高孕育劑粒度的均勻性。
開發新型脫硫劑(如CAO)復合脫硫劑等)。
發展立足國內資源的Sr鹽或A1—Sr變質劑及晶粒細化劑,加強Sr變質與精煉工藝的綜合研究。
開發適應RID、F1技術的精煉劑和精煉—變質一體化鋁合金熔劑。
推動計算機專家系統在型砂等造型材料質量管理中的應用。
3.3 合金熔煉
發展5t/h以上大型沖天爐並根據需要採用外熱送風、水冷無爐襯連續作業沖天爐;推行沖天爐—感應爐雙聯熔煉工藝;廣泛採用先進的鐵液脫硫、過濾
技術(開:發燒結溫度低、燒結時間短的新型低成本泡沫陶瓷過濾器、適用於各種活性合金、高溫物化性能穩定的新型泡沫陶瓷過濾器、適用於熔模鑄造、金屬型鑄
造等特種鑄造工藝的異形泡沫陶瓷過濾器、深入研究泡沫陶瓷過濾器的過濾凈化機制和對金屬凝固過程的影響機制、系統研究泡沫陶瓷過濾器的應用技術,包括孔徑
和厚度的選擇、安放方式和澆注系統的設計、澆注溫度和速度及金屬液壓頭的控制等、開展泡沫陶瓷過濾器的系列化和標准化工作)、配備直讀光譜儀、碳當量快速
測定儀、定量金相分析儀及球化率檢測儀,應用微機技術於鑄鐵熔體熱分析等。推廣沖天爐除濕送風技術,沖天爐廢氣利用,消除對環境的污染,提高鐵液質量。
感應電爐具有靈活、節能、效率高等優勢,採用感應電爐是今後鑄鐵熔煉技術發展的方向。開發新的合金孕育技術(如遲後孕育等),推廣合金包芯線技
術,提高球化處理成功率,降低鑄件廢品率並提高鑄件綜合性能。
採用氬氣攪拌、鈣線射入凈化、AOD、VOD等精煉技術,提高鋼液的純凈度、均勻度與晶粒細化程度,減少合金加入量,提高鑄件強韌性,減輕鑄件重
量與降低廢品率。
鋁合金鑄件生產中,著重解決無污染、高效、操作簡便的精煉技術、變質技術、晶粒細化技術和爐前快速檢測技術,針對不同牌號、不同用途的合金,採用
計算機數值模擬技術研究固溶、時效處理工藝參數的優化,以發揮材料潛能、提高材料性能。引進和消化RID、FI等先進精煉技術,提高鋁合金熔煉水平。
深入研究鎂合金熔煉工藝,加強鎂合金熔煉用無污染高效溶劑的系列化商品化開發,強化高純鑄造鎂合金材料、鎂—稀土耐熱鑄造鎂合金材料及鎂基復合材
料的鑄造、回收、重熔技術的開發,進一步加強鎂合金壓鑄、擠壓鑄造技術的研究和開發,以適應我國汽車業快速發展的需求。
完善鈦合金熔煉設備、解決鑄型材料現存問題,開展真空下鑄型加熱方式及鑄型預熱溫度對鑄件質量影響的研究、真空熔煉下合金元素揮發行為及對合金成
分影響的研究、雜質元素對鈦鑄件質量影響的研究、不同合金不同條件下熔鑄工:藝參數的優化研究、鈦合金熔模鑄造材料和工藝的研究、熱等靜壓及鑄件焊補工藝
的研究。
3.4 砂型鑄造
大力改善鑄件內在、外部質量(如尺寸精度與表面粗糙度)、減少加工餘量,進一步推廣應用氣沖、高壓、射壓和擠壓造型等高度機械化、自動化、高密度
濕砂型造型工藝是今後中小型鑄件生產的主要發展方向。採用納米技術改性膨潤土,或採用在膨潤土中加助粘結劑技術來提高膨潤土質量,是推廣應用濕型砂造型工
藝的關鍵。
開發三乙胺冷芯盒法抗濕性及抗鑄件脈紋技術,以節約粘結劑、減少污染、減少鑄件缺陷、降低生產成本。
改進和提高垂直分型無箱射壓造型機和空氣沖擊造型機的性能、控制系統的功能,同時對造型線輔機應按通用化、系列化原則進行開發,提高配套水平。
抓緊開發適合於形狀復雜模樣造型或多品種批量生產所需要的個性化、實用型氣流-壓實造型機。
提高砂處理設備的質量、技術含量、技術水平和配套能力,盡快填補包括舊砂冷卻裝置和適於運送舊砂的斗式提升機在內的技術空白,努力提高砂處理系統
的設計水平。
研製多樣化、使用效果好、壽命長的樹脂自硬砂成套設備,增加品種提高性能。
著重開發冷芯盒射芯機系列產品及芯砂混制和送砂設備。
建立拋丸設備試驗基地,對拋丸器、丸砂分離及降躁聲裝置等進行系統研究開發,研製技術性能和技術含量高的拋丸清理機。
面對入世後國際市場劇烈競爭的局面,鑄機行業要根據我國國情的需要和可能,產學研相結合,開拓創新,下大力氣開發先進、高效、低耗、實用、且具有
自主知識產權的鑄機新產品,為改變我國大多數鑄造企業工藝技術裝備的落後面貌,闖出一條投資小、見效快的捷徑。
優先推廣樹脂自硬砂、冷芯盒自硬工藝、溫芯盒法及殼型(芯)法;開發無或少污染粘結劑、催化劑、硬化劑及配套的防污染技術,開發能消除樹脂砂鑄件
缺陷的材料和樹脂砂復合技術。
推廣新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型鑄鋼件上的應用,以逐步淘汰粘結強度低、水玻璃加入量大、型砂潰散性差的C02—普通水玻璃砂的硬化工藝。
開發精確成形技術和近精確成形技術,大力發展可視化鑄造技術,推動鑄造過程數值模擬技術CAE向集成、虛擬、智能、實用化發展;基於特徵化造型的
鑄造CAD系統將是鑄造企業實現現代化生產工藝設計的基礎和前提,新一代鑄造CAD系統應是一個集模擬分析、專家系統、人工智慧於一體的集成化系統。採用
模塊化體系和統一數據結構,且與CAM/CAPP?ERP/RPM等無縫集成;促使鑄造工裝的現代化水平進一步提高,全面展開CAD/CAM/CAE
/RPM、反求工程、並行工程、遠程設計與製造、計算機檢測與控制系統的集成化、智能化與在線運行,催發傳統鑄造業的革命性進步。
3,5 特種鑄造
開發熔模鑄造模具、模料新技術,用硅溶膠或硅酸乙酯做粘結劑造型;採用精密、大型、薄壁熔模鑄件成形技術;採用快速成形技術替代傳統蠟模成形技
術,簡化工藝,縮短生產周期;研製適合我國的壓蠟設備、制殼機械手、燃油型殼焙燒爐;開發優質型殼粘結劑,增加可鑄合金種類、擴大工藝適用面。
深入研究壓鑄充型、凝固規律,開發新型壓鑄設備及控制系統,改善液面加壓系統性能以滿足工藝要求;開展半固態合金壓鑄及新型壓鑄塗料研究;開發新
壓鑄技術及金屬基復合材料、鎂合金、高鋁鋅基合金等壓鑄新合金材料;採用快速原型製造技術製作壓鑄模。開
發能與工藝密切結合可滿足各種工藝參數要求的低壓鑄造設備;推行低壓鑄造模具CAD、合金液填充和凝固過程模擬,使模具滿足充填鑄型時平穩流動、順序凝
固、及時、充分補縮的要求;開發高度自動化的低壓鑄造機和高可靠性零部件;開發復雜、薄壁、緻密壓鑄件生產技術,推動低壓鑄造向差壓鑄造的發展。
提高熔煉質量、增加預處理、開發性能更優良的模具鋼,如優質高壽命的熱作模具,深入研究開發鑄造模具RPM技術和CAE技術,推動並行環境下
CAD/CAE/CAM/RPM集成技術和DNM技術的發展。
改進擠壓鑄造技術,擴大應用范圍(如陶瓷纖維增強和反應合成金屬基復合材料);抓緊進行水平擠壓鑄造、半固態擠壓鑄造技術的研究,加強與塑料、化
工行業的協作,開發模樣新材料,如研製低密度、尺寸穩定的高發泡率EPS珠粒,創建先進、實用的模具CAD/CAM系統及快速製造技術;開發高效震實台,
搞清干砂緊實特性;開發EPC工藝與其他鑄造工藝復合的新技術;研究由EPC工藝引發的環境
問題及對策,如EPC車間廢氣有效凈化裝置和方法;研究鋁鑄件疏鬆滲漏、鑄鋼件增碳增氫、鑄鐵們:出現皺皮等缺陷的機理和消除辦法;開發高效高精
度制模機、粘合機並實現其國產化系列化;擴大非佔位塗料的應用,發展表面合金化塗料、控制凝固塗料、孕育塗料、屏蔽塗料、消失模塗料、離心鑄管塗料、激冷
塗料等功能塗料。進行塗料性能檢測儀的開發;推動塗料的標准化、商品化。
發展金屬半固態連續鑄造技術;推廣樹脂砂、金屬型及覆砂金屬型等高精度、近無切削的高效鑄造技術;推廣無鑄型電磁鑄造技術;開展噴鑄技術的研究和
應用。
充分借鑒冶金界電渣技術的研究成果,著重解決電渣熔鑄工藝的技術難點,如電渣熔鑄大型異形復雜鑄件的結晶器設計、渣料配製及工裝技術等。
3.6 質量保障
改進、完善現有較成熟、實用的各類鑄造儀器、設備,努力實現多功能、集成化、自動化、智能化,對鑄造生產各環節進行分散在線測控。採用微機和
CAD專家系統模塊將相關環節的自動化測控儀器設備聯機,配以執行機構,實現各環節閉環自動控制。將各環節智能測控系統與工廠管理中心計算機系統相聯,組
成工廠智能化閉環自控系統,實現生產質量預測與控制。將工廠自控系統通過高速信息通道與行業信息網路、專家系統相聯,實現遠程「會診」與控制。
研究市場經濟條件下,鑄件產品質量的概念、含義、指標評價體系及具體量值;研究鑄造企業質量體系特點、結構、質量手冊編寫方法、體系要素支撐標准
的構成及建立、貫徹的方法;為適應全球經貿一體化的趨勢,加快推行、主動申請質量(1S09000)、安全、環境(1SOl4000)等第三方認證制度,
加快採用國際標準的步伐,以取得參與市場競爭的權利。扎實深入到企業(團體)業務實踐的細節,策劃有效的解決方案,使管理體系真實調整到提高產品(服務)
質量、防止浪費,提高效率,滿足顧客要求的基準目標上來。配合並適應先進製造技術的發展,抓緊制定先進鑄造技術標准,積極採用先進。製造技術標准。要以法
律、法規、標准為依據,建立質量保證及環境管理體系。
3.7 信息化
開發既分散又集成、形式多樣的適用於鑄造生產各方面(如設計、製造、診斷、監督、規劃、預測、解釋及教學等)需要的計算機專家系統。並在生產使用
中不斷完善,向多功能、高效率、實用化目標發展,使之與鑄造CAD/CAPP/CAE/CAM集成;推進在線專家系統控制的前沿性研究。
重點開展能涵蓋鑄造企業所有行為(包括企業市場營銷、物料進出、生產組織與協調、行政管理、與外界信息交流等)的集成化鑄造信息處理系統研究開發
和應用,用現代先進技術迅速改造傳統鑄造業;開發適應中國國情的鑄造行業MRP-Ⅱ
(製造資源計劃)系統,並進一步向ERP(企業資源計劃)發展。
推行計算機集成製造系統(CIMS),藉助計算機網路、資料庫集成各環節產生的數據,綜合運用現代管理技術、製造技術、信息技術、系統工程技術,
將鑄造生產全過程中有關人、技術、設備與經營管理要素及信息流、物質流有機集成,實現鑄造行業整體優化,解決參與競爭所面臨的一系列問題,最終實現產品優
質、低耗、上市快,從而在市場,尤其是國際市場競爭中立於不敗之地。
研究互聯網對鑄造產業的影響與對策,建立自己的主頁,開發鑄造企業網上技術交流、電子商務、鑄造異地設計和遠程製造技術、分散網路化鑄造技術
(DNC),盡早駛上「信息高速公路」,利用網路化高新技術的巨大動力推動鑄造業的現代化深刻變革。
4 結束語
鑄造技術的發展必然要為社會進步和經濟發展的大局所左右,「綠色鑄造」的概念體現了高速發展著的文明進程的人性化特徵和經濟可持續發展的總體要
求。隨著公眾環境意識的不斷提高及國家環境保護法律法規的進一步完善,「綠色鑄造」的呼聲正在迅速成為鑄造技術發展的指揮棒,特別是國際標准化組織發布的
有關環境管理體系的IS014000系列標准,也在推動著「綠色鑄造」的強勢發展,目標都是使鑄件從設計、製造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個「產品
生命」周期中,對環境的負面影響最小,資源效率最高。從而使企業經濟效益和社會效益達到最優化。「綠色鑄造」是社會可持續發展戰略在製造業中的一個體現,
是一種可持續發展的企業組織、管理和運行的新模式。和傳統鑄造生產模式相比,「綠色鑄造」模式對企業信息化運作水平提出了相當高的要求,「綠色鑄造」模式
下鑄件生產面臨的關鍵是即時採用先進適用的鑄造新技術來實現鑄件「綠色生命周期」的全過程。、(end)
摘自 佳工網 希望對你有幫助