鑄造技術
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鑄造技術范文第1篇
前言
1978年改革開放以來，機器行業(yè)正在以飛快的速度前進。并且機器在林業(yè)行業(yè)中得到了普遍的使用，但是隨之發(fā)生的是林業(yè)設備的品質問題，一般來講林業(yè)設備運用林業(yè)行業(yè)的設備運用的時間都不是很長，抑或品質高的設備因為成本高所以使用的比較少。那么怎樣鑄造出品質更高價格卻低廉能夠廣泛的推廣使用的林業(yè)設備是林業(yè)行業(yè)最關心的問題之一。文章首先講述了林業(yè)在開采砍伐以及制作中所運用到的機器設施，之后講述了現在國內的鑄造措施和將來的前進道路，最后綜合兩者對國內林業(yè)機器設備鑄造措施的改造方式進行了簡單的探索。
1 我國的林業(yè)機械設備
在國內林業(yè)行業(yè)使用的機器設施類型中大體可以劃分為以下六種：（1）營林設備：主要功能是建造人工林業(yè)，如割灌設備、小規(guī)模使用柴油的拖拉機設備，為樹木高揚程噴霧避免病蟲危害的設備還有風力滅火設備以及有關的檢查設施。（2）園林設備：主要功能是對城市中的園林以及草坪進行修理裁剪的低噪聲修理裁剪的設備和園林方法等。（3）木材開采運輸設備：開采砍伐使用的高功能油鋸、集成材和木片制作設備。（4）實木制作和板式家具機械：通用木工設備如圓鋸設備、四面刨設備；板式家具機械：多空鉆、裁板鋸；地板塊機器：專門用于地板塊的機器抑或使用四面刨設備及其配套機器；指接機器、集成材主要有涂膠設備以及指接設備等；除此之外，細木工板機器、涂裝機器、木材干燥設備、防腐處置機器和彎曲木機器都是加工設備。（5）人造板制造機器：制作膠合板機器：直徑較小的旋切設備和表板、芯板拼裝設備、無卡軸旋切設備；中密度纖維板設備以及定向刨花板、人造板二次加工貼面和模壓刨花技術等等。（6）木工刀具、刃具以及小型手動工具：如鉆頭、氣釘槍、手動砂輪工具等。
2 我國的鑄造技術
2.1 我國鑄造技術概況
國內鑄件的生產量在二零零零年就已經超過美國持續(xù)六年都排在世界第一，在經濟比較發(fā)達的國家整體上鑄造措施優(yōu)異、商品品質高、生產速度快、對環(huán)境影響小、原材料和輔助材料已經建成體系化。在我國，鑄造行業(yè)和國家民生有著重要的關聯，鑄造業(yè)是汽車行業(yè)、石化行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、電力行業(yè)、造船行業(yè)、紡織行業(yè)、裝備制作行業(yè)等支柱性行業(yè)的根本，是制作加工業(yè)最關鍵的構成部分。在機器配件中，鑄造件在整個機器配件中占有的比例很高，內燃設備中鑄造件占了百分之八十、拖拉機中鑄造件占了百分之五十到百分之八十、液壓機器、泵類機器中鑄造件中占了百分之五十到百分之六十。
2.2 鑄造技術中存在我問題
2.2.1 工藝水平低，鑄件質量差
制作余量中，鑄造工件使用的能源以及原材料比較多，制作使用的時間久，生產速度慢，這已經成為限制行業(yè)前進的障礙。大規(guī)模鑄工件內部化學元素分配不均、含有的雜質較多，鑄造件出現縫隙的情況越來越多。策劃的不適合，具有卷氣、含有雜質等不足，致使鑄造工件成品率以及合格率都不高。一般的鑄造工件加工制作起來很熟練，但是對于制作高精密度的鑄造工件還是存在很大的阻礙，關鍵措施以及商品還是需要從發(fā)達國家進口。在機器鑄造工件中計算機還沒有得到廣泛的使用普及。
2.2.2 能耗和原材料消耗高
在國內每制作加工出一噸達標的鑄鐵工件就需要使用五百五十公斤到七百公斤的標準煤炭，國外先進國家只需要使用三百公斤到四百公斤的標準煤炭，國內有制作加工出一噸達標的鑄鋼工件就需要使用八百到一千公斤的標準煤炭，國外先進國家只需要使用五百到八百公斤標準煤炭。按照得到的數據顯示，鑄造工件在制作加工中投入的成本只占獲取的百分之五十五到百分之七十，我國的鑄造工件投入占比要比國外平均水平多出百分之十到百分之二十，鑄鋼工件的工藝出品率我國平均水平為百分之五十五，國外就能夠達到百分之七十。
2.2.3 環(huán)境污染嚴重、作業(yè)環(huán)境惡劣
在我國僅僅有少數的例如一汽、二汽等大型企業(yè)的生產設備精良、鑄造技術先進、環(huán)保措施基本到位以外，多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落后，一般很少顧及環(huán)保問題。鑄造生產中爐料、型砂、芯砂的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和后處理等工序，就其作業(yè)內容來講是在機械振動和噪聲中進行，有的還在高溫（如熔化、澆注）中作業(yè)，有的產生刺激性氣味，粉塵作業(yè)環(huán)境更是惡劣。說明我國鑄造行業(yè)環(huán)境問題的嚴峻程度，采用高技術實現綠色鑄造是當前需要重點解決的關鍵問題。
2.2.4 人才短缺
人才缺乏主要體現在同時具有制作技術又能夠懂得管制的人才很少，分布的不勻稱，在有的工廠懂技術又懂得管制的人才只占工廠總人數的百分之一點二，最多的能夠占到工廠總人數的百分之三十二點三，最多的是最少的二十七倍還要多，在國家控股單位特別在軍工單位這個比例最明顯。
高級別的人員數量太少。鑄造行業(yè)中有技術又懂管制的人員文化水平多大不高，中專生、大專生以及本科生占比最多，尤其是中專生和大專生占比量最多，本科生次之，研究生十分少。新的人才來源比較困難。很多高等級院校在二十世紀九十年代就已經取消了鑄造這個專業(yè)的教程，很多的大中規(guī)模廠辦教育基地也慢慢的呈現下降的走向，所以新的人才來源越來越困難。
3 我國鑄造未來的發(fā)展方向
3.1 加強對鑄造新工藝、新材料、新設備的研究
加強鑄造業(yè)的基礎研究和應用研究，鑄造行業(yè)中許多金屬材料都是通用的和關鍵的，因而應注重工藝研究和改進，同時又要加強材料工藝及計算機模擬等先進技術的采用以穩(wěn)定產品質量。
3.2 開發(fā)環(huán)保型鑄造原輔材料
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(huán)境、開發(fā)不同品種的原砂、無污染的優(yōu)質殼芯砂。
3.3 注重能源與環(huán)保立法
加大政策法規(guī)對這方面的限制力度，環(huán)保勞保的準入門檻也應升高，已有的技術落后、污染嚴重的鑄造廠點應關閉。
3.4 制定人才政策，加強技能培訓
國家應從長遠考慮，制定吸引和穩(wěn)定人才的政策。針對目前許多高校不設鑄造專業(yè)的情況，可采取企業(yè)委托培養(yǎng)及廠校聯合辦學方式培養(yǎng)人，并且要特別重視對其計算機軟件的培訓。
3.5 自主創(chuàng)新
加大鑄造企業(yè)的重組和結構調整，進行專業(yè)化生產，實現地域化聚集，壯大龍頭企業(yè)，使中小企業(yè)圍繞產業(yè)鏈集聚，實現基礎配套、特殊工序裝備、檢測設備、信息網絡、環(huán)保設施等資源共享。
4 結束語
綜上所述，不管是我國的林業(yè)機械技術還是鑄造技術都面臨著很大的漏洞問題，這需要我們工作人員及時的更正，才能夠鑄造出品質更高、成本更低的林業(yè)機械，為我國的林業(yè)和鑄造業(yè)做出更大的貢獻。
參考文獻
鑄造技術范文第2篇
關鍵詞： 計算機技術 鑄造 應用
1.前言
鑄造是獲得機械產品毛坯的主要方法之一，是機械工業(yè)重要的基礎工藝，在國民經濟中占有重要的位置。鑄造件是整個產品的重要組成部分，其質量直接影響到整個產品的質量。一直以來由于對該行業(yè)的重視不夠，我們的鑄造水平與國外同行業(yè)相比差距甚遠。隨著產品商品化程度的不斷提高，現行鑄造設計、生產方法已不能適應市場經濟和社會進步的要求，為了贏得競爭、占有市場、保持可持續(xù)發(fā)展，必須變革傳統的生產方法，引進新技術、新思維。
當前世界上鑄造技術的發(fā)展大致有四個目標：①保護環(huán)境，減少以至消除污染；②提高鑄件質量和可靠性，生產優(yōu)質近終形鑄件；③降低生產成本；④縮短交貨期。將現代高新技術――計算機技術應用于鑄造領域正是實現上述目標的最佳途徑。
2.計算機輔助設計與分析
經過鑄造科技工作者幾十年的研究，鑄造CAE應用所涉及的范圍已相當廣泛，歸納起來主要以下幾個方面。
上述模擬技術已從最初的普通重力砂型鑄造擴展到壓鑄、低壓鑄造、熔模鑄造、電磁鑄造、雙輥連鑄、電渣熔鑄等眾多鑄造方法。目前，鑄造數值模擬技術尤其是三維溫度場模擬、流動場模擬，以及彈塑性狀態(tài)應力場模擬已逐步進入實用階段，國內外一些商品化軟件系統先后推向市場，對實際鑄件生產起著越來越重要的作用。對計算機輔助設計與計算機輔助分析的推廣應主要從以下幾方面著手。
（1）實施甩圖板、甩紅藍鉛筆、甩鑄造手冊工程。當前國內鑄造生產依然是采用傳統的工藝設計手段，鑄造工藝CAD的應用幾近空白，應當盡快實施甩圖板、甩紅藍鉛筆、甩鑄造手冊工程，實現鑄造工藝的計算機設計。這是鑄造行業(yè)技術改造的必然要求。
（2）大力推廣鑄造CAE技術。目前國內采用鑄造CAE技術的企業(yè)不到100家，僅占所有鑄造廠家的0.5%左右，與西方工業(yè)發(fā)達國家（10%左右）差別很大，推廣應用工作應大力加強。一方面國內鑄造業(yè)應解放思想，大膽采用最新科技成果，另一方面還應正確認識鑄造CAE系統的作用，它側重于分析、優(yōu)化鑄造工藝，但它絕對不能完全代替鑄造工程技術人員，不能神化它的功用，亦不應無視其作用，確切地說它是鑄造工作者手中的有利工具。
（3）鑄造工裝初步實現CAD／CAE/CAM/RPM一體化，進一步實現遠程制造。在整個鑄造生產中，鑄造工裝尤其是鑄造模具/模板的設計制造，比較易于實現CAD/CAE/CAM/RPM一體化。目前國內一些鑄造工裝企業(yè)已初步采用了上述先進設計制造技術，甚至實現了遠程制造。
（4）加強人才培訓。鑄造CAD、CAE推廣應用的另一個關鍵是人才培訓，性能先進的CAD、CAE軟件系統必須配以高素質的應用人才才能達到最佳效果。因此在推廣高技術的同時應大力加強人才培訓。
3.計算機檢測與控制
利用計算機實現對生產設備或生產過程進行檢測與控制是計算機在鑄造生產中應用的重要內容。近些年來已經出現了很多利用微機來測試各種參數、監(jiān)視生產狀況、控制生產過程的設備及裝置，從而有效地提高了鑄件質量及生產效率，降低了鑄造成本。鑄造過程采用微電子及計算機技術進行檢測與控制是生產高質量鑄件的必備條件，也是現代鑄造生產的一個重要標志。
微機檢測與控制系統通常由計算機硬件與軟件、I/O接口、模數轉換器（A/D）、數模轉換器（D/A）、傳感器及執(zhí)行機械等部分組成。目前在鑄造生產中運用的微機檢測與控制系統主要有如下幾個方面。
（1）型砂性能及砂處理過程微機檢測與控制。主要功能有緊實率、抗壓強度、抗拉強度、有效粘土含量、透氣性測定及水分控制。
（2）沖天爐熔煉的微機檢測與控制。主要功能有配料的自動控制、風量調節(jié)、冷卻水量控制、濕度及溫度控制。
（3）金屬液質量的爐前快速檢測及微機處理。主要功能有各元素成分測定、金屬液溫度、共晶度、孕育效果、抗拉強度、硬度的測定。
（4）鑄件成形過程的微機檢測與控制。主要功能有金屬液流動性檢測、鑄型性能檢測、造型線主輔機工作狀態(tài)的監(jiān)控。
（5）鑄件成品質量的微機檢測。主要功能有檢測鑄件內部缺陷的大小、檢測鑄件表面的粗糙度。
隨著科技的發(fā)展，鑄造行業(yè)計算機檢測與控制系統將越來越強調在線監(jiān)控，強調在線化、集成化與智能化。能夠對鑄造過程或設備進行在線檢測與控制，能夠及時準確地反映現場狀態(tài)，實時控制有關生產設備，從而使鑄造過程或設備保持著最佳狀態(tài)；各監(jiān)控系統能夠相互配合、相互協調，成為一個有機的整體；監(jiān)控系統能夠根據現場實際情況，自動發(fā)出準確合理的指令控制相關對象；利用Internet可以實現遠程（異地）監(jiān)控。
國內鑄造企業(yè)這一領域的計算機應用相對較多，尤其是一些大規(guī)模專業(yè)鑄造生產廠家，比較注重該方面技術的應用。但總的來說，應用面還不夠寬，現有的檢測與控制系統也大都是各自為戰(zhàn)，相對孤立地完成某一特定的工作。因此鑄造企業(yè)在抓現有鑄造監(jiān)控系統現代化改造的同時，要注重引進吸收先進在線化、智能化、集成化的監(jiān)控技術，從而達到高效低耗生產出高質量鑄件的目的。
4.專家系統
專家系統（Expert System）是近幾十年來人工智能領域研究開發(fā)的計算機系統，它是人類長期以來對智能科學的探索成果和實際問題求解需要相結合的必然產物，是一種基于知識的智能系統，以求解那些人類專家才能解決的高難度問題為特征。一般包括知識庫、數據庫、推理機、知識獲取機制、解釋機制及用戶接口等部分。
鑄造生產是一個復雜的過程，產品質量受諸多影響因素的制約。而這些因素一般是隨機的、復雜的，很難用數學公式描述。在處理一些突發(fā)事件時，往往需要豐富的知識與經驗，而這些知識與經驗并不是所有人都能夠掌握的。一個性能優(yōu)越的鑄造生產專家系統就可以處理生產中錯綜復雜的情況，在不確定信息基礎上得到正確的結論，及時準確地解決問題。國外鑄造專家系統的研制起始于上世紀80年代，一些不同類型的鑄造專家系統先后推向市場，如沖天爐控制專家系統，鑄件缺陷分析診斷專家系統，鑄造過程規(guī)劃、咨詢系統，熔模鑄造專家系統，等等，在實際生產中已取得較好的應用效果。
國內這一領域的研究開發(fā)工作起步較晚，但在一些方面也取得了長足進步，先后推出了型砂質量管理專家系統，鑄造缺陷分析專家系統，自硬砂質量分析專家系統，壓鑄工藝參數設計及缺陷診斷鑄造生產專家系統，等等。
盡管鑄造生產專家系統的研究工作已在很多領域展開，并取得了一定的應用效果，但總的來說目前還處于初始階段，一些技術及應用環(huán)節(jié)的障礙，如鑄造知識類型復雜、知識表達困難、決策空間大、多目標和多重約束、模糊性和不確定性等都有待于進一步解決。
專家系統控制是智能控制的另一個重要分支，是專家系統應用研究的前沿。在線專家系統控制更是倍受關注，鑄造領域這方面的研究將逐步展開。
5.信息處理系統
信息社會的一個重要特征就是“信息爆炸”，在這樣的背景下，運用高效的管理手段及時準確地分析和處理要“爆炸”的信息和浩瀚的數據就顯得非常重要了。對于一個鑄造企業(yè)來說，一方面，企業(yè)內部各管理部門之間、各生產部門之間、管理和生產部門之間及企業(yè)和外部之間需要傳遞大量的信息。另一方面，企業(yè)內部各部門技術的進步往往會發(fā)生一些阻礙信息交流的“孤島”，一些處理系統如CAD、CAE、CAM、CAPP所需要的及所生成的數據彼此差異很大，需要協調管理，才能達到資源共享。根據上述要求，信息處理系統（Information Processing System）應運而生。
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企業(yè)信息處理系統有別于管理信息系統（Management Informtation System，簡稱MIS）及產品數據管理（Production Data Management，簡稱PDM），是一個范圍更廣、內容更深，集整個企業(yè)所有行為為一體的信息處理系統。以鑄造生產為例，一個鑄造廠的信息處理系統應涵蓋該廠的所有行為，包括市場營銷、物料進出、生產組織與協調、行政管理、與外界的信息交換等。
當今世界，信息技術即將成為第一大產業(yè)，各種各樣信息處理技術大量涌現、日新月異，特別是信息高速公路的出現，使人類社會進入了一個嶄新時代。但是與其他領域相比，鑄造行業(yè)信息處理技術研究、開發(fā)與應用顯得過于落伍。特別是國內的鑄造生產廠家，基本是拒信息技術于門外，盡管也有個別企業(yè)嘗試采用現代先進信息處理技術，但畢竟鳳毛麟角，遠沒有形成氣候。目前國內鑄造行業(yè)信息處理技術的開發(fā)應用有以下特點。
（1）研究開發(fā)沒形成規(guī)模，基本上處于手工、作坊式、來料加工方式，沒有形成規(guī)模、特色。所采用的技術也遠不是最先進的。
（2）應用范圍較窄，主要集中在鑄造企業(yè)的財務、人事、庫料管理等方面，現場生產管理很少，基本上談不上系統集成。
（3）缺乏先進信息技術的應用，如PDM技術、MRP-Ⅱ技術、Internet/Intranet技術等應用還處于起步階段。
但是，作為機械產品毛坯重要的生產方式，鑄造必須吸納各種現代先進技術，以實現自身的完善與發(fā)展。先進信息處理技術的應用將是鑄造產業(yè)現階段及將來的技術進步最重要的領域之一，其發(fā)展也必將呈現集成化、國際化等趨勢。
鑄造企業(yè)信息處理系統是一個龐大的系統工程，需要有長遠的目標與規(guī)劃。該系統的實施與應用將徹底改變鑄造企業(yè)傳統的生產、管理方式。
6.鑄造工裝制造技術
鑄造工裝，尤其鑄造模具、模板的設計制造，與普通鑄件生產過程相比，更方便采用現代先進制造技術。因此，目前在整個鑄造相關環(huán)節(jié)中，鑄造工裝的生產過程相對較多地應用了先進的設計與制造手段。
進入上世紀90年代中期，國內外一些專業(yè)鑄造模具/模板制造企業(yè)，已比較普遍采用以下列方面為代表的先進設計與制造手段，完全變革了傳統的制模方式，帶來了鑄造工裝生產的徹底性革命。
（1）CAD/CAM一體化。在三維特征造型系統上直接進行模具的設計，能夠實現模具各部分的虛擬裝配，自動檢查干涉情況；能夠完成走刀規(guī)劃和加工模擬；可以自動生成NC代碼，迅速快捷地生產出高質量的鑄造模具來。
（2）快速原型制造。利用快速原型制造（RPM）技術，能夠快速提供鑄造工裝的模樣，可以顯著縮短新產品開發(fā)周期，降低試制成本。
（3）并行工程（CE）。在鑄造模具/模板設計的一開始就綜合并行考慮模具的設計、加工、裝配、使用直到報廢處理的所有環(huán)境，可以將設計錯誤降低到最低。
（4）遠程設計與制造。隨著Internet的不斷發(fā)展，鑄造工裝的異地設計、異地制造已成為現實，遠程設計與制造技術能夠充分發(fā)揮不同國家、不同地區(qū)的各種資源優(yōu)勢，達到最佳配置。
盡管國內鑄造工裝制造的計算機應用已倍受關注，也取得了巨大的進步，但與西方工業(yè)
開發(fā)水平還很落后，推廣應用范圍還很小，亟需迅速提高。
7.結語
落后的工藝裝備與生產管理一直制約著鑄造件產品質量的提高，也影響了機車車輛產品的整體質量。以上介紹的一些計算機技術除在檢測方面有所應用外，其他方面的應用幾乎是空白，與現代鑄造水平差距甚遠。展望未來，為求生存求發(fā)展，鑄造生產單位我們應改變觀念，積極引進新技術、新思維，逐步進行技術改造，使鑄造領域盡快駛上“信息高速公路”，建立自己的主頁，逐步開展網上電子商務活動，并根據自身的實際情況，有計劃、有步驟地采用網絡化高新技術改進生產手段。
參考文獻：
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［3］李維等.從《鑄造》50年看我國鑄造業(yè)的發(fā)展.鑄造，2002，（1）.
［4］陳立亮等.我國鑄造行業(yè)計算機應用的回顧與展望.鑄造，2002，（2）.
鑄造技術范文第3篇
關鍵詞：鋁合金鑄鋁件產品；重力鑄造技術；工藝；裝備；產學研
引言
進入21世紀，隨著社會經濟的發(fā)展，環(huán)境和能源問題的日益嚴峻，以高速度、大容量、低污染、低能耗、安全可靠著稱的高速鐵路作為適應現代文明和社會進步的高科技產品將大大降低交通運輸的社會成本，縮短了時空距離，從而產生巨大的社會經濟效益。
接觸網是鐵路客運專線和高速鐵路牽引供電系統的主體和關鍵，在接觸網中鋁合金零部件又是其核心技術產品，它直接關系到客運專線和高速鐵路的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，輕量化、耐腐蝕是鋁合金鑄鋁件發(fā)展的強大動力，發(fā)展鋁合金鑄造是順應高速電氣化鐵路發(fā)展的必然所在。
1 工藝為產品服務
1.1 系統分析開發(fā)鋁合金零部件鑄造工藝
科學的鑄造技術見圖1
圖1 科學的鑄造技術
1.2 鑄造凝固模擬技術的應用
在進行重力鑄造模具設計的時候，傳統鑄件的生產設計往往依靠技術人員的實際工作經驗，缺乏科學的理論依據，特別是對于復雜件及重要受力的鋁合金腕臂系統鑄鋁件，生產中往往要反復的修改鑄件結構或鑄造工藝來達到最終的技術要求，這種“經驗+試驗”的工藝方法，導致出現研制周期長、成本高、質量不穩(wěn)定等弊端，運用鑄造專業(yè)模擬軟件可以對鑄件凝固過程進行數值模擬，根據鑄件的需要，輸入合適的邊界參數，對鑄件充型、排氣、凝固狀態(tài)進行模擬，直觀預測鑄件的質量及可能發(fā)生的缺陷，以幫助獲得最終的最優(yōu)秀的工藝設計，如圖2所示。
圖2 典型鑄鋁件定位制作凝固模擬澆鑄及有限元分析
1.3 模具溫度場的控制調節(jié)
模具與鋁液之間熱交換關系非常密切，模具溫度場的分布和穩(wěn)定與否，對鑄件質量、模具壽命和生產效率等都有著重要的影響，直接關系到鑄造生產的生產成本和經濟效益，鋁合金重力鑄造可采用天然氣加熱系統，溫度控制在300～350℃左右，通過手持式熱電偶可以測模具實時溫度，但是由于季節(jié)因素模具溫度容易受周圍環(huán)境溫度影響，為了防止鑄鋁件產生氣孔、冷隔、澆不足和縮孔缺陷，在模具上建立可人為調控的模具溫度場，通過設置風冷及水冷系統、控制加熱系統，用于模具的加熱冷卻。
傾轉澆注是模具在傾轉重力澆鑄機上進行傾轉澆注的一種先進的澆注工藝，由于傾轉澆注時合金液流平穩(wěn)，對模具型腔的沖刷力小，避免了合金液流在澆道中或型腔內的紊流或飛濺，能實現合金液流在模具型腔中的層流充填，因而可得到組織致密、機械性能較高的鑄件，目前如腕臂系統關鍵受力件70支撐線夾本體、42-55定位支座本體等鑄鋁件，通過傾轉工藝的實施，鋁合金液體在模具中的充型和排氣良好，有效的減少了氣孔和縮孔現象的發(fā)生。
2 裝備為產品服務
2.1 傾轉式鑄機與產品的融合
針對鋁合金腕臂系統鑄鋁件結構的需要和工藝的需求，要求重力鑄造設備的設計制造能夠滿足不同產品工藝需要，目前鑄造車間使用的是傾轉重力鑄造機，其主要由底座、床身、左右開合型及頂出機構、下頂出機構、前后抽芯機構、液壓控制系統、電氣控制系統及冷卻系統等組成，在傾轉機構的作用下，床身可整體向前傾轉最大45角度的隨意傾轉，主界面可實現多種鑄造工藝、自動模溫控制、快速裝卸模具等各項功能。
2.2 高質量的模具設計與制造技術
準確全面的CAD設計是模具制造技術的基礎，采用三維造型與斷面剖析技術，能準確地反映出產品的幾何要求，將砂芯的三維造型組裝在模具結構的三維造型中，能直觀準確地設計出符合設備及產品要求的模具結構。用專業(yè)的CAM編程軟件對模具的流道裝置及型腔進行編程計算，并采用世界先進的多軸高速銑和高速雕刻加工中心等現代化設備，制造出高質量的優(yōu)質模具。
2.3 精確零活的制芯設備
隨著熱芯盒制芯工藝在有色鑄造上的成熟普遍應用，近幾年熱芯盒制芯工藝在鋁合金腕臂系統鑄鋁件的鑄造上得到了很大發(fā)展，通過將由液態(tài)熱固性樹脂黏結劑和催化劑配置成的覆膜砂，填入加熱到一定溫度的芯盒內，貼近芯盒表面的砂芯受熱，其黏結劑在很短時間即可縮聚而硬化，而且只要砂芯的表層有數毫米結成硬殼即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余熱和硬化反應放出的熱量可自行硬化。
2.4 工業(yè)機器人自動化重力鑄造
目前高鐵鋁合金腕臂系統零部件基本采用重力鑄造進行產品生產，澆注仍采用手工澆注，工作環(huán)境較艱苦，產品工藝與人員的技能經驗關聯密切。
未來采用工業(yè)機器人代替人工澆注能給企業(yè)的成本、人力資源、安全生產、品質管理帶來幫助，能使企業(yè)在激烈的市場競爭處于相對優(yōu)勢地位，同時也是自動化發(fā)展的必然要求，采用現代化的重力鑄造技術，實現機器人的下芯、澆注、取件三個功能，還可與鑄件輸送冷卻系統等設備組成自動生產線。
2.5 設備的配套開發(fā)技術
為滿足高鐵鋁合金腕臂系統鑄鋁件重力鑄造工藝的需要，鑄造車間不僅要大力推廣應用上述的先進核心重力鑄造裝備，還需使用一些配套的先進技術裝備，貫穿所有鑄造環(huán)節(jié)，形成完善、實用的重力鑄造生產線。目前已引進和聯系廠家制造出下述的配套設備：引進鋁合金旋轉凈化儀，用于鋁液的精煉及除氣，引進德國IDECO公司鋁合金密度當量測試儀，通過采用缺陷放大原理，測試終端試驗密度從而可以反映出鋁合金的缺陷程度；引進德國IDECO公司鋁合金熱分析儀，用于全自動分析和檢測鋁合金的變質和晶粒細化程度；引進美國GE公司無損X射線探傷機；協助開發(fā)熔煉保溫爐快接插頭，快速轉換保溫爐體，確保用電安全；協助開發(fā)多功能傾轉鑄機，未來可考慮引進砂芯除芯機等設備從而減少人工除芯帶來環(huán)境、安全及質量問題。
3 產學研為鑄造車間提供一流的解決方案
隨著我國高速電氣化鐵路事業(yè)的蓬勃發(fā)展，接觸網零部件制造企業(yè)已全面實現高速電氣化鐵路接觸網關鍵零件的國產化，但企業(yè)在試制開發(fā)生產鋁合金鑄鋁件和新建車間過程中面臨諸多困難，例如企業(yè)缺乏建造鋁合金重力鑄造車間的知識、缺乏國外牌號鋁合金鑄鋁件重力鑄造生產經驗、不熟悉現代化的重力鑄造先進技術、沒有鑄件試制開發(fā)能力或手段、不能和研發(fā)設計單位同步開發(fā)鑄件等等。因此這就需要通過企業(yè)、科研院所和高等學校之間的合作，高校和企業(yè)自主聯合科技攻關與人才培養(yǎng)，共建研究中心、研究所和實驗室，一方面不僅為企業(yè)用戶提供信息咨詢和策劃重力鑄造車間的建造，而且還可以提供一流的熔煉設備、制芯設備、重力鑄造設備、模具設計、工藝制造為一體的核心解決方案；另一方面是利用鑄件樣件的試制開發(fā)手段和技術，為企業(yè)搭建鋁合金重力鑄造的孵化器，提供生產工藝培訓、小批量生產供貨服務。
為了推動鋁合金腕臂系統鑄鋁件重力鑄造事業(yè)的發(fā)展，通過產學研的戰(zhàn)略合作模式，可以為重力鑄造企業(yè)提供如下的一流的完美解決方案：（1）提供新產品的工藝開發(fā)咨詢服務――解決小批量產品試制問題，為產品設計研發(fā)提供同步開發(fā)服務，國外零件國產化的試制開發(fā)；（2）提供批量化生產的全套工藝與裝備的交鑰匙工程服務，實現產品快速批量化投產； （3）提供增值服務為導向的多種合作模式――小批量試生產合作，試制開發(fā)費用的合資與合作，批量生產車間的同步規(guī)劃與提供。
4 結束語
近年來，通過引進消化吸收再創(chuàng)新國外先進設計制造管理技術，我們已全面實現了高速電氣化接觸網關鍵零件國產化，鋁合金腕臂系統鑄鋁件重力鑄造工藝產品質量已經比較成熟，同時和國內一些高校科研院所進行了多種模式的合作，取得了良好的效果，特別是上百萬件鑄鋁件大規(guī)模批量投產并廣泛應用于國內眾多線路如京滬、哈大等高速鐵路的腕臂裝置、定位裝置等，提升了我國電氣化鐵道牽引供電系統設備質量水平，為實現我國高鐵事業(yè)的宏偉藍圖做出了一定的貢獻。
參考文獻
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鑄造技術范文第4篇
關鍵詞：擠壓鑄造；金屬材料；應用研究；發(fā)展趨勢
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.004
0 前言
擠壓鑄造根據具體工作形式又可以稱作液態(tài)模鍛，簡單來講擠壓鑄造技術就是將金屬液化后注入提前制作好的模型，通過施加高壓使液態(tài)金屬在機械壓力下凝固，逐漸成型的技術。擠壓鑄造有許多優(yōu)勢，和其他常用鑄造模式相比，首先擠壓鑄材料選擇范圍廣，可以選擇鋁合金、鎂合金、鈦合金等；其次，對于金屬的利用率十分高，直接擠壓鑄造可以將金屬利用率控制在95%以上；另外，擠壓鑄造成形的鑄件組織均勻、表面光滑、精度高、力學性能優(yōu)良。和另外一種工業(yè)上經常使用的蘇醒成形法對比，擠壓鑄造成形技術過程簡單、成形效果好、可以制造復雜形狀零件等優(yōu)勢。擠壓鑄造成形技術在金屬材料上的使用已經廣泛應用于各行各業(yè)之中，航空航天、航母戰(zhàn)斗機群、汽車家電等領域。
1 擠壓鑄造成形技術概述
擠壓鑄造成形技術經歷了將近一個世紀的發(fā)展，其起源于二十世紀三十年代的前蘇聯，擠壓鑄造成形技術比壓鑄成形技術晚了一個世紀左右的時間，我國擠壓鑄造技術起步較晚，發(fā)展過程先由部分高校和科研院所開展理論基礎的攻關研究，對于工藝參數、模具等邊摸索邊設計，不斷開發(fā)設計新產品，其中佼佼者如哈爾濱工業(yè)大學、五二研究所等單位。此階段過后我國進入了擠壓鑄造成形技術的大發(fā)展時期，特別是在這期間間接鑄造技術的攻克與掌握，使我國擠壓鑄造成形技術得到了飛速的發(fā)展，之前無法完成的鑄件壁厚大問題、形狀復雜等難題都輕松得到了解決，此方法的掌握大大拓寬了擠壓鑄造成形技術使用范圍。目前我國汽車行業(yè)發(fā)展迅速，利用擠壓鑄造成形技術使得鋁合金輪轂應用不再困難，另外還能生產更高質量的發(fā)動機變速箱金屬零件，反過來又推動了擠壓鑄造業(yè)的發(fā)展。
2 擠壓鑄造成形技術分類
擠壓鑄造成形技術工藝流程一般是鑄型準備-澆筑-加壓-取件四個步驟。根據實際加壓方式不同，擠壓鑄造成形技術可以分為兩種，一種是起步較早的直接擠壓鑄造成形技術，于此相對的就是起步較晚的間接擠壓鑄造成形技術。
通過分析可以發(fā)現兩者明顯的不同之處，直接擠壓鑄造成形技術是利用直接擠壓產生壓力，合型操作過程直接通過擠壓鑄形，使液體金屬填滿整個腔體，然后繼續(xù)升壓并且保持壓力直到液態(tài)金屬全部凝固為止。此時，液態(tài)金屬已經凝固為需要鑄件。直接擠壓鑄造成形技術是將壓力直接施加到整個鑄件表面，此種方法和金屬模鍛類似，加壓效果好，塑形變形大，不需要澆冒口。
間接擠壓工藝和壓鑄工藝有所相似，都是通過擠壓形成沖頭，這種方式除了將金屬壓入型腔外，還要通過內澆道將壓力作用在鑄件上面，這種方法形成的鑄件尺寸精度高。通過分析可以看出間接擠壓鑄造成形只是通過沖頭加壓于鑄件的一部分，所以這種方式和直接擠壓鑄造的缺點是加壓效果會比較差，另外鑄件上還要有內澆道以及料柄，所以金屬利用率就低于直接擠壓鑄造形式，間接擠壓鑄造用于產量大、形狀復雜鑄件較為合適。
3 擠壓鑄造成形技術在金屬材料上的應用
3.1 鋁合金擠壓鑄造成形技術研究
常見鋁合金擠壓鑄造工藝有汽車活塞擠壓鑄造、汽車輪轂擠壓鑄造、高壓齒輪泵殼擠壓鑄造、管鉗柄擠壓鑄造等。
活塞生產工藝分為兩種，一種是鍛造方法，一種是鑄造方法。兩種方法比較，鍛造要比鑄造耐熱性能好、抗疲勞強度大，更適合一些高性能發(fā)動機，但是鍛造方法生產過程復雜，需要配置重型設備，生產成本要比鑄造方法高很多。擠壓鑄造活塞的出現很好地解決了上述問題，即不必像鍛造方法配置大型工藝設備，降低了投資；同時又避免了金屬鑄造或者低壓鑄造出現的性能問題。擠壓鑄造方法提高了金屬利用率，節(jié)約了能源，使勞動環(huán)境得到了改善，縮短了活塞制造周期。
擠壓鑄造鋁合金輪轂技術出現，逐漸代替了原始的鑄造方法，很多汽車零部件生產廠商引進擠壓鑄造鋁合金輪轂技術，并慢慢地形成了一定規(guī)模。擠壓鑄造鋁合金輪轂相比較其他生產方法存在諸多優(yōu)勢，首先工藝生產線更加簡單，設備投資減少，生產效率提高；其次，擠壓鑄造鋁合金輪轂質量好，更加耐用，受到市場的青睞，在市場競爭中可以占據更大的主動性。
3.2 鎂合金擠壓鑄造成形技術研究
鎂合金擠壓鑄造技術逐漸成為人們研究的重點，主要是因為與鑄造鎂合金相比，擠壓鑄造擁有更優(yōu)的力學性能。擠壓鑄造鎂合金產品綜合性能得到了質的飛越，克服了鑄造鎂合金產品的組織缺陷，為性能要求高、形狀復雜部件帶來了機遇。但是受限于我國工藝水平，目前還沒有成熟的擠壓鎂合金技術，在實際生產過程中出現了一些產品問題，比如產品質量不穩(wěn)定、有氣泡、有裂紋，力學性能不足夠穩(wěn)定等情況。
隨著高新技術發(fā)展，由鎂合金形成高端緊密儀器設備已經在發(fā)達國家得到普遍應用，但是我們國內目前還是傳統鑄造方法和金屬鑄造方法較多，對于精密儀器設備成形技術明顯水平不夠。隨著技術的發(fā)展以及能源緊張問題，鎂合金必然成為日后擠壓鑄造領域的重要原材料，大力發(fā)展鎂合金擠壓鑄造成形技術對于我國在合金應用領域有著舉足輕重的意義。
4 結語
任何的工藝技術都存在優(yōu)缺點，需要與時代相配合不斷發(fā)展。目前而言，制約我國擠壓鑄造成形技術發(fā)展的主要問題是：落后的擠壓鑄造設備技術難以滿足更高性能產品的需求以及更高的工藝水準。目前為止我國還沒有完全自主研發(fā)的擠壓鑄造機適應行業(yè)需求的擠壓鑄造工藝，在很大程度上制約了我國擠壓制造水平的提高。因此，加大投入開發(fā)我國自主知識產權的擠壓鑄造設備及工藝是提高我國擠壓鑄造水平的有效途徑，也是我國擠壓鑄造行業(yè)發(fā)展的當務之急。
參考文獻：
鑄造技術范文第5篇
鑄造是材料成型與控制專業(yè)的一個重要的方向之一，也是促進本科生就業(yè)的一個重要的方向，《鑄造工藝與設備》是鑄造專業(yè)方向的主干課程，該課程講授鑄造工程師必備的工藝理論和基礎知識。目前《鑄造工藝與設備》課程缺乏和理論課程相配套的實驗，面臨這個現實，將計算機模擬仿真技術應用于鑄造專業(yè)課程的教學是一個很好的教學方法。應用計算機模擬技術及其仿真軟件對砂型鑄造過程進行工藝參數及砂模結構進行優(yōu)化是一門前沿新技術。采用模擬仿真進行鑄造工藝課程教學，既解決了實踐環(huán)節(jié)缺少的矛盾，又能直觀逼真地模仿鑄造工藝過程，使學生較快掌握所學專業(yè)知識及并優(yōu)化工藝和模具，直觀生動地展現鑄造過程各種物理場的細節(jié)變化，科學準確地傳遞大量有價值的數據，可提高教學質量，起到事半功倍的作用。
案例：鑄造工藝冒口設置對鑄件質量的影響，此零件為直齒輪，鑄件材質為鑄鋼，零件凈重為22.68kg，鑄型重量23.98kg，鑄件輪廓尺寸為83.88×Φ358.72，屬于回轉體中小型零件，大量生產。技術要求：鑄造圓角R3-R5；齒部面淬火HRC40-45.鑄件的最小壁厚為12mm，超過了可鑄壁厚6-10mm的上限，不易產生澆不到的現象。考慮到鑄件80mm處為整個鑄型的最高處，則在此處要考慮排氣問題，避免產生氣孔缺陷。
兩種冒口設計方案（見圖1）：方案1、齒輪中央放置一個冒口；方案2、在齒輪中央放置一個冒口、邊緣放置一個冒口。
