欢迎来到优发表网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

购物车(0)

期刊大全 杂志订阅 SCI期刊 SCI发表 期刊投稿 出版社 公文范文 精品范文

铸造技术论文(合集7篇)

时间:2022-07-04 19:53:26
铸造技术论文

铸造技术论文第1篇

本刊介绍:

《铸造技术》创刊于1979年,是中国铸造协会会刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊,国内外公开发行。《铸造技术》是一本集中报导我国铸造领域先进科研成果、实用工艺技术、生产管理经验以及铸造行业发展动态的综合性科技期刊。覆盖铸铁、铸钢和有色合金铸造等整个铸造工业领域。《铸造技术》是西安市科学技术协会主管,中国铸造协会主办的期刊。国际刊号:ISSN: 1000-8365,国内统一刊号:CN:61-1134/TG。杂志内容主要由铸造材料研究和铸造成型工艺两大板块组成。前者主要设置:材料开发、材料改性、材料保护、材料失效分析等4各栏目;后者主要设置:今日铸造、工艺技术、生产技术、经验交流、行业动态(信息)等栏目。此外,为了扩大铸造工作者的视野,了解和借鉴与之相关专业的技术研究成果和发展动态,改版后的《铸造技术》杂志还开设了实用成型技术、设备改造及铸件加工等栏目。

为了进一步办好《铸造技术》杂志,更好地为科研、生产及广大读者服务,促进我国铸造行业的科技交流与技术进步,热诚欢迎广大从事铸造科研、生产和管理的工作者踊跃投稿。现将有关投稿事宜重申如下:

1. 本刊主要刊登铸造材料、铸造工艺、铸造管理、铸造市场与信息方面的试验研究论文和技术报告;具有较大推广应用价值的工艺技术改进、设备改造、检测方法等的经验介绍;内容充实、结合国情的技术评述和讨论等。理论联系实际,普及与提高并重。

2. 来稿务求论点明确,重点突出,论据可靠,数字准确,条理清楚,文字简炼,结论明确,引用资料请给出参考文献。文稿内容有关保密问题,请作者自行负责。试验研究、技术报告及综述类论文限6000字以内,正文前附200字左右的中、英文摘要和2~5个关键词。其它文稿限3000字以内,并附英文文题。

3. 属于各种基金资助或获奖的项目,须注明并提供其相应的基金资助证明或获奖证明复印件。因本刊为国家科技论文统计用刊和中国学术期刊评价数据库用刊,来稿时,请附上论文第一作者的出生年、性别、出生地、民族、职称、学位、职务等个人简况,作者单位要求到二级单位(学院、系、研究室、分厂、车间等),并有中英文对照。

4. 插图需描绘清晰,图宽限70 mm和140 mm两种。照片一般不大于70×50 mm,细节清晰,层次分明,图上可有可无的字和符号一律删除。图和照片插在稿件中。图和照片总和一般不超过8幅。

5. 对不符合本刊风格的稿件,编辑部有责删改,作者如不希望删改,请投稿时说明。

6. 来稿请勿一稿多投,如该稿曾在学术会议上宣读或在内部刊物上刊出,请投稿时说明。

7. 来稿请注明作者的详细通讯地址、邮编和联系电话、电子信箱等。

铸造技术论文第2篇

关键词:计算机数值模拟 铸造工艺 冒口 铸造缺陷

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0214-01

铸造是材料成型与控制专业的一个重要的方向之一,也是促进本科生就业的一个重要的方向,《铸造工艺与设备》是铸造专业方向的主干课程,该课程讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识。目前《铸造工艺与设备》课程缺乏和理论课程相配套的实验,面临这个现实,将计算机模拟仿真技术应用于铸造专业课程的教学是一个很好的教学方法。应用计算机模拟技术及其仿真软件对砂型铸造过程进行工艺参数及砂模结构进行优化是一门前沿新技术。采用模拟仿真进行铸造工艺课程教学,既解决了实践环节缺少的矛盾,又能直观逼真地模仿铸造工艺过程,使学生较快掌握所学专业知识及并优化工艺和模具,直观生动地展现铸造过程各种物理场的细节变化,科学准确地传递大量有价值的数据,可提高教学质量,起到事半功倍的作用。

案例:铸造工艺冒口设置对铸件质量的影响,此零件为直齿轮,铸件材质为铸钢,零件净重为22.68kg,铸型重量23.98kg,铸件轮廓尺寸为83.88×Φ358.72,属于回转体中小型零件,大量生产。技术要求:铸造圆角R3-R5;齿部面淬火HRC40-45.铸件的最小壁厚为12mm,超过了可铸壁厚6-10mm的上限,不易产生浇不到的现象。考虑到铸件80mm处为整个铸型的最高处,则在此处要考虑排气问题,避免产生气孔缺陷。

两种冒口设计方案(见图1):方案1、齿轮中央放置一个冒口;方案2、在齿轮中央放置一个冒口、边缘放置一个冒口。

方案1存在大量的卷气现象,方案2不存在卷气现象。方案1存在大量的缺陷,方案2不存在缺陷,因此,采用方案2是合理的。见图2,图3。

计算机数值模拟技术在《铸造工艺与设备》课程教学中的应用,可以充分发挥仿真软件理论和实践结合紧密的特点,克服当前该课程理论和实践教学存在的问题,全面提高学生的素质和综合能力,促进学生对铸造工艺过程的深入了解,激发学生的独立思考和创新意识,培养学生自主学习和勇于实践的能力。教师对铸造工艺课程的教学起到了事半功倍的作用,也在一定程度上弥补了实验室实践教学缺乏的不足。但计算机模拟技术在铸造工艺教学中的应用尚处在刚刚起步的阶段,仍有不少亟待完善之处。

参考文献

铸造技术论文第3篇

毕业设计(论文)题目

HT150铣刀箱体的铸造工艺设计

题目类型

工程设计(项目)

论文类

作品设计类

其他

一、选题简介、意义

高速切削技术是当今世界制造业中一项快速发展的先进实用的制造技术,具有强大的生命力和广阔的应用前景。随着高速切削技术的发展和高速镗铣加工中心等高性能机床的不断开发,高速铣削技术广泛应用于航空、航天、汽车和模具等制造行业,工序集约化和高速加工设备通用化使得高速铣削已经成为关键零部件高效、高精度加工首选工艺方案。目前,高速铣削作为提高企业敏捷力与柔性制造能力的核心技术,在金属切削加工领域取得了巨大的经济效益和社会效益,成为当今世界制造业重点发展的一项高新技术。

高速铣削最显著的特点和技术核心是采用可靠刀具,这就需要我们研究出非常可靠的刀具来使用,以高切削速度和高进给速度进行高精度和高表面质量加工,满足上述功能要求的高速铣刀成为实现高速铣削加工的关键。国内高速切削基础理论和高速刀具技术滞后于高速切削加工实际应用,在高速铣刀及其加工数据完整性和清晰度方面存在诸多问题,使得高速机床效能未能得到充分发挥,严重限制了高速铣削技术的应用范围。研究铣刀的箱体结构设计及其相关技术,对深刻认识铣刀的箱体结构设计,推动高速铣削技术的应用与发展具有重要理论价值和实际意义。

二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)

研究内容:

本文以常用HT150铣刀箱体为研究对象,在以下方面开展研究工作:

(1)

根据HT150铣刀箱体大小规格绘制二维和三维机械图;

(2)

根据HT150铣刀箱体大小规格设计铸造工艺图;

(3)

使用软件绘制箱体的铸造工艺图;

(4)

采用铸造仿真软件对设计的铸造工艺进行仿真模拟,分析仿真结果,找到最优的铣刀箱体铸造工艺设计。

研究方法:

(1)

铸造工艺设计

参考常用HT150铣刀箱体的规格尺寸,结合李弘英、赵成志主编的《铸造工艺设计》,设计铣刀箱体的铸造工艺过程

(2)

步骤

参考国内外对铣刀箱体铸造工艺的研究成果,

结合本科阶段所学的知识,对已有铣刀箱体铸造工艺进行大胆的改进,设计出几种不同的设计方案,通过绘制三维铸造工艺图,

并用

铸造仿真软件进行仿真模拟,分析仿真结果,得到最优的铣刀箱体铸造设计方案。

(3)

措施

查阅相关文献和书籍,在现有铣刀箱体铸造工艺基础上提出改进意见,设计改进的铸造工艺;将设计好的铸造工艺通过绘制工艺图以及铸造仿真软件对铸造工艺进行仿真模拟。

三、设计(论文)体系、结构(大纲)

第一章

引言

1.1研究的意义

1.2国内外相关研究

1.3研究内容和课题来源

第二章

HT150的概述

2.1HT150的简介

2.2HT150的基本结构

2.3HT150的工作原理

2.4HT150的特点

2.5HT150的应用

第三章

箱体的结构设计

3.1箱体的主要功能

3.2箱体的分类

3.3按箱体的制造方法

3.4设计的主要问题和设计要求

3.5箱体结构设计

第四章

HT150铣刀箱体的铸造工艺设计

4.1HT150的选取

4.2铣刀功能分解及其交互作用分析

4.3基于HT150设计的铣刀功能规划

4.4铣刀箱体设计优化设计方法研究

4.5铣刀箱体设计的设计与实验

结论

参考文献

指导教师意见:

签字:

院(系)审批意见:

签章:

铸造技术论文第4篇

关键词:

铸件缺陷;计算机模拟;Expert软件;UG系统;预测;优化

中图分类号:

TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2014)04-0184-03

1 前言

随着现代高科技的迅猛发展,企业科技更新已成为不可逆转的发展趋势,计算机模拟技术是一项先进技术,涉及数学、流体力学、材料科学、计算机科学、计算机图形学……,需要综合多学科知识;其理论性很强、应用性很广,它随着指导理论的发展而发展,必将在装备制造领域中发挥出重要的作用。

2 Expert模拟分析系统

铸造,是一门理论性和工艺性都极强的学科,而且其生产过程很封闭,人们经常称之为“黑箱子”工程,因此在生产中对铸件质量的控制是十分困难的。在过去,铸件的浇冒口工艺设计与工艺参数的制定,必须要有足够经验的技术人员方能完成。尽管看上去设计很合理,但在实践过程中还是会出现预想不到的缺陷,而且出现缺陷时往往找不到关键原因之所在,须经过多次反复实践与调整才能最终形成合理的铸造工艺方案。

工厂生产的铸件是千差万别的,几何尺寸变化万千,每个铸件都这样反复多次试验,势必造成巨大浪费。例如补缩冒口计算大了,虽然可以避免缩松缺陷所造成的废品,但工艺出品率会大大下降,造成了原材料的过大损耗;冒口计算小了补缩不够,则造成整个铸件出现缩孔缩松缺陷,严重的导致报废,只好再次生产时,加以改进。即使冒口大小设计合理了,如果冒口在铸件上的摆放位置不当,没有足够的补缩通道,同样还会导致补缩不足,造成铸件缺陷……,这样不仅浪费原材料而且实现起来时间比较长,既影响交货期,又增加成本,因而造成不必要的损失。

怎样才能解决这种被动的局面呢?经过反复琢磨思考,参阅了诸多现代铸造杂志与文献,决定采用计算机模拟技术,即计算机模拟动态充型、动态凝固过程新工艺。经过实践证明,运用这项新技术,可完全避免上述的问题。

Expert分析系统,即首先使用UG做出铸件的三维实体模型,输出stl文件,然后用Expert软件接收stl文件,对铸件模型进行“前处理”即网格划分,计算机将铸件分成无限多个立方格,立方格越小计算越精确(但格太小则计算速度过慢,要视计算机配置合理选择)。然后对铸件模型进行充型解算:计算机按给定充型速度自动将每个网格充入钢液,直到每个小格都充满为止,计算结果保存为mih文件。之后在解算器中输入铸件材质、造型材料、浇注温度、铸型温度、热阻等相关技术参数进行凝固解算,保存为in文件。计算结果生成图形为流动、温度、液相分布构造二维、三维图、色标图,速度、温度梯形构成矢量分布图,可以任选的多个部位构造多点温度曲线图。之后,便可以在后处理中进行铸件动态充型与动态凝固模拟。在动态充型模拟过程中,可以直观的看到钢液由浇口充入铸型直至浇满的全过程,这样一来,对充型速度快慢、钢液在充型过程中流动是否平稳等工艺性问题可直接做出主观判断;在动态凝固模拟过程中,可直观看到铸件的凝固顺序、冒口的补缩过程,对于浇冒口以及冷铁的摆放位置是否合理、冒口大小是否合适可及时做出判断;在缺陷显示模块中,可将铸件模型分层切片查看内部缩孔、缩松等缺陷,判定缺陷存在的部位。

经过计算机模拟,及时有效的发现铸件存在的问题与缺陷,结合理论分析,优化和改进设计参数和模具结构,直到铸件在计算机模拟后达到没有缺陷,再投入生产。这样,再经过实际生产中的有效控制,铸件的质量得到了极大的保证,铸出来的铸件几乎完美无缺陷。

3 Expert模拟分析系统的具体应用

Expert模拟分析系统,对铸件的工艺参数制定、浇冒系统的设计具有关键的指导性意义。它结合计算机辅助计算,确保精确的温度场数值模拟,辅助浇注系统优化设计温度计算,进行动态充型、凝固模拟,从而科学有效地对小到公斤级、大到百吨级铸件进行缺陷预测(如缩孔、缩松等),优化铸造工艺。几年来我公司采用这一新技术对几十种产品进行模拟分析、优化工艺,减少浪费,提高经济效益达1500多万元,特别是在新产品开发、研制以及生产大型铸件的环节上,更是起到了至关重要的作用。下面就以图例说明:

4 结论

通过实践证明:运用计算机模拟技术,可以有效地预测铸件缺陷、优化铸造工艺,使铸件的生产过程更加趋于科学化、合理化,从而降低了原材料消耗、避免了铸造废品,提高生产效率、减少了经验依赖、增强了企业的竞争优势,可行并应大力推广使用。

参考文献

[1]荆涛.凝固过程数值模拟[M].北京:北京电子工业出版社,2002.

[2]缪良.铸造企业管理[M].北京:北京中国水利水电出版社,2007.

[3]李魁盛,侯福生.铸造工艺学[M].北京:北京中国水利水电出版社,2005.

铸造技术论文第5篇

【关键词】反重力铸造;装备;工艺原理;应用;发展

铸造技术盛行之后,反重力铸造技术在实际生产中的应用变得广泛,为装备技术的发展提供了良好条件。反重力铸造属装备技术的一种,具有铸造成本低,铸造效率高,有效改良铸件质量等特点,可推广应用到薄壁构件生产中。基于反重力铸造技术在装备生产中的重要性,笔者现结合反重力铸造技术特点,对反重力铸造技术的应用现状进行研究,详细内容如下。

1 反重力铸造技术的应用现状

反重力铸造技术与传统重力铸造技术原理不同,它在铸造构件时所产生的驱动力刚好与构件重力方向相反,需要克服重力作用来获得铸件。这一铸造技术在实际应用时具有充型平稳、组织性能强、不破坏铸件质量等优点,能有效保证铸件的铸造质量。目前,反重力铸造技术主要有三种实施方法,一是低压铸造,二是差压铸造,三是调压铸造。三种铸造方法各具特点,应用于实际生产时都能保证铸件质量,提高铸件性能。

1.1 低压铸造技术

反重力铸造技术中,低压铸造的产生时间最早,20世纪10年代就已经被提出。低压铸造技术的基本原理是利用坩埚内部气压来控制并解决充型与补缩之间的矛盾,以确保重力铸造的充型平稳性,防止铸件表面产生气孔或者夹渣,影响铸件质量。传统重力铸造技术在具体实施时一般采用底注方法,而由于受到底注原理的影响,铸型内部温度会发生变化,温度场可能出现分布不均匀情况,进而导致冒口补缩受阻,难免会对铸件质量产生影响。因此研究人员改良了铸造技术,利用低压铸造方法来铸造装备,利用低压铸造技术所具备气压充型原理,将铸型内的补缩通道、浇道结合到一起,形成一条通道,同时保持铸型内部温度,保持温度场分布均匀,使温度梯度与铸型内部压力梯度保持一致,成功解决了浇注和补缩矛盾。下图1为低压铸造技术的工作原理图。

低压铸造技术具有极好的充型平稳性,能适当提高铸件的致密性,保证铸件质量,当前在厚大断面铸件铸造工艺中有着广泛的应用。

1.2 差压铸造

差压铸造方法的兴起时间在20世纪60年代,它是继低压铸造技术之后,创新、发展起来的新型铸造技术。由于低压铸造技术只能控制坩埚内部气压,无法控制铸型的外部大气,所所以难免存在技术缺陷。为了改进低压铸造存在的技术缺陷,研究人员在低压铸造原理上探讨研发出了差压铸造技术,使差压铸造既具备低压铸造技术特点,又具备压力釜铸造技术特。探析差压铸造技术原理,发现其在应用时能将铸型内的上、下压力同时控制起来,然后铸造装备,保证充型平稳、铸造安全有效。差压铸造时,如果采用减压法进行装备铸造,铸造过程中铸型会在压力变化下产生压差,铸型产生的压差越大,其排球能力就越强,气孔就越不容易形成。所以,压差铸造法的使用能有效提高铸件质量,减少气孔的产生率。下图2为差压铸造原理图。

差压铸造比低压铸造更加有效、可行,它不仅具备低压铸造特点,能实现低压铸造装备,还具有压力釜铸造特点,能改善铸件质量,减少气孔产生,降低铸件的热裂可能性。

1.3 调压铸造

调压铸造技术具有充型能力强、补缩性能高两大特点,并且能在铸造过程中实现真空冶金。与差压铸造技术相比,调压铸造技术的性能更加完善。现代工业常将调压铸造技术应用于薄壁铸件的铸造工艺中,它能提高薄壁铸件的精密性,能突破复杂结构铸件精密组芯技术,解决一些关键性难题。

调压铸造技术的最大应用优势是能大大提高金属液的利用率,能提高薄壁铸件的充型能力,减少铸件表面气孔的产生率,避免铸件质量缺陷。

2 反重力铸造技术的发展分析

2.1 反重力铸造电控技术的发展

纵观目前国内外反重力装备的控制系统,单板机控制系统已成为历史。随着计算机和PLC等工业控制技术的不断发展,给传统反重力铸造装备控制系统的更新提供了良好的环境。目前国内外常用的控制系统基本上有2种方式:

1)由工业化一体工作站结合各种数字量或模拟量输入输出板卡组成,该系统可发挥工控机的强大优势,采用高级语言编写更为复杂的执行或监控程序,用于数据采集PCI系列板卡具有很高的采集速度。国内研制开发的BH1型低压铸造计算机控制系统、T482型低压铸造控制系统都采用此种结构;

2)由PLC控制装置与触摸屏或工控机组成上下位机结构的控制系统,PLC大多采用德国SIEMENS或是日本MITSUBISHI公司产品,作为下位控制机,完成设备的顺序动作控制,工控机或触摸屏作为上位监控管理机,实现对设备的运行状况监控以及参数设置修改、数据保存与处理等功能。

2.2 反重力气控技术的发展

人们在反重力铸造装备的研制过程中不断探索,寻求更适合于反重力铸造装备使用的专用调节阀。例如,电气比例阀、直行程电动调节阀也在反重力铸造装备中得到了应用。数字化技术的发展给人们带来了更大的想象空间。德国GIMA公司率先在反重力低压铸造装备中使用了数字组合阀,开发出了专用BAC系统,取得了很好的控制效果。近些年来,国内的反重力铸造装备研制单位也开发了具有自主知识产权的反重力铸造专用数字式组合阀,并在不同种类的装备技术中得到了应用,取得了很好的使用效果。数字式组合阀技术的运用,计算机可直接采用数字信号进行控制,调节阀的不同流量状态可实现阶跃式调节,从而提高了控制系统的压力控制精度。

3 结束语

综上所述,反重力铸造装备技术在当前生产实践中已经得到了广泛的应用,且随着计算机技术水平的不断提升,反重力铸造装备技术已经能够实现自动化、远程化动态监控,能通过计算机软件技术来对铸造工艺进行控制,确保装备与铸件的铸造质量,使铸造工艺过程随时处于最佳状态,切实保证铸件质量。在本篇文章中,笔者对反重力铸造技术的种类作了分析,探讨了低压、差压与调压三种铸造技术的原理和特点,并展望了反重力铸造装备技术的未来发展趋势,得出一系列结论,希望对同行工作有所帮助。

【参考文献】

[1]蔡增辉,郝启堂,李强,李新雷.反重力铸造液面加压系统的自调整比例因子模糊控制[J].铸造,2010(03).

铸造技术论文第6篇

英文名称:China Foundry Machinery & Technology

主管单位:中国科学技术协会

主办单位:济南铸造锻压机械研究所;中国机械工程学会

出版周期:月刊

出版地址:山东省济南市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1006-9658

国内刊号:37-1269/TG

邮发代号:24-6

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1966

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊荣誉:

联系方式

期刊简介

《中国铸造装备与技术》(双月刊)创刊于1966年,是由中国科协主管,中国机械工程学会、中国机械装备(集团)总公司济南铸造锻压机械研究所主办的国家综合型科学技术刊物,报导内容:铸造新工艺、新技术、新装备,铸造设备的设计、制造、加工,铸造应用技术经验交流,铸造车间设计,技术改造,最新铸造环保技术及实用环保技术,计算机在铸造生产、铸件质量控制等领域的应用,铸造标准宣惯,铸造行业学会、协会活动,学术会议、展览会消息,技术转让、人才交流、企业变革等内容。

铸造技术论文第7篇

关键词:铸造;行业现状;趋势

中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:

铸造是一种古老的工艺,在我国已有6000年历史。随着科学技术的不断进步,现代铸造工艺在生产中采用了许多新材料(如复合材料、有机化工材料)、新技术(如电子技术),铸件也广泛应用于国防、居民日常生活及各个工业领域,特别是在现代制造业方面更是不可或缺的基础工业。在国民经济中占有重要的位置。

我国铸件产量从2000年起超越美国已连续多年位居世界第一,铸件年产值超过2500亿元,铸件产量占世界总产量的1/4,已成为世界铸造生产基地。表1是从美国铸造学会的期刊《现代铸造》从2000年~2009年每年的第12期中关于世界铸造生产统计调查所提供的资料列出的[1]。

虽然我国已成为世界铸造生产基地,但是与欧美、日本等国家采用高新技术主要生产高附加值铸件相比,我国的铸造水平显然尚处于发展中阶段。虽然产量大,但铸件附加值低,技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题已经成为行业的共识。

本文将对铸造科技发展的几个重要领域进行介绍,以反映当前铸造行业的现状及发展趋势。

一、铸造机械

近些年来,我国铸造行业发展迅速。为了生存和发展,“用设备保质量”的观点逐渐得到认可,在铸造厂新厂和老厂建设中,都积极采用先进设备。

造型设备方面,KW、HWS先进设备的大行其道;制芯设备已从单机作业逐步发展成为安全、高效、可靠的自动化制芯线和交钥匙制芯工程。制芯机的“设备”也已普遍采用铸造机器人来实现,并通过可编程控制器进行控制;砂处理设备也取得了长足发展;冲天炉也趋向使用现代化环保型热风冲天炉(并与感应电炉双联)来满负荷正常生产的铸造厂,但总体数量还是较少。

尽管我国铸造装备和从前相比,已取得了很大进步,但在生产水平、节能减排、智能化等方面和国外设备相比,还有很大的距离,从2011 年进出口铸造装备数量及金额(见表2) 可见一斑。我国铸造设备整体水平低、机械性能一般、能耗高等问题依然突出。目前,我国铸件生产能耗是发达国家同类工艺的1.5倍~2倍。我国每吨铸件的各种污染物排放总量是工业发达国家的3倍~5倍。而且余热没有得到处理和利用。

表2

铸造行业历来被认为是高能耗、高污染的行业。根据近年的发展趋势,逐步实现“绿色环保铸造”是铸造行业发展的方向。这就要求我们要不断开发新的节能、清洁、低排放、低污染的铸造材料和铸造装备以投入生产使用。

二、特种铸造

特种铸造主要用于生产尺寸精度、光洁度要求很高的铸件薄壁、复杂小件以及特殊形状的铸件。这也是未来铸造业发展的重要方向。特种铸造工艺方法不下二十种, 如金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造、真空吸铸、挤压铸造等。

(一)熔模铸造

熔模铸造是我国发展最早和发展得最为完善的一种精密铸造方法。熔模铸造就是在蜡模表面涂覆多层耐火材料,待硬化干燥后,加热将蜡模熔去,而获得具有与蜡模形状相应空腔的型壳,再经焙烧之后,进行浇注而获得铸件的一种方法,故又称为失蜡铸造。

熔模铸造由于铸型是一个整体,不受分型面的限制,可以制作任何种类、形状复杂的铸件。铸件尺寸精度高,表面质量好,能减少或无需切削加工,铸型加热到高温才能浇注,使金属液充填铸型的能力大大改善,故可浇注各种形状复杂的薄壁铸件。特别适用于高熔点金属或难以切削加工的铸件,如耐热合金、磁钢等。熔模铸造的主要缺点是生产工艺复杂,成本较高,蜡模尺寸过大易变形,因而多用于制造各种复杂形状的小零件。例如,各种气轮机、发电机的叶子和叶轮、汽车、拖拉机、风动工具、机床上的小型零件以及刀具等。

目前我国熔模铸件主要问题在于外观质量较差,表面粗糙度和尺寸精度比发达国家低1~3级以上;型壳制备技术及其设备自动化水平相对较低,型壳质量低, 原材料浪费严重。还需不断努力提高生产的管理和技术水平, 走内涵式的发展道路。

(二)压力铸造

压力铸造是先进、高效率的加工方法之一,目前主要用在铝、镁、锌、铜等有色合金铸件的大批量生产中。压力铸造由于自动化程度及生产效率高、可生产薄壁复杂件,且铸件尺寸精度高、表面光洁、质量稳定, 在业界很受重视。目前我国压铸业的整体技术水平离国际先进水平尚有一定差距,压铸合金的种类和性能、压铸件的质量、压铸设备的整机性能、控制系统水平及台套数等均不能满足需求, 亟待发展和完善。

压铸技术的发展有几个主要趋势,一是加强在复杂薄壁铸件压铸技术方面的研究,加大对压铸过程工艺参数的实时监控、跟踪测试和自动反馈技术的研究, 提高压铸工艺优化水平。二是开展压铸模具结构、材质的专业化设计和制造及涂料的研究和专业化供应, 以延长模具使用寿命和提高铸件的质量,不断地将各类新型和传统的可压铸合金及材料引人压铸生产领域。

三、计算机应用

随着计算机应用在广度和深度上的发展, 计算机技术在铸造研究及生产中也得到了比较广泛的应用, 取得了重大经济效益和社会效益。

在铸造领域,计算机可应用到合金设计、凝固理论及工艺研究、数据库建立、模具设计等各个方面。

美日等国在70年代就已经开始把计算机辅助设计应用到合金设计上,并研制出了Rene′125[2]、Rikiloy系列[3]等合金。我国近年来也加强了该方向的研究工作。凝固理论及工艺研究方面,与国外相比我国在铸造凝固过程数值模拟的基础研究方面差距较小, 在一些方面还有自身特点。但在软件开发和应用研究方面与国外相比差距较大。国外的软件开发和应用研究已包括铸钢、铸铁、铸、铜、铸铝、铸镁以及高温合金等几乎所有铸造合金, 已能对砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造、单晶铸造、离心铸造、气化模铸造以及连续铸造等十几种铸造方法进行数值模拟。而我国在高温合金、铜、铝及镁合金铸造方面的研究较少, 在单晶铸造、熔模铸造、离心铸造、气化模铸造等方面的研究很少,有的甚至为空白[4~5]。

参考文献:

[1] Census of World Casting Production, Modern Casting[J]. No 12 from the year 2000 to 2009, American Foundry Society.

[2] Peter Aldred.SAE 751049

[3] 渡边力藏等.铁と钢,1975,61:2274