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序論:在您撰寫鑄造技術時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
英文名稱:Foundry Technology
主管單位:西安市科學技術協會
主辦單位:中國鑄造協會;西安鑄造學會
出版周期:月刊
出版地址:陜西省西安市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-8365
國內刊號:61-1134/TG
郵發代號:52-64
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1979
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
英文名稱:China Foundry Machinery & Technology
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:濟南鑄造鍛壓機械研究所;中國機械工程學會
出版周期:月刊
出版地址:山東省濟南市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-9658
國內刊號:37-1269/TG
郵發代號:24-6
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1966
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽:
聯系方式
期刊簡介
《中國鑄造裝備與技術》(雙月刊)創刊于1966年,是由中國科協主管,中國機械工程學會、中國機械裝備(集團)總公司濟南鑄造鍛壓機械研究所主辦的國家綜合型科學技術刊物,報導內容:鑄造新工藝、新技術、新裝備,鑄造設備的設計、制造、加工,鑄造應用技術經驗交流,鑄造車間設計,技術改造,最新鑄造環保技術及實用環保技術,計算機在鑄造生產、鑄件質量控制等領域的應用,鑄造標準宣慣,鑄造行業學會、協會活動,學術會議、展覽會消息,技術轉讓、人才交流、企業變革等內容。
在山西侯馬東周鑄銅遺址中,出土了相當多的單元紋飾模及單元紋飾范。這些陶模陶范的出土,代表了當時范鑄紋飾技術的主流工藝。圖1左為上海博物館藏四葉紋戰國鏡,鏡通身黑漆,被涂成綠色的長方形紋飾塊,即是一個紋飾單元;右為鄂州市博物館藏戰國墓葬發掘銅鏡,也是四葉鏡,形制相同。兩鏡并非同模鏡,但制作工藝完全相同,鏡背的紋飾如同一人制作。這些四葉鏡在許多地方都有出土,其形制及紋飾也都差不多。由于當時鑄制青銅器紋飾的主流工藝是單元紋飾拼對技術,銅鏡的紋飾技術不可避免地受到影響。采用這一技術制作鏡模,促成了戰國鏡紋飾技術的成熟。成熟的特征,是鏡背紋飾中到處可看到長方形格子式的拼對痕。兩鏡的底紋上只有很小的四葉,其他戰國鏡如山字紋鏡、菱格紋鏡、龍紋鏡等,其實與四葉鏡一樣,都是在底紋上疊壓的主紋。不論制作什么樣的主紋,都須先制作好底紋的陰模,再在陰模的底紋上直接壓刻出各種各樣的主紋。所以,在戰國鏡的紋飾中,不論主紋是什么樣,在其底紋上都能找到拼對底紋留下的格子。這種長方形的格子,也是區別戰國鏡與西漢初年鏡的根本所在。
戰國以前的青銅器的合金成分一直是不規范的。盡管《考工記》里有關于“六齊”的記載,但出土青銅器的化學成分與之多不相同。戰國時期能將銅鏡的合金成分得以規范,只有一個原因,那就是戰國時期人們對銅鏡的認知度提高,銅鏡得到了廣泛關注,使得銅鏡的合金成分日趨合理化。從戰國開始直至唐晚期約1000年之間的實用鏡,一直保持了高錫青銅的化學成分。
西漢銅鏡
西漢初年銅鏡改變了制模技術,形制也隨之改變。高祖時期鏡與戰國鏡幾乎沒有區別,但如果從技術角度看,西漢初年鏡雖然也是三弦鈕,內凹式鏡緣及底紋上疊壓主紋,但底紋是整雕的,已不再采用戰國那種單元紋飾拼對工藝,再也沒有長方格的拼對痕了。西漢早期的文景之治,促使了社會經濟的高速發展。文景兩朝采用道家無為而治的思想,與民生息。中國的銅鏡從戰國時期與百姓無緣,到西漢銅鏡普及到平民百姓,這與文景之治有著直接的關系。所以,與戰國鏡不同的是,西漢鏡的制作是出于市場的需求,不是官方行為,是靠市場的認可度在民間進行自由發展與自然淘汰。凡大量留傳下來的銅鏡,肯定是當時被市場認可的。
進入市場的初期,平民的生活水平還很低,因而西漢早期的銅鏡都較小。如日光鏡、昭明鏡等,一般直徑多在7厘米左右。由于西漢早期鑄鏡的工匠不再是戰國那種青銅器作坊的工匠,不受青銅時代傳統范鑄工藝思想的制約,鑄造了大量形制簡單又無紋飾的銅鏡。紋飾在西漢的起步,是從幾何紋開始的,采用了簡單的圓規畫圖技術制模。
圖2為西漢早期的昭明鏡,圓形平面,素緣,半球形鈕,圓鈕座。內區裝飾內向連弧紋,外區裝飾銘文一圈。銘文帶外裝飾櫛齒紋一圈。這種鏡全國各地都有出土,與日光鏡一樣,其存世量都較大。在鏡內區的凸棱上,可看到8個內向連弧。西漢早期的這些小鏡背面只有銘文及連弧紋。
青銅時代結束以后,中國當時最大的鑄造量集中在鑄錢與鑄鏡上。為發展社會經濟,文景時期采取了聽民放鑄的政策,郡國及百姓都可以自由鑄錢。鑄錢也需要制模制范,西漢早期大量使用了石范鑄錢。石范多是用滑石料刻制的范,在出土的石范上,至今還能清楚地看到起稿線及圓規留下的痕跡。
圖3為西安北郊相家巷西漢鑄錢遺址出土鑄造銅錢的陶范,從范面留下的制作痕跡看,此范是先在滑石面起稿后,用類似今天的銑刀銑出錢腔,再用泥料翻制成現在看到的樣子。兩個白色箭頭所指之處,為制模時在滑石板上畫的起稿線,它被帶到了泥范表面;綠色箭頭所指之處,是一個明顯的凸起圓線,圓線的正中心有一個凸點,應是圓規的一個支點。這些現象說明,西漢時期圓規技術在鑄錢的工藝中是廣泛應用的。圓規技術在西漢的熟練應用,會不自覺地用于鏡模的制作。
圖4為武帝時期的星云鏡及其機械制圖,可看到鏡緣一周有16個內向連弧。不但鏡緣有16個內向連弧,鏡背中間的凸棱上也是由16個內向連弧組成,并且與鏡緣的內向連弧完全平行。這種現象不但出現在星云鏡上,亦出現在西漢同時期其他―些鏡種上。此鏡在制模時是先用圓規作圖,再在理論圖上進行紋飾的制作。由于西漢的圓規技術在銅鏡上的廣泛應用,使得西漢時期大量銅鏡的內向連弧為16個,如出土數量較大的草葉紋鏡基本都是如此。這種用圓規畫圖的制模技術,是與戰國鏡制模技術的根本區別。西漢武帝時期的銅鏡,不但應用了圓規技術,并且應用了機械加工技術。在星云鏡的圖中,可看到鈕中心有一周被磨亮了的同心圓細磨痕,這樣的磨痕也出現在星云鏡的四個乳釘紋上。毫無疑問,這些磨痕應出自某種專用的磨削工具,絕不可能出自手工打磨。如果采用手工打磨,不但同心圓的細磨痕不可能存在,星云鏡緣的連弧紋面上亦沒有可能磨得如此棱角分明。
東漢銅鏡
在西漢鑄鏡的技術基礎上,東漢鏡開始出現線雕藝術。王莽時期至東漢中期偏晚,為東漢鏡技術發展最輝煌的時期。這個時期銅鏡的成就主要體現在線雕技術及浮雕技術上。從西漢到東漢,錢幣上的字全是凸起的,這與戰國以前絕大多數青銅器的銘文形成了鮮明的對比。戰國及其以前,青銅器的銘文多是用泥條粘貼在范面或泥芯表面,鑄后形成陰文,西漢的錢幣則是在陰模上雕刻的文字,鑄后成為陽文。至王莽時期,在陰模上刻銘文的水平達到了爐火純青的地步,這從王莽的貨泉、大布黃千等錢幣上就可看到。在陰模上刻銘文與紋飾,其技術完全是一樣的,只是紋飾與銘文的形狀不同。乳釘紋亦是在陰模上用成型鉆頭鉆出的,以達到分區的目的。以王莽為中心的前后數十年間,應是銅鏡線雕技術發展最快的時期。
與西漢在陰模上制作紋飾相比,東漢鏡的制模技術則多改為在陽模上制作紋飾。圖5為東漢時期的四神博局鏡,這種紋飾的制作技術,在王莽時期已十分成熟,后世只是治用。西漢首先采用機械制圖起稿定位的制模技術,在東漢仍在使用。如果不制圖畫線,憑手工直接在陰模上雕刻,四神博局鏡的各種紋飾是刻不了如此規整的。東漢中期,銅鏡的紋飾技術從線雕逐漸發展到浮雕技術,這應是市場優勝劣汰的自然結果。
圖6為東漢時期的畫紋帶半圓方枚神獸鏡,現藏鄂州市博物館。這種神獸鏡的制模工藝,是將鏡中的半圓、方枚、神、獸等都分別雕塑成一個個的單獨個體,再根據需要將神或獸一個個安置到鏡坯上成為母模,先翻陰模,再翻陽模。其中,半圓及方枚刻成如印章一樣,可在鏡的泥質陰模上壓出型。
東漢的人們多崇尚道家學說,崇尚升官發財、多子多孫、成仙封侯,神獸鏡的出現,是當時意識形態的反映。東漢至三國時期,中國有幾個較大的鑄鏡中心,浙江的紹興、江蘇的徐州、湖北的鄂州等,皆是當時的鑄鏡中心,并且都鑄制了大量的神獸鏡(圖7~9)。神獸鏡的紋飾為浮雕,與王莽以前的制模技術已相去甚遠。浮雕鏡模的制作,是用泥料車出素坯,將單另雕塑好的神或獸等形象一個個粘貼到鏡模的素坯上成為母模,在母模上用泥料翻出陰模,再翻成陽模就可制范了。東漢開創的浮雕鏡制模技術一直被沿用至唐代。
唐代銅鏡
關鍵詞:砂型鑄造;鑄造;生產;技術
砂型鑄造就是將熔化的金屬澆入砂型型腔中,經冷卻.凝固后,獲得鑄件的方法。當從砂型中取出鑄件時,砂型便被破壞,故又稱一次性鑄造,俗稱翻砂。一般鑄件通常是毛坯,經過切削加工才能成為零件,但對要求不高或用精密鑄造方法生產不出來的鑄件,也可以不經切削加工而直接使用。在一般機械設備中,鑄件約占整個機械設備重量的45%~60%,在金屬切割機床中約占70%~80%,拖拉機中約占70%汽車中約占40%~60%,在重型機械,礦山機械,水力發電設備等產品中鑄件重量可達85%以上。鑄造生產,尤其是砂型鑄造的勞動條件差,強度大。因此實現機械化和自動化是改善工人勞動條件,減小勞動強度,提高勞動生產率的有效方法,是鑄造生產的發展方向。
1.砂型鑄造工序
1.1.1制作模樣及型芯箱
模樣及型芯箱的尺寸,開頭應根據鑄件而定。模樣,鑄件,零件三者是不同的。在尺寸上,鑄件等于零件尺寸再加上機械加工余量。模樣等于鑄件尺寸加和收縮量(液態金屬凝固時的收縮,鑄件材料的種類不同,其收縮率不同?;铱阼T鐵的自由線收縮率約為1%,鑄鐵和白口鐵的自由線收縮率達2%以上,鑄鋁約為1.3%。);在形狀上,鑄件與模樣必須有拔模斜度(便于起模).鑄造圓角(便于造型,避免崩砂);當鑄件上有孔時,模樣上要有型芯頭,以便型芯的定位于固定。
1.2配置型砂.芯砂
型砂.芯砂由砂.粘結劑和水混合而成。若粘結劑是粘土,稱為粘土砂;若粘結劑是水玻璃稱為水玻璃砂;若粘結劑是油脂,則稱為油砂。為了制造各種形狀的型腔,型砂應具有很好的可塑性。為防止型腔在制造.修理.搬動.澆注時受力破壞,故型砂應具有一定的強度。為排除砂型及液體金屬中的氣體,型砂應具有良好的透氣性。為防止高溫下鑄件產生粘砂,砂型應具有耐火性。為使鑄件冷凝時自由收縮,型砂在此時應能自動崩散,即有一定的退讓性。
1.3造芯及合箱
造型.造芯及合箱包括:放置模樣,填充及夯實砂型,起模,造出澆冒口和通氣口,合箱。其中起模最為關鍵。有些鑄件,若僅從金屬的鑄造性能分析,其結構可能是合理的,但從造型制芯的方便性與可能性分析,很可能是不合理的,甚至根本是不可取的。鑄件的外形應力求簡單,盡量少用曲面,尤其是非圓曲面,因為曲面模樣制作困難;盡量少用型芯,避免活塊,應合理進行結構設計,使木模避免帶活塊,也能順利起模;盡量減少分型面數目(即上下砂型的分界面),分型面越少,所用的沙箱數就越少,錯箱的可能性越少,同時造型也方便。同時為了起模方便,在垂直于分型面的壁上應設計結構斜度。此外,為保證造型的方便與可能,應注意不得采用封閉的型腔,并應保證型芯在砂型中安放穩固.方便,應使型芯排氣通暢。對于大而復雜的鑄件最好改用組合鑄件。
1.4熔化與澆注
熔化金屬可用專用熔化爐,如:灰口鑄鐵用沖天爐,有色金屬常用坩堝爐,鑄鋼用電爐。將液態金屬澆入鑄型的過程稱為澆注。澆注時應注意澆注溫度和澆注速度。澆注溫度過高,液體含氣量大.收縮大,易產生氣孔.縮孔.粘砂等缺陷;澆注溫度過低,易產生澆不足.冷隔.皮下氣孔等。所以澆注速度應適當,且澆注要連續,保持外澆口充滿。鑄鋼的澆注溫度高(約在1500攝氏度),流動性差,螺旋線長度為100毫米,收縮大,總體積收縮率達12.4%,在熔煉過程中易吸氣和氧化。因此鑄鋼的鑄造性能差,易產生粘砂.澆不足.冷隔.縮孔.裂紋.氣孔等現象;銅合金熔點低,流動性好,錫青銅澆注溫度為1040攝氏度,螺旋長度為420毫米。硅黃銅澆注溫度為1100攝氏度,螺旋長度為1000毫米。銅合金熔煉時易氧化,熔煉時要注意防止合金產生氧化.燒損等現象;鋁合金的澆注溫度更低,一般在680攝氏度左右,螺旋長度為700~800毫米。鋁合金在高溫下易吸氣和氧化,影響其力學性能,故熔煉時要注意隔絕合金液體與爐氣的接觸,并采用一些凈化措施。
1.5鑄件的清理與檢查
鑄件冷卻到一定溫度后,即可開箱,進行落砂清理。過早開箱會使鑄件產生內應力.變形.開裂。一般鑄件在450攝氏度左右開箱。但落砂也不能太遲,以免影響生產率。落砂的時間與鑄件形狀.大小.壁厚及澆注合金有關,對于形狀簡單且小于10千克的鑄件,一般在澆注后0.5~1小時就可落砂。落砂后的鑄件必須進行清理,以消除鑄件的澆冒口,型芯.粘砂及飛邊等?;诣T鐵件上的澆冒口,可用鐵錘打掉;鑄鋼件上的澆冒口須用氣割切除;有色金屬件上的澆冒口可用鋼鋸鋸掉。鑄件內腔的型芯可用手工清理或用震動出芯機或水力清砂裝置予以清理。表面粘砂,飛邊和毛刺可用滾筒,噴砂,砂輪打磨等方法去除。
2.鑄件性能對鑄件結構影響分析
2.1鑄件應有合理而均勻的壁厚
鑄件應有合理而均勻的壁厚,壁越厚,金屬液流動的阻力越小,因而也越易充滿鑄型。但壁厚,金屬液冷卻速度越慢,造成晶粒大,同時產生縮孔·縮松和偏析的可能性越大,于是機械性能明顯下降。反之,壁越薄,產生上述不良傾向的可能性也越小,所以鑄件的承載能力并不與它的尺寸成正比。一般來說,采用壁薄結構比采用壁厚結構合理。但若壁太薄,金屬液來不及充滿型腔便凝固了,產生澆不足現象,也是不允許的。鑄件不加工面的最小壁厚主要取決于金屬液的流動性,如鎂合金流動性最好,其砂型鑄造時的最小鑄造壁厚為3毫米;灰鑄鐵的流動性也很好,砂型鑄造時的最小壁厚約為5毫米;而高錳鋼的流動性最差,在砂型鑄造時的最小鑄造壁厚則高達20毫米。鑄件壁厚還應力求均勻,否則會因各處最終凝固時間不同而產生較大內應力,致使鑄件變形甚至開裂。同時,厚壁處會因補縮困難而造成縮孔與縮松。
采用加強筋的薄壁代替厚壁,用空心或槽形截面代替實心截面,是兩種合理的結構設計方法,可保證在減輕鑄件重量的同時,不降低甚至提高鑄件的承載能力。
2.2鑄件壁的連接應平緩、圓滑
鑄件壁的連接應平緩、圓滑。當轉彎處有直角結構時,會由于結晶的方向性以及該處積聚了過多的金屬而使該處機械性能下降,且尖角部分易產生應力集中;同時鑄件壁的連接應避免交叉或成銳角,因為在交叉處或成銳角處必然積聚較多的金屬,這些地方就容易產生縮孔和縮松。用交錯接頭或環接頭代替交叉接頭,用直角圓滑連接代替銳角連接就比較合理。
2.3輪型鑄件的輻條形式
關鍵詞:林業機械;鑄造技術;機械鑄造
前言
1978年改革開放以來,機器行業正在以飛快的速度前進。并且機器在林業行業中得到了普遍的使用,但是隨之發生的是林業設備的品質問題,一般來講林業設備運用林業行業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設備是林業行業最關心的問題之一。文章首先講述了林業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 我國的林業機械設備
在國內林業行業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,如割灌設備、小規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六年都排在世界第一,在經濟比較發達的國家整體上鑄造措施優異、商品品質高、生產速度快、對環境影響小、原材料和輔助材料已經建成體系化。在我國,鑄造行業和國家民生有著重要的關聯,鑄造業是汽車行業、石化行業、鋼鐵行業、電力行業、造船行業、紡織行業、裝備制作行業等支柱性行業的根本,是制作加工業最關鍵的構成部分。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前進的障礙。大規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 環境污染嚴重、作業環境惡劣
在我國僅僅有少數的例如一汽、二汽等大型企業的生產設備精良、鑄造技術先進、環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,有的產生刺激性氣味,粉塵作業環境更是惡劣。說明我國鑄造行業環境問題的嚴峻程度,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的教程,很多的大中規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
加強鑄造業的基礎研究和應用研究,鑄造行業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定產品質量。
3.2 開發環保型鑄造原輔材料
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、生產環境、開發不同品種的原砂、無污染的優質殼芯砂。
3.3 注重能源與環保立法
加大政策法規對這方面的限制力度,環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,制定吸引和穩定人才的政策。針對目前許多高校不設鑄造專業的情況,可采取企業委托培養及廠校聯合辦學方式培養人,并且要特別重視對其計算機軟件的培訓。
3.5 自主創新
加大鑄造企業的重組和結構調整,進行專業化生產,實現地域化聚集,壯大龍頭企業,使中小企業圍繞產業鏈集聚,實現基礎配套、特殊工序裝備、檢測設備、信息網絡、環保設施等資源共享。
4 結束語
綜上所述,不管是我國的林業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、成本更低的林業機械,為我國的林業和鑄造業做出更大的貢獻。
參考文獻
關鍵詞:林業機械 鑄造技術 機械鑄造
前沿:隨著我國的改革開放,機械業正在飛速的發展著。而機械在林業得到了廣泛的應用,然而便隨而來的是林業機械的質量問題,往往一件林業機械使用的壽命很短,或者質量高的機械由于價格高而得不到更廣泛的使用。那么如何鑄造出高質量、低成本的可以大范圍使用的林業機械是人們越來越關注的話題。本文先是介紹了林業采伐和加工中所使用的機械設備,然后介紹了目前我國的鑄造技術以及未來的發展方向,兩者相結合著來探討下我國林業機械鑄造技術的改進方法。
1 我國的林業機械設備
在我國林業的機械設備大概可以分為六種:(1)營林機械:主要應用于人工林的更新,例如有割灌機、小型的集材柴油拖拉機,用于防治病蟲害的高揚程噴霧機以及風力滅火機和相關的檢測設備。(2)園林機械:用于城市園林綠化、草坪修剪的低噪音修剪機以及園林工藝等。(3)木材采運機械:采伐用高性能油鋸、樹枝收集以及木片加工機械。(4)實木加工及板式家具設備:通用木工機械例如四面刨、圓鋸機等;板式家具設備:裁板鋸、多孔鉆等;地板塊設備:地板塊專用設備或用四面刨以及其他配套設備生產;集成材、指接設備:涂膠機、指接機等;另外還有細木工板設備、涂裝設備、木材干燥機械、防腐處理設備以及彎曲木設備等。(5)人造板加工設備:膠合板生產設備:小徑木旋切機以及表板、芯板拼板機、無卡軸旋切機;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
我國鑄件產量從2000 年起超越美國已連續6 年位居世界第一,的發達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環境污染小、原輔材料已形成系列化。在國內, 鑄造業是關系國計民生的重要行業, 是汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、紡織、裝備制造等支柱產業的基礎, 是制造業的重要組成部份. 。在機械裝備中, 鑄件占整機重量的比例很高, 內燃機占80%、拖拉機占50%―80%、液壓件、泵類機械占50%―60%
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
加工余量大, 鑄件的能耗和原材料消耗嚴重, 加工周期長, 生產效率低, 已成為制約行業發展的瓶頸。大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重. 鑄件裂紋問題嚴重。設計不當, 存在卷氣、夾雜等缺陷, 導致鑄件出品率和合格率低。普通鑄件的生產能力過剩, 高精密鑄件的制造依然困難, 核心技術和關鍵產品仍依賴進口。計算機系統在機械鑄造中得不到更好的應用。
2.2.2 能耗和原材料消耗高
我國每生產1 噸合格鑄鐵件的能耗為550―700 公斤標準煤, 國外為300―400 公斤標準煤, 我國每生產1 噸合格鑄鋼件的能耗為800―1 000公斤標準煤, 國外為500―800 公斤標準煤。據統計, 鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的55%―70%。中國鑄件毛重比國
外平均高出10%―20%, 鑄鋼件工藝出品率平均為55%, 國外可達70%。
2.2.3 環境污染嚴重、作業環境惡劣
在我國僅僅有少數的例如一汽、二汽等大型企業的生產設備精良、鑄造技術先進、環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, 有的產生刺激性氣味, 粉塵作業環境更是惡劣。說明我國鑄造行業環境問題的嚴峻程度, 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
人才短缺的主要表現有技術及管理人員數量偏少, 分布不均, 最少的工廠技術及管理僅占總職工人數的1.2%, 最多的工廠占到32.3%, 相差27 倍之多, 國企尤其是軍工企業比例高。高級人才數量少。鑄造企業技術管理人才基本以中專、大專和本科生為主, 特別是中專、大專生數量為多,研究生很少。新人才來源困難。很多高校在上世紀90 年代后不再設置鑄造專業, 一些大中企業的廠辦學校也有下降趨勢, 新人才的來源日益困難
3 我國鑄造未來的發展方向
3.1 加強對鑄造新工藝、新材料、新設備的研究
加強鑄造業的基礎研究和應用研究, 鑄造行業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定產品質量。
3.2 開發環保型鑄造原輔材料
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、生產環境、開發不同品種的原砂、無污染的優質殼芯砂.
3.3 注重能源與環保立法
加大政策法規對這方面的限制力度, 環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, 制定吸引和穩定人才的政策。針對目前許多高校不設鑄造專業的情況, 可采取企業委托培養及廠校聯合辦學方式培養人, 并且要特別重視對其計算機軟件的培訓.
3.5 自主創新
【關鍵詞】負壓實型鑄造;泡沫塑料模樣;三維振動臺;涂料
引言
我公司自建立以來,鑄鋼件生產采用水玻璃砂、手工造型,生產的鑄件表面粗糙,尺寸精度低,加工余量大,廢品率高,型砂消耗量大,而且回用困難,鑄件清理勞動強度大,經濟效益差。為扭轉此局面,我們將負壓實型鑄造新技術應用于鑄鋼件生產。由于此為新技術,許多工藝技術參數尚不完善?,F就把我們在生產中工藝參數的選取和具體做法,總結如下:
1 負壓實型鑄造原理及技術特點
1.1 負壓實型鑄造原理
負壓實型鑄造又稱氣化模鑄造、消失模鑄造、無型腔鑄造等,它是采用泡沫塑料模樣,造型時不取出,形成無型腔鑄型,澆注時高溫金屬液使泡沫塑料氣化、消失,金屬液取代原泡沫塑料模樣,凝固冷卻形成鑄件的一種鑄造方法。
1.2 負壓實型鑄造的工藝技術特點
(1)由于突破了分型起模的鑄造工藝界限,使模樣可以按照鑄件使用要求,制造出理想結構的鑄件,極大地擴充了鑄造工藝的可行性和設計自由度。
(2)大大簡化了造型工序,取消了復雜的造型材料準備過程以及混砂、分型、起模、造芯、下芯、合箱、配箱等繁雜工序,使造型效率提高。
(3)造型材料由于不加粘結劑,附加物和水,簡化了砂處理工作,舊砂只要過篩去除雜質和細粉,冷卻后即可使用,故造型材料廢棄少,造型時不用舂砂,只要微振并對鑄型施加自下而上的負壓,使鑄型砂粒間維持一定緊實力就可滿足要求,鑄造落砂清砂方便,勞動強度低,勞動量減少。
(4)鑄件的尺寸精度提高,表面粗糙度細。
(5)加工余量小,金屬利用率高,廢品率低。
2 負壓實型鑄造工藝主要設備
氣墊三維鑄型振動臺、水環式真空泵、管路系統、砂箱、 恒溫料烘干室。
3 負壓實型鑄造工藝
3.1 負壓實型鑄造工藝如下
可發性聚苯乙烯珠粒預發泡熟化塑料模發泡成型模樣干燥和時效模樣修整并與澆注系統組裝涂敷涂料干燥填充干砂振實造型抽真空澆注鑄件冷卻及取出鑄件鑄件清理熱處理檢驗。
3.2 造型
將砂箱置于氣墊三維振動臺上,往砂箱內裝l00-150mm的底砂,啟動振動臺垂直振動使底砂緊實,振實底砂后放進第一層模樣,在箱內與澆注系統(冒口)組合,完畢后裝砂超過模樣80-lOOmm,先縱向振動,后三維振動,(注意對于難于填砂的部位要仔細用手塞實)。這樣逐層重復操作完成造型后要在模樣上方覆蓋150-200mm的砂子,鋪上塑料薄膜,安放好澆口杯,覆蓋壓緊砂,連接好負壓管,待澆。
4 負壓實型鑄造主要材料
(1)背模:背模用于砂箱背面的密封,我公司選用農用聚乙烯薄膜。
(2)型砂:潔凈無粘結劑的干砂,性能參數主要是以下幾方面。
1)透氣性;對干砂而言,透氣性主要取決于砂粒尺寸,我公司造用粒度集中在一個篩號上的人造石英砂。
2)耐火度:人造石英砂的Si02含量≥98%。
3)水份:水份應
4)顆粒形狀:因選用人造石英砂呈多角形。
(3)塑料模樣
1)負壓實型鑄造對泡沫塑料模的要求
①必須符合鑄件圖的幾何形狀,尺寸(含收縮率),表面必須光潔,不許有凹凸不平,珠粒間要很好融合在一起,模樣的尺寸穩定。
②模樣的密度要控制在一定的范圍內。我們通過生產實踐,在保證模樣強度、光潔度、剛度、保證在搬運、貯存、刷涂料和造型,振實型砂過程中,不擦傷和變形的前提下,鑄鋼件選取密度為
③為避免出現澆不足、冷隔、氣孔、夾渣等鑄造缺陷要求模樣發氣小,發氣速度適中,保證金屬液能順利充填,氣化完全,殘留物少。
④泡沫塑料模氣化,不產生有害氣體,以免污染環境。
2)模樣原材料的選用
①聚氯乙烯泡沫塑料,具有發氣量低,殘留物量少、密度小,氣化迅速,價格適中等優點,成為我公司負壓實型鑄造制模材料的首選。
②原材料主要質量指標為殘余苯乙烯單體,珠粒的粒度和密度,希望獲得小粒徑的同時,適當降低密度。
③粒度及發泡倍率
泡沫塑料珠粒的粒徑選用時須考慮合適的發泡倍率,模樣的大小及壁厚,我們根據公司里產品的特點結構等選用粒徑0. 3-0.4mm,發泡倍率40倍,獲得了密度0.018-0. 0228/cm2的表面光潔的模樣。
3)制模
泡沫塑料模樣的制造方法,主要依據產品的數量而言,一般分為發泡成型和加工成型。我公司礦車及40T鑄件全部采用壓機成型,單件鑄件用泡沫板經電熱絲切割、粘結、打磨而成。
(4)涂料
負壓實型鑄造工藝中涂料的作用至關重要,它除有提高鑄型耐火度和鑄件表面質量外,還有提高泡沫塑料模樣表面抗磨性和表面強度的作用,因此負壓實型鑄造用涂料分為耐火涂料和表面光潔涂料兩種。我公司根據煤礦產品的特點,僅選用耐火涂料。涂料除具備有耐火度高,熱穩定性好等要求外,還有如下要求:
1)透氣性:涂料透氣性是影響鑄件質量的關鍵因素,是涂料性能重要指標。
2)涂掛性:泡沫塑料具有憎水性,涂料不容易涂掛在模樣表面,因此涂料必須有良好的涂掛性。
3)快干性:泡沫塑料不透氣,熱變形溫度低,故涂敷在模樣表面的涂料只能在空氣中自然千燥或經50℃-60℃烘干。
根據以上要求,我公司通過生產實踐、比較,從省內幾家鑄造涂料廠中選擇了一家的涂料來應用于生產,涂敷一遍干燥后再涂敷第二遍,一般涂敷2-3遍,厚度一般為2-3mm。
5 鑄造工藝參數
5.1 澆注系統
負壓實型鑄造采用開放式,底注或階梯式澆注系統,澆注系統各組元截面積比為:∑F直:∑F橫:EF內=1:1. 1-1.2:1. 2-1.4
5.2 冒口
鑄件壁厚均勻,壁厚≤30mm的鑄鋼件一般不放冒口,有局部熱節須補縮時,因負壓實型鑄造不受取模的限制,可以放置在需要補縮和排渣的任意部位,故采用暗冒口,既節約金屬,又可消除澆注時煙霧,同時還阻止泡沫塑料的裂解燃燒。冒口尺寸的確定方法與普通砂型鑄造相同。
5.3 澆注溫度
實型鑄造澆注原則是高溫快澆,先慢后快。澆注溫度鑄鋼比砂型鑄造溫度提高10-40℃。
5.4 負壓的選取
根據生產實踐確定負壓為0. 03-0. 05Mpa
6 部分負壓實型鑄件與普通砂型鑄件的工藝對比
項目
鑄件名稱 砂型鑄造 負壓鑄造
鑄件重 澆冒口重 鋼水用量 鑄件重 澆冒口重 鋼水用量
1t輪子 30 2 32 23 2 25
1t緩沖座 63 5 68 54 5 59
40T半滾筒 40 15 55 34 4 38
3t車輪 43 15 58 34 5 39