我國鑄造新技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
總體上,我國鑄造領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究并不落后,很多研究成果居國際先進(jìn)水平,但轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的少。國內(nèi)鑄造生產(chǎn)技術(shù)水平高的僅限于少數(shù)骨干企業(yè),行業(yè)整體技術(shù)水平落后,鑄件質(zhì)量低,材料、能源消耗高,經(jīng)濟(jì)效益差,勞動(dòng)條件惡劣,污染嚴(yán)重。具體表現(xiàn)在,模樣仍以手工或簡單機(jī)械進(jìn)行模具加工;鑄造原輔材料生產(chǎn)供應(yīng)的社會(huì)化、專業(yè)化、商品化差距大,在品種質(zhì)量等方面遠(yuǎn)不能滿足新工藝新技術(shù)發(fā)展的需要;鑄造合金材料的生產(chǎn)水平、質(zhì)量低;生產(chǎn)管理落后;工藝設(shè)計(jì)多憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn),計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用少;鑄造技術(shù)裝備等基礎(chǔ)條件差;生產(chǎn)過程手工操作比例高,現(xiàn)場工人技術(shù)素質(zhì)低;僅少數(shù)大型汽車、內(nèi)燃機(jī)集團(tuán)鑄造廠采用先進(jìn)的造型制芯工藝,大多鑄造企業(yè)仍用震壓造型機(jī)甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和粘土等粘結(jié)劑砂為主。大多熔模鑄造廠以水玻璃制殼為主;低壓鑄造只能生產(chǎn)非鐵或鑄鐵中小件,不能生產(chǎn)鑄鋼件;用EPC技術(shù)穩(wěn)定投入生產(chǎn)的僅限于排氣管、殼體等鑄件,生產(chǎn)率在30型/h以下,鑄件尺寸精度和表面粗糙度水平低;雖然建成了較完整的鑄造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,但多數(shù)企業(yè)被動(dòng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多低于GB(國標(biāo))和ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)),有的企業(yè)廢品率高達(dá)30%;質(zhì)量和市場意識不強(qiáng),僅少數(shù)專業(yè)化鑄造企業(yè)通過了ISO 9000認(rèn)證。結(jié)合鑄造企業(yè)特點(diǎn)的質(zhì)量管理研究十分薄弱。
近年開發(fā)推廣了一些先進(jìn)熔煉設(shè)備,提高了金屬液溫度和綜合質(zhì)量,如外熱式熱風(fēng)沖天爐開始應(yīng)用,但為數(shù)少,使用鑄造焦的僅占1%。一些鑄造非鐵合金廠仍使用燃油、焦炭坩堝爐等落后熔煉技術(shù)。沖天爐—電爐雙聯(lián)工藝僅在少數(shù)批量生產(chǎn)的流水線上得以應(yīng)用。少數(shù)大、中型電弧爐采用超高功率(600~700kVA/t)技術(shù)。開始引進(jìn)AOD、VOD等精煉設(shè)備和技術(shù),提高了高級合金鑄鋼的內(nèi)在質(zhì)量。重要工程用的超低碳高強(qiáng)韌馬氏體不銹鋼,采用精煉技術(shù)提高鋼液純凈度,改善性能。0Crl6Ni5Mo、Crl3Ni5Mo鑄造馬氏體不銹鋼在保持原有韌性基礎(chǔ)上,屈強(qiáng)比由0.70~0.75提高到0.85~0.90,強(qiáng)度提高30%~60%,硬度提高20%~50%。
廣泛應(yīng)用國內(nèi)富有稀土資源,如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車、柴油機(jī)等產(chǎn)品上應(yīng)用;稀土中碳低合金鑄鋼、稀土耐熱鋼在機(jī)械和冶金設(shè)備中得到應(yīng)用;初步形成國產(chǎn)系列孕育劑、球化劑和蠕化劑,推動(dòng)了鑄鐵件質(zhì)量提高。
高強(qiáng)度、高彈性模量灰鑄鐵用于機(jī)床鑄件,高強(qiáng)度薄壁灰鑄鐵件鑄造技術(shù)的應(yīng)用,使最薄壁厚達(dá)4—16mm的缸體、缸蓋鑄件本體斷面硬度差小于HB30,組織均勻致密。灰鑄鐵表面激光強(qiáng)化技術(shù)用于生產(chǎn)。人工智能技術(shù)在灰鑄鐵性能預(yù)測中應(yīng)用。蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機(jī)缸蓋上應(yīng)用,汽車排氣管使用壽命提高4—5倍。釩鈦耐磨鑄鐵在機(jī)床導(dǎo)軌、缸套和活塞環(huán)上應(yīng)用,壽命提高1~2倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質(zhì)泵、雙金屬復(fù)合軋輥上使用,壽命提高。應(yīng)用過濾技術(shù)于缸體、缸蓋等調(diào)高強(qiáng)度薄壁鑄件流水線生產(chǎn)中,減少了夾渣、氣孔缺陷,改善了鑄件內(nèi)在質(zhì)量。
國產(chǎn)水平連鑄生產(chǎn)線投入市場,可生產(chǎn)直徑30~250mm圓形及相應(yīng)尺寸的方形、矩形或異形截面的灰鑄鐵及球墨鑄鐵型材。與砂型比,性能提高1~2個(gè)牌號,鐵液利用率提高到95%以上,節(jié)能30%,節(jié)材30%一50%,毛坯加工合格率達(dá)95%以上。
鑄鐵管行業(yè)引進(jìn)10套直徑1000 mm以下的中型球墨鑄鐵管離心鑄造成套設(shè)備。
金屬基復(fù)合材料研究有進(jìn)步,短纖維、外加顆粒增強(qiáng)、原位顆粒增強(qiáng)研究都有成果,但較少實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
某些重點(diǎn)行業(yè)的骨干鑄造廠采用了直讀光譜儀和熱分析儀,爐前有效控制了金屬液成分,采用超聲波等檢測方法控制鑄件質(zhì)量。
環(huán)保執(zhí)法力度日漸加強(qiáng),迫使鑄造業(yè)開始重視環(huán)保技術(shù)。沈陽鑄造研究所等開發(fā)了大排距雙層送風(fēng)沖天爐和沖天爐除濕送風(fēng)技術(shù);我國初建鑄造焦生產(chǎn)基地,形成批量規(guī)模。鑄造塵毒治理、污水凈化、廢渣利用等取得系列成果,并開發(fā)出多種鑄造環(huán)保設(shè)備(如震動(dòng)落砂機(jī)除塵罩、移動(dòng)式吸塵器、煙塵凈化裝置、污水凈化循環(huán)回用系統(tǒng),鑄造舊砂干濕法再生技術(shù)及設(shè)備、鑄造廢砂爐渣廢塑料制作復(fù)合材料技術(shù)和設(shè)備等)。
商品化CAE軟件已上市。一些大中型鑄造企業(yè)開始在熔煉方面用計(jì)算機(jī)技術(shù),控制金屬液成分、溫度及生產(chǎn)率等。成都科技大學(xué)研制成砂處理在線控制系統(tǒng),清華大學(xué)等開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助砂型控制系統(tǒng)軟件,華中科技大學(xué)成功開發(fā)商品化鑄造CAE軟件。
鑄造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展快速,部分鑄造企業(yè)網(wǎng)上電子商務(wù)活動(dòng)活躍,如一些鑄造模具廠實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程制造。
鑄造專家系統(tǒng)研究雖然起步晚,但進(jìn)步快。先后推出了型砂質(zhì)量管理專家系統(tǒng)、鑄造缺陷分析專家系統(tǒng)、自硬砂質(zhì)量分析專家系統(tǒng)、壓鑄工藝參數(shù)設(shè)計(jì)及缺陷診斷專家系統(tǒng)等。機(jī)械手、機(jī)器人在落砂、鑄件清理、壓鑄及熔模鑄造生產(chǎn)中開始應(yīng)用。
3我國鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢
3.1鑄造合金材料
以強(qiáng)韌化、輕量化、精密化、高效化為目標(biāo),開發(fā)鑄鐵新材料;重點(diǎn)研制奧貝球墨鑄鐵(ADl)熱處理設(shè)備,盡快制定國家標(biāo)準(zhǔn),推廣奧貝球墨鑄鐵新技術(shù)(如中斷熱落砂法、中斷正火法等);開發(fā)薄壁高強(qiáng)度灰鑄鐵件制造技術(shù)、鑄鐵復(fù)合材料制造技術(shù)(如原位增強(qiáng)顆粒鐵基復(fù)合材料制備技術(shù)等)、鑄鐵件表面或局部強(qiáng)化技術(shù)(如表面激光強(qiáng)化技術(shù)等)。
研制耐磨、耐蝕、耐熱特種合金新材料;開發(fā)鑄造合金鋼新品種(如含氮不銹鋼等性能價(jià)格比高的鑄鋼材料),提高材質(zhì)性能、利用率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期。開發(fā)優(yōu)質(zhì)鋁合金材料,特別是鋁基復(fù)合材料。研究鋁合金中合金化元素的作用原理及鋁合金強(qiáng)化途徑。研究降低合金中Fe、Si、Zn含量,提高合金強(qiáng)韌性的方法及合金熱處理強(qiáng)化的途徑。
研究力學(xué)性能更好的鋅合金成分、變質(zhì)處理和熱處理技術(shù);開發(fā)鎂合金、高鋅鋁合金及黑色金屬等新型壓鑄合金。
開發(fā)鑄造復(fù)合新材料,如金屬基復(fù)合材料、母材基體材料和增強(qiáng)強(qiáng)化組分材料;加強(qiáng)顆粒、短纖維、晶須非連續(xù)增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、原位鑄造金屬基復(fù)合材料研究;開發(fā)金屬基復(fù)合材料后續(xù)加工技術(shù);開發(fā)降低生產(chǎn)成本、材料再利用和減少環(huán)境污染的技術(shù);拓展鑄造鈦合金應(yīng)用領(lǐng)域、降低鑄件成本。
開展鑄造合金成分的計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì),重點(diǎn)模擬設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的鑄造合金,實(shí)現(xiàn)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(yīng)的原輔材料體系,根據(jù)不同合金、鑄件特點(diǎn)、生產(chǎn)環(huán)境、開發(fā)不同品種的原砂、少無污染的優(yōu)質(zhì)殼芯砂,抓緊我國原砂資源的調(diào)研與開發(fā),開展取代特種砂的研究和開發(fā)人造鑄造用砂;將濕型砂粘結(jié)劑發(fā)展重點(diǎn)放在新型煤粉及取代煤粉的附加物開發(fā)上。
開發(fā)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(qiáng)度、改善吸濕性、擴(kuò)大應(yīng)用范圍;開展酯硬化堿性樹脂自硬砂的原材料及工藝、再生及其設(shè)備的研究,以盡快推廣該樹脂自硬砂工藝;開發(fā)高反應(yīng)活性的樹脂及與其配套的廉價(jià)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(zhuǎn)變,以節(jié)約能源、提高砂芯質(zhì)量。
加強(qiáng)對水玻璃砂吸濕性、潰散性研究,尤其是應(yīng)大力開發(fā)舊砂回用新技術(shù),盡最大可能再生回用鑄造舊砂,以降低生產(chǎn)成本、減少污染、節(jié)約資源消耗。
開發(fā)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(guān)材料,加強(qiáng)國產(chǎn)特種原砂與少無污染高潰散樹脂的開發(fā)研究,以滿足生產(chǎn)薄壁高強(qiáng)度鋁合金缸體、缸蓋的需要。提高覆膜砂的強(qiáng)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。
建立與近無余量精確成形技術(shù)相適應(yīng)的新涂料系列——大力開發(fā)有機(jī)和無機(jī)系列非占位涂料,用于精確成形鑄造生產(chǎn)。對單件小批量生產(chǎn)精密鑄件用的金屬型、熱芯盒及模具等開發(fā)自硬轉(zhuǎn)移涂料,對精密砂芯開發(fā)微波硬化的轉(zhuǎn)移涂料,為提高汽車缸體缸蓋重要鑄件內(nèi)腔尺寸精度和表面質(zhì)量,解決鑄鋼件殼型鑄造中粘砂、表面粗糙等問題,推廣非占位涂料或高滲透、薄層涂料技術(shù)與覆模砂技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。
大力開發(fā)滿足樹脂砂機(jī)械化流水線生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼鐵鑄件用的流涂、浸涂涂料和設(shè)備,開發(fā)能控制冷卻速度、提高輕合金質(zhì)量、減少脫模(芯)阻力、提高生產(chǎn)效率的金屬型系列涂料,開發(fā)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(jié)屏蔽型涂料(如防滲碳、滲硫涂料),開發(fā)適應(yīng)于粘土型砂的濕型噴涂涂料。
加強(qiáng)涂料性能及其膠體化學(xué)、流變學(xué)的基礎(chǔ)研究,開展涂層微波、遠(yuǎn)紅外等干燥硬化工藝的研究,開發(fā)并制定涂料用原材料及性能的檢測方法(包括測試儀器)和標(biāo)準(zhǔn),建立其信息數(shù)據(jù)庫。
在鑄造生鐵質(zhì)量改善和采用脫硫技術(shù)的前提下,改進(jìn)球化劑配方,降低鎂、稀土含量、提高球化效果:開發(fā)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(fā)針對性強(qiáng)的孕育劑,提高孕育劑粒度的均勻性。
開發(fā)新型脫硫劑(如CAO)復(fù)合脫硫劑等)。
發(fā)展立足國內(nèi)資源的Sr鹽或A1—Sr變質(zhì)劑及晶粒細(xì)化劑,加強(qiáng)Sr變質(zhì)與精煉工藝的綜合研究。
開發(fā)適應(yīng)RID、F1技術(shù)的精煉劑和精煉—變質(zhì)一體化鋁合金熔劑。
推動(dòng)計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)在型砂等造型材料質(zhì)量管理中的應(yīng)用。
3.3合金熔煉
發(fā)展5t/h以上大型沖天爐并根據(jù)需要采用外熱送風(fēng)、水冷無爐襯連續(xù)作業(yè)沖天爐;推行沖天爐—感應(yīng)爐雙聯(lián)熔煉工藝;廣泛采用先進(jìn)的鐵液脫硫、過濾技術(shù)(開:發(fā)燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短的新型低成本泡沫陶瓷過濾器、適用于各種活性合金、高溫物化性能穩(wěn)定的新型泡沫陶瓷過濾器、適用于熔模鑄造、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(jī)制和對金屬凝固過程的影響機(jī)制、系統(tǒng)研究泡沫陶瓷過濾器的應(yīng)用技術(shù),包括孔徑和厚度的選擇、安放方式和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(biāo)準(zhǔn)化工作)、配備直讀光譜儀、碳當(dāng)量快速測定儀、定量金相分析儀及球化率檢測儀,應(yīng)用微機(jī)技術(shù)于鑄鐵熔體熱分析等。推廣沖天爐除濕送風(fēng)技術(shù),沖天爐廢氣利用,消除對環(huán)境的污染,提高鐵液質(zhì)量。
感應(yīng)電爐具有靈活、節(jié)能、效率高等優(yōu)勢,采用感應(yīng)電爐是今后鑄鐵熔煉技術(shù)發(fā)展的方向。開發(fā)新的合金孕育技術(shù)(如遲后孕育等),推廣合金包芯線技術(shù),提高球化處理成功率,降低鑄件廢品率并提高鑄件綜合性能。
采用氬氣攪拌、鈣線射入凈化、AOD、VOD等精煉技術(shù),提高鋼液的純凈度、均勻度與晶粒細(xì)化程度,減少合金加入量,提高鑄件強(qiáng)韌性,減輕鑄件重量與降低廢品率。
鋁合金鑄件生產(chǎn)中,著重解決無污染、高效、操作簡便的精煉技術(shù)、變質(zhì)技術(shù)、晶粒細(xì)化技術(shù)和爐前快速檢測技術(shù),針對不同牌號、不同用途的合金,采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)研究固溶、時(shí)效處理工藝參數(shù)的優(yōu)化,以發(fā)揮材料潛能、提高材料性能。引進(jìn)和消化RID、FI等先進(jìn)精煉技術(shù),提高鋁合金熔煉水平。
深入研究鎂合金熔煉工藝,加強(qiáng)鎂合金熔煉用無污染高效溶劑的系列化商品化開發(fā),強(qiáng)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(fù)合材料的鑄造、回收、重熔技術(shù)的開發(fā),進(jìn)一步加強(qiáng)鎂合金壓鑄、擠壓鑄造技術(shù)的研究和開發(fā),以適應(yīng)我國汽車業(yè)快速發(fā)展的需求。
完善鈦合金熔煉設(shè)備、解決鑄型材料現(xiàn)存問題,開展真空下鑄型加熱方式及鑄型預(yù)熱溫度對鑄件質(zhì)量影響的研究、真空熔煉下合金元素?fù)]發(fā)行為及對合金成分影響的研究、雜質(zhì)元素對鈦鑄件質(zhì)量影響的研究、不同合金不同條件下熔鑄工:藝參數(shù)的優(yōu)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(bǔ)工藝的研究。
3.4砂型鑄造
大力改善鑄件內(nèi)在、外部質(zhì)量(如尺寸精度與表面粗糙度)、減少加工余量,進(jìn)一步推廣應(yīng)用氣沖、高壓、射壓和擠壓造型等高度機(jī)械化、自動(dòng)化、高密度濕砂型造型工藝是今后中小型鑄件生產(chǎn)的主要發(fā)展方向。采用納米技術(shù)改性膨潤土,或采用在膨潤土中加助粘結(jié)劑技術(shù)來提高膨潤土質(zhì)量,是推廣應(yīng)用濕型砂造型工藝的關(guān)鍵。
開發(fā)三乙胺冷芯盒法抗?jié)裥约翱硅T件脈紋技術(shù),以節(jié)約粘結(jié)劑、減少污染、減少鑄件缺陷、降低生產(chǎn)成本。
改進(jìn)和提高垂直分型無箱射壓造型機(jī)和空氣沖擊造型機(jī)的性能、控制系統(tǒng)的功能,同時(shí)對造型線輔機(jī)應(yīng)按通用化、系列化原則進(jìn)行開發(fā),提高配套水平。抓緊開發(fā)適合于形狀復(fù)雜模樣造型或多品種批量生產(chǎn)所需要的個(gè)性化、實(shí)用型氣流-壓實(shí)造型機(jī)。
提高砂處理設(shè)備的質(zhì)量、技術(shù)含量、技術(shù)水平和配套能力,盡快填補(bǔ)包括舊砂冷卻裝置和適于運(yùn)送舊砂的斗式提升機(jī)在內(nèi)的技術(shù)空白,努力提高砂處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平。
研制多樣化、使用效果好、壽命長的樹脂自硬砂成套設(shè)備,增加品種提高性能。
著重開發(fā)冷芯盒射芯機(jī)系列產(chǎn)品及芯砂混制和送砂設(shè)備。
建立拋丸設(shè)備試驗(yàn)基地,對拋丸器、丸砂分離及降躁聲裝置等進(jìn)行系統(tǒng)研究開發(fā),研制技術(shù)性能和技術(shù)含量高的拋丸清理機(jī)。
面對入世后國際市場劇烈競爭的局面,鑄機(jī)行業(yè)要根據(jù)我國國情的需要和可能,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,開拓創(chuàng)新,下大力氣開發(fā)先進(jìn)、高效、低耗、實(shí)用、且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鑄機(jī)新產(chǎn)品,為改變我國大多數(shù)鑄造企業(yè)工藝技術(shù)裝備的落后面貌,闖出一條投資小、見效快的捷徑。
優(yōu)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(fā)無或少污染粘結(jié)劑、催化劑、硬化劑及配套的防污染技術(shù),開發(fā)能消除樹脂砂鑄件缺陷的材料和樹脂砂復(fù)合技術(shù)。
推廣新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型鑄鋼件上的應(yīng)用,以逐步淘汰粘結(jié)強(qiáng)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(fā)精確成形技術(shù)和近精確成形技術(shù),大力發(fā)展可視化鑄造技術(shù),推動(dòng)鑄造過程數(shù)值模擬技術(shù)CAE向集成、虛擬、智能、實(shí)用化發(fā)展;基于特征化造型的鑄造CAD系統(tǒng)將是鑄造企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提,新一代鑄造CAD系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)集模擬分析、專家系統(tǒng)、人工智能于一體的集成化系統(tǒng)。采用模塊化體系和統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),且與CAM/CAPP?ERP/RPM等無縫集成;促使鑄造工裝的現(xiàn)代化水平進(jìn)一步提高,全面展開CAD/CAM/CAE/RPM、反求工程、并行工程、遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)檢測與控制系統(tǒng)的集成化、智能化與在線運(yùn)行,催發(fā)傳統(tǒng)鑄造業(yè)的革命性進(jìn)步。
3,5特種鑄造
開發(fā)熔模鑄造模具、模料新技術(shù),用硅溶膠或硅酸乙酯做粘結(jié)劑造型;采用精密、大型、薄壁熔模鑄件成形技術(shù);采用快速成形技術(shù)替代傳統(tǒng)蠟?zāi)3尚渭夹g(shù),簡化工藝,縮短生產(chǎn)周期;研制適合我國的壓蠟設(shè)備、制殼機(jī)械手、燃油型殼焙燒爐;開發(fā)優(yōu)質(zhì)型殼粘結(jié)劑,增加可鑄合金種類、擴(kuò)大工藝適用面。
深入研究壓鑄充型、凝固規(guī)律,開發(fā)新型壓鑄設(shè)備及控制系統(tǒng),改善液面加壓系統(tǒng)性能以滿足工藝要求;開展半固態(tài)合金壓鑄及新型壓鑄涂料研究;開發(fā)新壓鑄技術(shù)及金屬基復(fù)合材料、鎂合金、高鋁鋅基合金等壓鑄新合金材料;采用快速原型制造技術(shù)制作壓鑄模。開發(fā)能與工藝密切結(jié)合可滿足各種工藝參數(shù)要求的低壓鑄造設(shè)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(shí)平穩(wěn)流動(dòng)、順序凝固、及時(shí)、充分補(bǔ)縮的要求;開發(fā)高度自動(dòng)化的低壓鑄造機(jī)和高可靠性零部件;開發(fā)復(fù)雜、薄壁、致密壓鑄件生產(chǎn)技術(shù),推動(dòng)低壓鑄造向差壓鑄造的發(fā)展。
提高熔煉質(zhì)量、增加預(yù)處理、開發(fā)性能更優(yōu)良的模具鋼,如優(yōu)質(zhì)高壽命的熱作模具,深入研究開發(fā)鑄造模具RPM技術(shù)和CAE技術(shù),推動(dòng)并行環(huán)境下CAD/CAE/CAM/RPM集成技術(shù)和DNM技術(shù)的發(fā)展。
改進(jìn)擠壓鑄造技術(shù),擴(kuò)大應(yīng)用范圍(如陶瓷纖維增強(qiáng)和反應(yīng)合成金屬基復(fù)合材料);抓緊進(jìn)行水平擠壓鑄造、半固態(tài)擠壓鑄造技術(shù)的研究,加強(qiáng)與塑料、化工行業(yè)的協(xié)作,開發(fā)模樣新材料,如研制低密度、尺寸穩(wěn)定的高發(fā)泡率EPS珠粒,創(chuàng)建先進(jìn)、實(shí)用的模具CAD/CAM系統(tǒng)及快速制造技術(shù);開發(fā)高效震實(shí)臺,搞清干砂緊實(shí)特性;開發(fā)EPC工藝與其他鑄造工藝復(fù)合的新技術(shù);研究由EPC工藝引發(fā)的環(huán)境
問題及對策,如EPC車間廢氣有效凈化裝置和方法;研究鋁鑄件疏松滲漏、鑄鋼件增碳增氫、鑄鐵們:出現(xiàn)皺皮等缺陷的機(jī)理和消除辦法;開發(fā)高效高精度制模機(jī)、粘合機(jī)并實(shí)現(xiàn)其國產(chǎn)化系列化;擴(kuò)大非占位涂料的應(yīng)用,發(fā)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、離心鑄管涂料、激冷涂料等功能涂料。進(jìn)行涂料性能檢測儀的開發(fā);推動(dòng)涂料的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化。
發(fā)展金屬半固態(tài)連續(xù)鑄造技術(shù);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(shù);推廣無鑄型電磁鑄造技術(shù);開展噴鑄技術(shù)的研究和應(yīng)用。
充分借鑒冶金界電渣技術(shù)的研究成果,著重解決電渣熔鑄工藝的技術(shù)難點(diǎn),如電渣熔鑄大型異形復(fù)雜鑄件的結(jié)晶器設(shè)計(jì)、渣料配制及工裝技術(shù)等。
3.6質(zhì)量保障
改進(jìn)、完善現(xiàn)有較成熟、實(shí)用的各類鑄造儀器、設(shè)備,努力實(shí)現(xiàn)多功能、集成化、自動(dòng)化、智能化,對鑄造生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行分散在線測控。采用微機(jī)和CAD專家系統(tǒng)模塊將相關(guān)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化測控儀器設(shè)備聯(lián)機(jī),配以執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)閉環(huán)自動(dòng)控制。將各環(huán)節(jié)智能測控系統(tǒng)與工廠管理中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相聯(lián),組成工廠智能化閉環(huán)自控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量預(yù)測與控制。將工廠自控系統(tǒng)通過高速信息通道與行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)相聯(lián),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程“會(huì)診”與控制。
研究市場經(jīng)濟(jì)條件下,鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的概念、含義、指標(biāo)評價(jià)體系及具體量值;研究鑄造企業(yè)質(zhì)量體系特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量手冊編寫方法、體系要素支撐標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成及建立、貫徹的方法;為適應(yīng)全球經(jīng)貿(mào)一體化的趨勢,加快推行、主動(dòng)申請質(zhì)量(1S09000)、安全、環(huán)境(1SOl4000)等第三方認(rèn)證制度,加快采用國際標(biāo)準(zhǔn)的步伐,以取得參與市場競爭的權(quán)利。扎實(shí)深入到企業(yè)(團(tuán)體)業(yè)務(wù)實(shí)踐的細(xì)節(jié),策劃有效的解決方案,使管理體系真實(shí)調(diào)整到提高產(chǎn)品(服務(wù))質(zhì)量、防止浪費(fèi),提高效率,滿足顧客要求的基準(zhǔn)目標(biāo)上來。配合并適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,抓緊制定先進(jìn)鑄造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),積極采用先進(jìn)。制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。要以法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),建立質(zhì)量保證及環(huán)境管理體系。
3.7信息化
開發(fā)既分散又集成、形式多樣的適用于鑄造生產(chǎn)各方面(如設(shè)計(jì)、制造、診斷、監(jiān)督、規(guī)劃、預(yù)測、解釋及教學(xué)等)需要的計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)。并在生產(chǎn)使用中不斷完善,向多功能、高效率、實(shí)用化目標(biāo)發(fā)展,使之與鑄造CAD/CAPP/CAE/CAM集成;推進(jìn)在線專家系統(tǒng)控制的前沿性研究。
重點(diǎn)開展能涵蓋鑄造企業(yè)所有行為(包括企業(yè)市場營銷、物料進(jìn)出、生產(chǎn)組織與協(xié)調(diào)、行政管理、與外界信息交流等)的集成化鑄造信息處理系統(tǒng)研究開發(fā)和應(yīng)用,用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)迅速改造傳統(tǒng)鑄造業(yè);開發(fā)適應(yīng)中國國情的鑄造行業(yè)MRP-Ⅱ(制造資源計(jì)劃)系統(tǒng),并進(jìn)一步向ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)發(fā)展。
推行計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS),借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫集成各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù),將鑄造生產(chǎn)全過程中有關(guān)人、技術(shù)、設(shè)備與經(jīng)營管理要素及信息流、物質(zhì)流有機(jī)集成,實(shí)現(xiàn)鑄造行業(yè)整體優(yōu)化,解決參與競爭所面臨的一系列問題,最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、低耗、上市快,從而在市場,尤其是國際市場競爭中立于不敗之地。
研究互聯(lián)網(wǎng)對鑄造產(chǎn)業(yè)的影響與對策,建立自己的主頁,開發(fā)鑄造企業(yè)網(wǎng)上技術(shù)交流、電子商務(wù)、鑄造異地設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程制造技術(shù)、分散網(wǎng)絡(luò)化鑄造技術(shù)(DNC),盡早駛上“信息高速公路”,利用網(wǎng)絡(luò)化高新技術(shù)的巨大動(dòng)力推動(dòng)鑄造業(yè)的現(xiàn)代化深刻變革。
4結(jié)束語
鑄造技術(shù)的發(fā)展必然要為社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大局所左右,“綠色鑄造”的概念體現(xiàn)了高速發(fā)展著的文明進(jìn)程的人性化特征和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的總體要求。隨著公眾環(huán)境意識的不斷提高及國家環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的進(jìn)一步完善,“綠色鑄造”的呼聲正在迅速成為鑄造技術(shù)發(fā)展的指揮棒,特別是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的有關(guān)環(huán)境管理體系的IS014000系列標(biāo)準(zhǔn),也在推動(dòng)著“綠色鑄造”的強(qiáng)勢發(fā)展,目標(biāo)都是使鑄件從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)“產(chǎn)品生命”周期中,對環(huán)境的負(fù)面影響最小,資源效率最高。從而使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益達(dá)到最優(yōu)化?!熬G色鑄造”是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的一個(gè)體現(xiàn),是一種可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的新模式。和傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)模式相比,“綠色鑄造”模式對企業(yè)信息化運(yùn)作水平提出了相當(dāng)高的要求,“綠色鑄造”模式下鑄件生產(chǎn)面臨的關(guān)鍵是即時(shí)采用先進(jìn)適用的鑄造新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鑄件“綠色生命周期”的全過程。
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