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我国铸造新技术的发展趋势

2013年11月25日文章来源:管理员

    砂型铸造

    大力改善铸件内在、外部质量(如尺寸精度与表面粗糙度)、减少加工余量,进一步推广应用气冲、高压、射压和挤压造型等高度机械化、自动化、高密度湿砂型造型工艺是今后中小型铸件生产的主要发展方向。采用纳米技术改性膨润土,或采用在膨润土中加助粘结剂技术来提高膨润土质量,是推广应用湿型砂造型工艺的关键。

    开发三乙胺冷芯盒法抗湿性及抗铸件脉纹技术,以节约粘结剂、减少污染、减少铸件缺陷、降低生产成本。改进和提高垂直分型无箱射压造型机和空气冲击造型机的性能、控制系统的功能,同时对造型线辅机应按通用化、系列化原则进行开发,提高配套水平。抓紧开发适合于形状复杂模样造型或多品种批量生产所需要的个性化、实用型气流-压实造型机。提高砂处理设备的质量、技术含量、技术水平和配套能力,尽快填补包括旧砂冷却装置和适于运送旧砂的斗式提升机在内的技术空白,努力提高砂处理系统的设计水平。研制多样化、使用效果好、寿命长的树脂自硬砂成套设备,增加品种提高性能。着重开发冷芯盒射芯机系列产品及芯砂混制和送砂设备。建立抛丸设备试验基地,对抛丸器、丸砂分离及降躁声装置等进行系统研究开发,研制技术性能和技术含量高的抛丸清理机。

    面对入世后国际市场剧烈竞争的局面,铸机行业要根据我国国情的需要和可能,产学研相结合,开拓创新,下大力气开发先进、高效、低耗、实用、且具有自主知识产权的铸机新产品,为改变我国大多数铸造企业工艺技术装备的落后面貌,闯出一条投资小、见效快的捷径。优先推广树脂自硬砂、冷芯盒自硬工艺、温芯盒法及壳型(芯)法;开发无或少污染粘结剂、催化剂、硬化剂及配套的防污染技术,开发能消除树脂砂铸件缺陷的材料和树脂砂复合技术。

    推广新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型铸钢件上的应用,以逐步淘汰粘结强度低、水玻璃加入量大、型砂溃散性差的C02—普通水玻璃砂的硬化工艺。开发精确成形技术和近精确成形技术,大力发展可视化铸造技术,推动铸造过程数值模拟技术CAE向集成、虚拟、智能、实用化发展;基于特征化造型的铸造CAD系统将是铸造企业实现现代化生产工艺设计的基础和前提,新一代铸造CAD系统应是一个集模拟分析、专家系统、人工智能于一体的集成化系统。采用模块化体系和统一数据结构,且与CAM/CAPPERP/RPM等无缝集成;促使铸造工装的现代化水平进一步提高,全面展开CAD/CAM/CAE/RPM、反求工程、并行工程、远程设计与制造、计算机检测与控制系统的集成化、智能化与在线运行,催发传统铸造业的革命性进步。

    特种铸造

    开发熔模铸造模具、模料新技术,用硅溶胶或硅酸乙酯做粘结剂造型;采用精密、大型、薄壁熔模铸件成形技术;采用快速成形技术替代传统蜡模成形技术,简化工艺,缩短生产周期;研制适合我国的压蜡设备、制壳机械手、燃油型壳焙烧炉;开发优质型壳粘结剂,增加可铸合金种类、扩大工艺适用面。深入研究压铸充型、凝固规律,开发新型压铸设备及控制系统,改善液面加压系统性能以满足工艺要求;开展半固态合金压铸及新型压铸涂料研究;开发新压铸技术及金属基复合材料、镁合金、高铝锌基合金等压铸新合金材料;采用快速原型制造技术制作压铸模。开发能与工艺密切结合可满足各种工艺参数要求的低压铸造设备;推行低压铸造模具CAD、合金液填充和凝固过程模拟,使模具满足充填铸型时平稳流动、顺序凝固、及时、充分补缩的要求;开发高度自动化的低压铸造机和高可靠性零部件;开发复杂、薄壁、致密压铸件生产技术,推动低压铸造向差压铸造的发展。提高熔炼质量、增加预处理、开发性能更优良的模具钢,如优质高寿命的热作模具,深入研究开发铸造模具RPM技术和CAE技术,推动并行环境下CAD/CAE/CAM/RPM集成技术和DNM技术的发展。改进挤压铸造技术,扩大应用范围(如陶瓷纤维增强和反应合成金属基复合材料);抓紧进行水平挤压铸造、半固态挤压铸造技术的研究,加强与塑料、化工行业的协作,开发模样新材料,如研制低密度、尺寸稳定的高发泡率EPS珠粒,创建先进、实用的模具CAD/CAM系统及快速制造技术;开发高效震实台,搞清干砂紧实特性;开发EPC工艺与其他铸造工艺复合的新技术;研究由EPC工艺引发的环境问题及对策,如EPC车间废气有效净化装置和方法;研究铝铸件疏松渗漏、铸钢件增碳增氢、铸铁们:出现皱皮等缺陷的机理和消除办法;开发高效高精度制模机、粘合机并实现其国产化系列化;扩大非占位涂料的应用,发展表面合金化涂料、控制凝固涂料、孕育涂料、屏蔽涂料、消失模涂料、离心铸管涂料、激冷涂料等功能涂料。进行涂料性能检测仪的开发;推动涂料的标准化、商品化。发展金属半固态连续铸造技术;推广树脂砂、金属型及覆砂金属型等高精度、近无切削的高效铸造技术;推广无铸型电磁铸造技术;开展喷铸技术的研究和应用。充分借鉴冶金界电渣技术的研究成果,着重解决电渣熔铸工艺的技术难点,如电渣熔铸大型异形复杂铸件的结晶器设计、渣料配制及工装技术等。

    质量保障

    改进、完善现有较成熟、实用的各类铸造仪器、设备,努力实现多功能、集成化、自动化、智能化,对铸造生产各环节进行分散在线测控。采用微机和CAD专家系统模块将相关环节的自动化测控仪器设备联机,配以执行机构,实现各环节闭环自动控制。将各环节智能测控系统与工厂管理中心计算机系统相联,组成工厂智能化闭环自控系统,实现生产质量预测与控制。将工厂自控系统通过高速信息通道与行业信息网络、专家系统相联,实现远程“会诊”与控制。研究市场经济条件下,铸件产品质量的概念、含义、指标评价体系及具体量值;研究铸造企业质量体系特点、结构、质量手册编写方法、体系要素支撑标准的构成及建立、贯彻的方法;为适应全球经贸一体化的趋势,加快推行、主动申请质量(1S09000)、安全、环境(1SOl4000)等第三方认证制度,加快采用国际标准的步伐,以取得参与市场竞争的权利。扎实深入到企业(团体)业务实践的细节,策划有效的解决方案,使管理体系真实调整到提高产品(服务)质量、防止浪费,提高效率,满足顾客要求的基准目标上来。配合并适应先进制造技术的发展,抓紧制定先进铸造技术标准,积极采用先进。制造技术标准。要以法律、法规、标准为依据,建立质量保证及环境管理体系。

    信息化

    开发既分散又集成、形式多样的适用于铸造生产各方面(如设计、制造、诊断、监督、规划、预测、解释及教学等)需要的计算机专家系统。并在生产使用中不断完善,向多功能、高效率、实用化目标发展,使之与铸造CAD/CAPP/CAE/CAM集成;推进在线专家系统控制的前沿性研究。重点开展能涵盖铸造企业所有行为(包括企业市场营销、物料进出、生产组织与协调、行政管理、与外界信息交流等)的集成化铸造信息处理系统研究开发和应用,用现代先进技术迅速改造传统铸造业;开发适应中国国情的铸造行业MRP-Ⅱ(制造资源计划)系统,并进一步向ERP(企业资源计划)发展。推行计算机集成制造系统(CIMS),借助计算机网络、数据库集成各环节产生的数据,综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、系统工程技术,将铸造生产全过程中有关人、技术、设备与经营管理要素及信息流、物质流有机集成,实现铸造行业整体优化,解决参与竞争所面临的一系列问题,最终实现产品优质、低耗、上市快,从而在市场,尤其是国际市场竞争中立于不败之地。研究互联网对铸造产业的影响与对策,建立自己的主页,开发铸造企业网上技术交流、电子商务、铸造异地设计和远程制造技术、分散网络化铸造技术(DNC),尽早驶上“信息高速公路”,利用网络化高新技术的巨大动力推动铸造业的现代化深刻变革。

    结束语

    铸造技术的发展必然要为社会进步和经济发展的大局所左右,“绿色铸造”的概念体现了高速发展着的文明进程的人性化特征和经济可持续发展的总体要求。随着公众环境意识的不断提高及国家环境保护法律法规的进一步完善,“绿色铸造”的呼声正在迅速成为铸造技术发展的指挥棒,特别是国际标准化组织发布的有关环境管理体系的IS014000系列标准,也在推动着“绿色铸造”的强势发展,目标都是使铸件从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个“产品生命”周期中,对环境的负面影响最小,资源效率最高。从而使企业经济效益和社会效益达到最优化。“绿色铸造”是社会可持续发展战略在制造业中的一个体现,是一种可持续发展的企业组织、管理和运行的新模式。和传统铸造生产模式相比,“绿色铸造”模式对企业信息化运作水平提出了相当高的要求,“绿色铸造”模式下铸件生产面临的关键是即时采用先进适用的铸造新技术来实现铸件“绿色生命周期”的全过程。

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