我国铸造技术人才现状及培训
1.铸造业概况 2002年中国铸件年产量已超过美国,跃居世界第一位,成为铸造大国.但远不是铸造强国,与其他工业国家的铸造业相比仍存在很大差距,主要表现在:铸件质量差,产品构成落后,生产成本高,专业化程度低,从业人员素质不高,环保治理差等.值得指出的是,随着科技的发展,铸造业也加速了现代化的进程,对铸件的要求越来越高,如更轻、更强、更精及质量一致性更好等.它使得铸造业的高科技含量大大增加,突出表现在计算机正成为铸造技术不可分割的组成部分,以及机器人、再线检测等的应用.
1.铸造业概况 2002年中国铸件年产量已超过美国,跃居世界第一位,成为铸造大国.但远不是铸造强国,与其他工业国家的铸造业相比仍存在很大差距,主要表现在:铸件质量差,产品构成落后,生产成本高,专业化程度低,从业人员素质不高,环保治理差等.值得指出的是,随着科技的发展,铸造业也加速了现代化的进程,对铸件的要求越来越高,如更轻、更强、更精及质量一致性更好等.它使得铸造业的高科技含量大大增加,突出表现在计算机正成为铸造技术不可分割的组成部分,以及机器人、再线检测等的应用.
造型、制芯所用的各种粘结剂中,粘土是历史最悠久、应用最广泛的粘结剂.说其历史悠久,可追溯到几千年前;论其应用广泛,则可说世界各地无处不用.
<机械工人>杂志自创刊以来,以开拓创新的矫健步伐走过了半个多世纪,使机械制造业生产一线的工程技术人员受益匪浅.多年来杂志以"服务于制造业、为读者和客户创造价值"为办刊理念,高效率传播信息;以"实用性为主,来源于实践,服务于生产"的定位方针,来满足制造业的技术需求.
2.非枝晶材料半固态加工非枝晶材料半固态加工(即半固态加工)的工艺实质是将凝固过程中的合金进行强力搅拌,使其先凝固的树枝状初生固相破碎而获得一种由细小、球形、非枝晶初生相与液态金属共同组成的液固混合浆料,即流变浆料.将这种流变浆料直接进行成形加工,称为半固态金属流变成形;而将这种浆料先凝固成铸锭,再根据需要将金属铸锭分切成一定大小,使其重新加热至固液相温度区间再进行加工称为触变成形.
钢锤类产品的基本结构近似为长方形,中间带一个椭圆孔,用于安装手柄.锤头采用锻压工艺,但锻压毛坯常常出现弯曲现象,特别是小规格钳工锤的毛坯,弯曲现象更为严重.
在锻模设计中需要考虑的问题很多,但基本问题有以下几个方面. (1)分型面位置的选择. (2)金属的合理分配. (3)金属在型腔中的顺畅流动. (4)飞边槽的结构形式.
图1所示为所需制作的垫圈零件,其材料为0Cr18Ni9不锈钢板,厚度为2mm.φ11mm的圆孔与垫圈外形尺寸φ21mm的同心度要求较高,只有采用正确的冲压工艺和模具结构,才能获得最佳的尺寸精度.
采用冷挤压工艺生产外螺纹,具有生产效率高,尺寸精度高,表面粗糙度低和材料利用率高等优点.其关键技术有两个方面:一是挤压外螺纹的滚丝轮制造精度;二是挤压外螺纹的螺坯直径尺寸.对于前者,已有成熟的设计方法和制造标准化的工艺保证.对于后者,虽然有很多理论计算方法可以求出滚螺纹前的螺坯直径,但更多的是通过试验和经验相结合的方法确定.
凸轮作为汽车上的重要零件,对表面品质及内在性能要求较高.图1所示为某汽车零部件公司的一种S形凸轮锻件,材质为40Cr,质量为8.04kg,要求供应的锻件毛坯余量均匀,工作面平滑.其工艺难点在于尖角处不易充满,从而造成加工时留有黑皮.根据我公司的现有设备状况和工艺体系,决定在8000kN水平分模平锻机上成形.
六角头(法兰面)螺栓的热镦成形工艺在我国主要用于生产小批量、大规格、长规格的产品.这种工艺的应用,既解决了生产设备的不足,又较纯切削加工工艺提高了生产率,同时也节约了材料的消耗,因而在我国紧固件行业中广泛采用.
目前,随着企业产品信息的不断共享和对产品开发的普遍重视,使得产品的性能在各企业间的差异逐渐缩小,市场竞争正逐步走向价格竞争.制造成本作为新产品成本的主要构成,得益于产品未来生产过程的控制,即控制是否得当将直接影响到产品是否具有同等质量下的成本优势.失效模式及效果分析(FMEA:Failure Mode&Effect Analysis)作为一种简单易推广的预测控制技术,正被越来越多的企业所使用.该技术是通过预估新产品在生产过程中可能发生的不良现象,事先经过一连串的分析、检讨、评…
活塞环行业熔炼设备采用感应电炉尤其采用快速熔炼的IGBT中频感应炉日益增多,但如何控制熔炼安全性并延长炉子炉龄,已成为人们日益关注的问题.目前同行业所应用的IGBT中频感应电炉(以0.5t为例),炉龄一般在150~200炉次,且对炉子打火击穿感应圈导致通炉现象,仍然没有彻底杜绝.我公司自2000年应用IGBT0.5t中频感应电炉以来,取得了一定的经验,炉龄可控制在250~300炉次,杜绝了由于打火击穿感应圈导致通炉现象,现将日常工作中取得的一些经验与同行进行交流.
压铸过程是利用高压力使液体金属以很高的速度在极短的时间内充满型腔.这种成形方式可以得到组织致密、力学性能较高的产品,但在压铸实际生产中质量问题也很多,其原因也是多方面的.现将压铸生产中易于出现的失效模式从零件结构、压铸参数和模具三方面的影响作一下综合分析,以便找出有效的改进措施,提高产品质量.
在铸造生产过程中,由于受原材料、设备及工艺技术水平等的影响,铸件不可避免地会产生一些缺陷,在诸多铸造缺陷中孔洞类缺陷所占的比例最高.铸件的缺陷在允许修补的范围内时,作为返修件或修补件,经修复,可使铸件质量达到技术要求后能正常使用.
小缸套铸件结构如图1所示,材料为铸铜,牌号为美国C87600.具体成分如下:wZn=4.0%~7.0%,wsi=3.5%~5.5%,wPh≤0.5%,其余为铜.技术要求为:①铸件表面粗糙度为Ra≤6.3μm.②铸件内部不能出现缩孔和缩松,要求能承受5.5MPa的高压.铸件净重量为0.8kg.
我厂两台6t无芯中频炉是中美和资的彼乐公司所生产,在使用两年多的时间里,大大提高了铁液供应量,解决了以往铁液供应不足而影响生产的现象.但以往每次筑炉需用10~15h,每筑一次炉使用的炉次为(150±10)次,使用的筑炉材料为比较昂贵的进口成品砂.因此,如何改进筑炉方法以及对中频炉维护保养,减少原材料成本,提高劳动效率,已成为人们关注的问题.
我厂从1995年开始采用消失模铸造方法生产篦条,该产品是唐钢二铁烧结车间使用的备件,年用量6万根,约300t,材质为高铬铸铁.我们在生产中取得了一些生产经验,现在成品率稳定在96%左右.
超高锰钢是在传统高锰钢的基础上,通过增加锰元素含量,同时添加铬、钼等合金元素而形成的新钢种.目前超高锰钢主要用于生产需承受较大冲击的单段破碎机锤头,重量50~125kg,平均厚度约120mm.下表数据是在参考同类锤头化学成分的基础上经大量试验后得出的,据此生产的90kg超高锰锤头经装机使用,效果良好.
铸造生产可为各类产品,如机修备件、设备零件、模具和夹具提供铸件毛坯,而铸件生产使用的能源主要是电力、天然气、空气、蒸气和焦炭等,因种种原因造成耗能大,是企业的用能大户.怎样降低能源消耗,节约能源,提高效益具有十分重要的现实意义.
辊轮铸件(如图1所示)材质为铸钢,单重(不含浇冒口)1250kg,铸件要求壁厚均匀,无气孔、夹砂等缺陷.在铸造的生产工艺中,传统的砂芯固定方法如图2所示(浇冒口系统略),即2#砂芯用上、下砂芯撑固定,由于这种形状的砂芯在钢液中的浮力大,砂芯撑容易受钢液冲击而稳定性差,同时因盖箱砂的强度不易提高,结果会造成辊轮铸件在浇注过程中因2#砂芯浮起而报废.