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标题: 精确铸造成形关键技术及计算机辅助工程 [打印本页]

作者: caelover    时间: 2006-6-29 15:45
标题: 精确铸造成形关键技术及计算机辅助工程
转自:www.caenet.cn
消失模铸造是一种将泡沫塑料模埋在干砂中,浇注时高温金属液使其热解“消失”,并占据泡沫塑料模所退出的空间而最终获得铸件的铸造工艺方法。该方法具有铸件尺寸精度高、工艺过程简单、设备投资少等明显优点,对于实现铸件的精确成型、降低成本和减少环境污染有重要意义,一开始就受到人们的广泛重视,被称为“21世纪的铸造技术”。

  消失模铸造与传统砂型铸造相比,有以下优点:

  (1)铸件精度高 消失模铸造是一种余量少、精确成形新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边毛刺,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。

  (2)灵活 为铸件结构设计提供了充分的自由度。原先分为几个零件的结构,可以通过由几个泡沫塑料模片粘合后铸造而成。原先需要加工形成的孔、洞可以不用砂芯而直接铸造出来,大大节约了机械加工和制芯成本。

  (3) 清洁容易实现清洁生产。低温下泡沫塑料对环境完全无害,浇注时它排放的有机物很少,而且排放时间短,地点集中,便于集中收集处理;消失模铸造采用干砂造型,大大减少铸件落砂、清理的工作量,大大减少车间的噪音和粉尘,旧砂的回收率高达95%以上。

  (4)自动化程度高 消失模的泡沫塑料模制作、干砂造型和浇注均可以实现机械化、自动化,彻底改变了传统铸造的“苦、脏、累”的形象,是铸造技术的一次革命。

  (5)成本低 采用消失模铸造技术比一般砂型铸造可以节约设备投资30~50%,铸件成本可下降10~30%。

  安徽叉车集团公司是国家生产叉车的骨干企业,产品在国内市场占有率达到40%,出口量逐年增长,己连续十年获得叉车生产量、销售量、利润、出口量和创汇五项指标全国第一。为了进一步提高叉车配件和整机质量水平,提高公司市场竞争能力,实现集团公司挤身世界叉车十强的宏伟目标,公司于1998年投资 4000万元在集团公司合肥铸锻厂兴建一条机械化、自动化程度高,体现了90年代世界先进水平的消失模铸造生产线。该生产线于1999年3月投入试运行,同年投入正式生产。

  1999年5月22日,清华大学与安徽叉车集团签定了“精确铸造成形工艺的关键技术攻关”合作协议。

  清华大学在消失模铸造工艺、涂料技术、凝固模拟技术、铸造工艺CAD辅助设计,企业信息化管理等方面给予企业帮助,使产品质量稳步提高,液力变速箱铸件成品率由原来的30%提高到90%以上。

  为了降低生产成本,厂校合作在消失模用泡沫塑料珠粒的国产化方面进行了攻关。试验使用杭州亚太化学工业有限公司生产的EPS珠粒,通过优化铸造工艺参数,生产的制动鼓铸件完全达到质量要求。另外还在较为复杂的变速箱铸件上试用,EPS与进口共聚物按1:1的比例搭配使用也取得了良好效果。使用由清华大学开发的消失模专用涂料,使用效果良好,代替了进口产品。

  在消失模铸造工艺方面,双方合作从发泡成型、粘接工艺、涂料、造型紧实工艺、浇注工艺等各个环节,针对碳黑缺陷、变形、粘砂等质量问题,经过反复试验,根据不同产品特点,选择和优化各项工艺参数,成功生产了近十个品种的铸铁件产品,产品质量良好,尺寸精确,表面光洁,表面粗糙度达到Ral2.5μm 以下。铸件加工量少,重量减轻,清理工作量少,具有良好的综合经济效益。以液力变速箱壳体为例,其重量对比如下表。所生产的消失模铸件重量比树脂砂铸件减轻毛坯重近10kg,尺寸精度达CT7~9,介于树脂砂铸件和熔模精铸件之间。双方合作进行系统调试,使叉车液压变速箱壳体铸件成品率由最初的30%上升到90%以上。在此基础上总结得到一整套工艺控制要素,随后投产的几个灰铁铸件均很快达到成品率90%以上,并形成了月产150吨的生产规模。球墨铸铁消失模铸件也实现了批量投产。铸件表面没有飞边毛刺,减轻了铸件清理的工作量和工人的劳动强度,改善了车间作业环境,显示出良好的综合经济效益和社会效益。




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