铸造机械50年发展一瞥
- 格式:pdf
- 大小:1.72 MB
- 文档页数:5
低压铸造法的雏形可以追溯到本世纪初。
适用于铝合金是1917年在法国,1924年在德国提出的申请,但并没有形成大规模的工业生产。
为商业的目的而开始生产是在二战以后的1945年,由英国的路易斯先生创立了阿鲁马斯库公司,开始生产雨水管道、啤酒容器等。
在那以后的五十年代里,奥地利和德国开始生产气缸头。
1958年美国的泽讷拉路默它斯在小型汽车的发动机零件上(气缸头、箱体、齿轮箱)大量运用了铝合金铸件,并采用了低压铸造法。
这件事对至今仍广泛采用的低压铸造法而言是不可或缺的推动,特别是在全世界的汽车工业界引起了极大的反响。
低压铸造法被介绍进我国是1957年左右,但真正引起业界的注意,开始进行各种研究、引进设备是从1960年左右开始的。
但是这种打破了以往常识的划时代的工艺方法,几乎没有冒口,与已经作为一种“技术”确立起来的重力金型铸造的技术相比具有完全不同的难度,因此业界的反应比较冷淡。
在这种状况下,1961年的轻型汽车用空冷气缸头的生产成为低压铸造法在我国实用化的开端。
以后的发展非常迅速,在克服了多个技术难题后,利用低压铸造法所具有的材料利用率高、容易实现注汤自动化等优点,以汽车部件为中心,逐步确立了轻合金铸件的主要铸造法的牢固地位。
目前在铝合金铸件的生产量中,低压铸造品已占了大约50%,并以其巨大的生产量和优良的品质而著称于世。
产品扩大到汽车相关部件,如气缸头、气缸体、刹车鼓、离合器罩、轮毂、进气岐管等。
特别是1970年以后大量应用在轮毂上,并且随着近年来的汽车轻量化和提高性能等要求,在以往从未有过的复杂内部品质和机械性质的严格要求下,气缸头、气缸体上的使用也逐渐增加。
基本原理及工艺过程基本原理如图5.1所示,在密闭的保持炉的熔汤表面上施加0.01~0.05Mpa的空气压力或惰性气体压力,熔汤通过浸放在熔汤里的给汤管上升,被顶入充填进连接着的炉子上方的模具内。
因此熔汤是从型腔的下部慢慢开始充填,保持一段时间的压力后凝固。
锻压机械的发展史及组成部分简介锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备。
锻压机械包括成形用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机,以及开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助机械。
锻压机械主要用于金属成形,所以又称为金属成形机床。
锻压机械是通过对金属施加压力使之成形的,力大是其基本特点,故多为重型设备,设备上多设有安全防护装置,以保障设备和人身安全。
人们为了制造工具,最初是用人力、畜力转动轮子来举起重锤锻打工件的,这是最古老的锻压机械。
14世纪出现了水力落锤。
15~16世纪航海业蓬勃发展,为了锻造铁锚等,出现了水力驱动的杠杆锤。
18世纪出现了蒸汽机和火车,因而需要更大的锻件。
1842年,英国工程师内史密斯创制第一台蒸汽锤,开始了蒸汽动力锻压机械的时代。
1795年,英国的布拉默发明水压机,但直到19世纪中叶,由于大锻件的需要才应用于锻造。
随着电动机的发明,十九世纪末出现了以电为动力的机械压力机和空气锤,并获得迅速发展。
第二次世界大战以来,七十五万千牛的模锻水压机、一千五百千焦的对击锤、六万千牛的板料冲压压力机、十六万千牛的热模锻压力机等重型锻压机械,和一些自动冷镦机相继问世,形成了门类齐全的锻压机械体系。
二十世纪60年代以后,锻压机械改变了从19世纪开始的,向重型和大型方向发展的趋势,转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。
于是出现了每分种行程2000次的高速压力机、六万千牛的三坐标多工位压力机、两万五千千牛的精密冲裁压力机、能冷镦直径为48毫米钢材的多工位自动冷镦机和多种自动机,自动生产线等。
各种机械控制的、数字控制的和计算机控制的自动锻压机械以及与之配套的操作机、机械手和工业机器人也相继研制成功。
现代化的锻压机械可生产精确制品,有良好的劳动条件,环境污染很小。
锻压机械主要包括各种锻锤、各种压力机和其他辅助机械。
锻锤是由重锤落下或强迫高速运动产生的动能,对坯料做功,使之塑性变形的机械。
铸造业的发展(一)发展概论中国是世界的鋳造大国,据有关部门统计,我国2010年的鋳件产量达3960万吨,其中灰鋳铁1900万吨,球墨鋳铁990万吨,可锻鋳铁60万吨,鋳钢530万吨,鋳铜70万吨,鋳铝380万吨,其他30万吨连续十年铸件产量居世界首位。
经过最近几年的技术引进和设备引进,掌握大型鋳件的核心鋳造技术,已经能生产航天.航空.冶金.水电.火电.核电.石化.船舶…等多种高技术含量高精度的大型鋳件,如大型水轮机上冠.下环.叶片,核电站不锈主泵泵体.火电高压缸体.大型厚板轧机机架.1.85万吨油压机的横梁.25万吨船舶的螺旋桨…等大型鋳件,最大的鋳钢件520吨,替代了进口,我国已从鋳造大国迈向鋳造强国。
首先必须当今的铸造市场有正确的分析,顺应市场的走向,在企业技术改造和产品的升级换代要有超前理念和意识,正确确认企业的市场定位,牢牢把握住企业的发展方向,才能使企业顺应市场的发展而发展,在千变万变的市场经济中立于不败之地。
第一铸铁市场在2010年的3960万吨总产量中,铸铁件包括灰铁件、球铁件和可锻铸铁共2950万吨,占总产量的74.5%,铸铁市场仍然铸造市场的主市场。
铸铁件对于人类文明社会的进程中,曾经发挥巨大的作用。
但是近年来由于受能源,劳动力价格和环境的等综合因素的因素的影响,西方工业发达国家的各种铸铁产量有明显下降,铸铁被归入古老的一类,被看作是“走向衰微,对人类失去利用潜力”的材料。
然而,美国Lopet和Stefenescu教授在第65届世界铸造大会上提出不同的看法,他们认为铸铁仍然属未来的基础合金,灰铁和球铁件在个种工程应用中具有其他材料无可代替的各种优越性,适用于许多工程,至今仍然是各种工程材料的重要材料。
如今,世界铸铁行业发展呈如下趋势:1-1发达国家增速减慢,发展中国家增速加快。
美国从1981年1388万吨降至2002年1181万吨,日本略有下降,德国持平。
以中国为代表的发展中国家却以高速发展,中国的铸铁件产量从1981年的500万多吨增加到2002年1626万吨,到2010年已是2950万吨,连续十年居世界首位。
史上最全的世界汽车铸造技术的几个典型与发展趋势2016-07-11发动机技术铸铁熔炼技术目前,国内外铸铁熔炼技术有两种主要方式:一是采用大型热风除尘冲天炉与工频保温炉双联熔炼工艺;二是采用中频感应电炉熔炼工艺技术。
美国因达公司和彼乐公司生产的中频炉技术开始越来越受到重视,该技术日益成熟,其清洁、环保、节能、高效、安全的优势突出,是今后发展的方向。
因此,铸铁则由过去用工频炉熔炼逐步过渡到用高效省电的中频电炉熔化。
一、汽铸造公司、东风汽车公司采用因达公司和彼乐公司生产的中频炉和保温炉技术,已经开发应用球化剂、孕育剂、蠕化剂和其他各种添加剂产品,形成商品化、标准化、规格化、系列化。
铸铁孕育多用带光电控制的随流孕育机。
新开发出的喂丝球化方法及其与现代化检测技术相结合的SINTER CASTZ艺是铸铁球化及蠕化处理的一种很有优势的工艺,应用者日益增多。
国外金属炉料经过破碎、净化、称量,大大提高熔化效率和铁水质量。
国内的天津丰田、天津勤美达、苏州勤美达等铸造厂已对炉料采用破碎处理工艺。
蠕墨铸铁技术蠕墨铸铁具有球墨铸铁的强度,与灰铸铁相比又有类似的防振、导热能力及铸造性能.有好的塑性和耐热疲劳性能,可以解决大功率气缸盖的热疲劳裂纹问题。
铁素体机体蠕铁的工作温度可达到700℃;高硅钼蠕铁的工作温度可达870℃。
蠕墨铸铁不会取代球墨铸铁,也不会取代灰铸铁。
蠕墨铸铁广泛应用的巨大潜在市场是汽车业,其主要产品则是发动机气缸体和大功率柴油机气缸盖。
随着汽车轻量化和比功率(功率/排量)的提高,气缸体和气缸盖的工作温度越来越高,许多部位的工作温度超过200℃,在此温度下,铝合金的强度大幅度下降,而蠕铁则具有很大的优势。
它将成为唯一能满足技术、环保和性能要求的先进的汽车发动机材料。
因为蠕墨铸铁具有强度高、壁薄的特点,可以减轻质量。
欧宝公司的研究表明,同样功率的发动机气缸体如果采用蠕铁,壁厚可以由原来的7 mm减为3 mm,铸件质量可减轻25%。
我国铸造业的发展前景我要打印 IE收藏放入公文包我要留言查看留言一.促进我国铸造业的结构调整进入WTO,我国铸造业将逐步进入世界贸易一体化、更开放的市场。
过去计划经济的影响将通过更彻底的改革而完全消除,政府的干预只能通过公开的、透明的政策来实现。
为此,我们铸造业的发展将逐渐与世界的发展趋势相吻合。
1.促进铸造合金种类的转变,有色铸造厂数量及其产量会有明显的增长,球墨铸铁产量会有明显增长,灰铸铁和铸钢会有下降,而可锻铸铁产量会明显下降。
2.促进我国铸造业优胜劣汰的竞争,达到减少铸造厂数目,扩大经济规模、增加效益的目标。
我国年产1200万吨铸件,却有2.4万家铸造厂点,每厂平均产量仅500吨/年。
美国在1997年产量为1450万吨,铸造厂仅3000家,平均产量为4830吨/年。
其黑色铸造厂1900家,平均产量为1万吨/年;有色铸造厂1100家,平均年产量为1280吨。
德国在1997年有374家黑色铸造厂,每厂平均产量超过8000吨/年。
由于,我国铸造能力富余40%~50%,原先的铸造企业多为国企又地处城市中心,国企的不景气根本无力来负担铸造厂的装备改造和环保要求。
因此,一部分会关闭,另一部分会外迁到小乡镇及原材料生产地或和那些地方的铸造厂联手,从而导致数目进一步减少。
前些年蓬勃兴起的乡镇铸造厂其机制灵活,但由于缺少技术与管理技能,产品技术水平不高,质量低下,也缺少大资金的投入,因此绝大部分也必然在无情的竞争中倒闭或被兼并。
为此,进入WTO后,我国铸造厂数目每年会有明显减少——市场竞争方式比行政命令会更有效。
3.促进铸造辅料供应企业的发展。
市场经济对质量的要求更为严格,质量就是市场。
更由于普通铸造厂缺少开发能力与手段,要增加竞争能力、减员增效就迫使铸造厂采用OEM生产方式,改变过去什么都干的习惯,促使更多以质量服务于铸造厂的辅助材料厂诞生。
涂料、粘结剂、原砂、覆膜砂、孕育剂、球化剂、变质剂、中间合金与模具材料都将有专业厂生产供应。
国内外铸造新技术发展现状及趋势2008-7-14面对全球信息、技术空前高速发展,机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升,中国(这里只讲大陆的情况,不包括台湾和港澳地区)铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距,大胆利用人类文明的最新成果,认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理,机智地把握现代铸造技术的发展趋势,理智地采用先进适用技术,明智地实施可持续发展战略,立足现实又高瞻远瞩,以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。
1.发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应,如在欧洲已建立跨国服务系统。
生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。
铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉,普遍使用铸造焦,冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼,采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%以下;熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备,使钢液中H、O、N达到几个或几十个10-6的水平。
在重要铸件生产中,对材质要求高,如球墨铸铁要求P≯0.04%、S≯0.02%,铸钢要求P、S均≯0.025%,采用热分析技术及时准确控制C、Si 含量,用直读光谱仪2~3分钟分析出十几个元素含量且精度高,C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制,采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。
普遍采用液态金属过滤技术,过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。
过滤后的钢铸件射线探伤A级合格率提高13个百分点,铝镁合金经过滤,抗拉强度提高50%、伸长率提高100%以上。
广泛应用合金包芯线处理技术,使球铁、蠕铁和孕育铸铁工艺稳定、合金元素收得率高、处理过程无污染,实现了微机自动化控制。
铝基复合材料以其优越性能被广泛重视并日益转向工业规模应用,如汽车驱动杆、缸体、缸套、活塞、连杆等各种重要部件都可用铝基复合材料制作,并已在高级赛车上应用;在汽车向轻量化发展的进程中,用镁合金材料制作各种重要汽车部件的量已仅次于铝合金。
中国铸造工业十年来成就和发展展望铸造生产是获得机械产品毛坯的主要方法之一,是机械制造工业的重要基础,在国民经济中占着相当重要的位置。
在许多机械中,铸件重量占整机重量的比例很高,内燃机80%,拖拉机65%~80%,液压件、泵类机械50%~60%。
作为我国支柱产业正在大力发展的汽车工业,其心脏部分──发动机的关键零件,如缸体、缸盖、曲轴、缸套、活塞、进气管、排气管等八大件几乎全部由铸造成而成;冶金、矿山、电站等重大关键设备需求优质的重大型铸件;另外国民经济的基础设施和人民生活也需要大量铸件,输水(气)管道则需要各种尺寸的高韧性球墨铸铁管。
铸件的质量直接影响着整机的质量和性能;机床铸件的耐磨性和尺寸稳定性直接高呼到机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳体和液压件的内腔尺寸和表面粗糙度影响到主机工作效率;缸套和活塞环的质量影响到发动机的性能效率和工作寿命。
机械工业和国民经济各部门迫切要求铸造生产向优质、精化、高性能、多品种、低消耗、低成本和低污染的方向发展。
1.1 我国铸造行业的现状(1)我国铸造行业的基本情况据有关资料分析估计,我国有各类铸造厂点约2万余家,从业人数约120多万人,年产铸件1200万吨左右,铸件产值超过400亿元,居世界第二位,1994年出口铸件约55万吨,总值3.3亿美元。
从产业结构看,现有大量从属于主机生产厂或公司的铸造分厂或铸造车间;也有在推行专业化生产过程中发展起来的一大批独立的专业铸造厂(以工艺专业化为主);还有改革开放以来乡镇建立的为数众多的小型铸造厂点。
就规模和水平而言,既有工艺先进、机械化程度高、年产铸件达数万吨的大型铸造厂;也有工艺落后、设备简陋、基本上手工操作,年产铸件百吨的小铸造厂。
全员劳动生产率,以铸铁件为例全国平均水平为8~10吨/人年左右。
一般铸造厂的铸铁件与铸钢件每吨能耗分别为550-650公斤标准煤与900~1000公斤标准煤。
近十年来,通过技术改造,一批企业有了较大的进步和改观,形成一批具有先进水平的铸造骨干生产厂,但总体来说,我国铸造成业仍面临着经济效益差,铸件质量低,能源、材料消耗高,劳动条件恶劣,环境污染等严重问题。
第十六届(2013年度)“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选结果公告发布时间:2014-09-28发布者:阅览次数:6次第十六届(2013年度)“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选结果公告由中国机械工程学会铸造分会组织的第十六届“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选第二阶段工作于2014年8月8-10日在张家界进行。
本次论文评选活动参评论文范围为:2013年发表在《铸造》、《特种铸造及有色合金》、《现代铸铁》、《中国铸造装备与技术》、《铸造技术》、《铸造工程》、《铸造设备与工艺》、《CHINA FOUNDRY》杂志上的论文;刊登在2013中国铸造活动周论文集上的论文;在全国铸造学会及其各技术委员会2013年组织的其它学术会议上发表的论文;在各省、市、自治区铸造学会2013年度组织的学术会议上发表的论文;参评的论文数量超过1800篇。
经8个杂志、全国铸造学会及其各技术委员会、各省、市、自治区铸造学会第一阶段评选推荐,共有73篇论文进入了第二阶段的最终评选。
第二阶段的论文评选工作由中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选委员会负责。
评委会由全国铸造学会学术工作委员会成员、铸造学会各技术委员会主任或秘书长、各杂志主编及地方铸造学会理事长或秘书长组成。
评选会议由中国机械工程学会铸造分会刘秀玲副秘书长主持,优秀论文的评选工作由中国机械工程学会铸造分会学术工作委员会主任孙国雄教授主持,25位评委出席了会议。
在两天的评选工作中,评委们经过认真阅读和筛选,在充分讨论和评审后,评出了第十五届“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业金奖论文二篇、银奖论文十篇, 优秀论文60篇。
第十六届“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文颁奖仪式将于10月在郑州召开的2014中国铸造活动周开幕式上举行。
现将评选结果公告如下:金奖论文1. Microstructure and mechanical properties of a new type of austempered boron alloyed high silicon cast steel等温淬火含硼高硅铸钢的组织与性能研究作者:陈祥李言祥单位:清华大学材料学院出版刊物:《CHINA FOUNDRY》2013年第3期推荐单位:铸造杂志社陈祥简介:男,1970年4月生,清华大学学士、硕士和博士,瑞典Lulea理工大学博士后,中国金属学会耐磨材料学术委员会委员。
浅谈锻造设备的发展过程及发展趋势锻造设备的发展是伴随工业技术的发展同步进行的,它的历史也是比较漫长和悠久的.从它的发展过程中我们也可以看出锻造设备的发展趋势就是从最初的原始化、简单化,发展到具有先进高新技术加入的高效化、快速化、成套化、数控化和联动化。
首先谈一下锻锤的发展过程及发展趋势。
锻锤是一种最古老而又万能的锻压设备,在锻造工业中一直发挥着重要作用,是机械制造业中量大面广,不可缺少的一种锻压设备.虽然随着其它一些锻压设备如液压机和机械压力机等的出现和发展,在一定程度上取代了一部分锻锤的工作。
但是直到现在,锻锤,尤其是模锻锤,在各国锻造工业中仍占主导地位,绝大多数模锻件都是在锤上生产的。
下面按照时间的先后和发展阶段来介绍锻锤:(一)、机械锤:机械锤是一种比较古老的锻锤,随着它的发展,按照结构形式分为夹杆锤、皮带锤、弹簧锤及钢丝绳锤。
这种锤的优点就是结构简单,投资少。
它的缺点就是打击频次低,能量利用率小,生产效率低,锻件精度差.在我国某些落后地区仍有大量机械锤在使用中,另外在世界某些发展中国家如印度等国家,模锻锤仍以皮带锤为主.(二)、蒸-空锻锤蒸—空锻锤是上世纪20年代应运而生的。
它有两种形式:一种是以工业锅炉为动力站,以蒸气为工作介质的锻锤;另一种是以空气压缩机为动力站,以压缩空气为工作介质的锻锤.它的优点是:a.结构简单,操作方便;b.造价低,维修方便。
缺点是:a。
能量利用率极低,只是1%――2%之间;b。
锻造精度低,由于是梳形导轨形式,锤头导向差,打出的锻件精度低。
目前,蒸-空锻锤出路应在于采用先进的电液锤技术进行改造,具体内容是采用现代电液锤技术做的电液传动装置取代原有锻锤的汽缸及动力站,保留原有机架、砧座。
改造过的能量利用率可提高90%以上。
目前国内的蒸—空锻锤基本都已改造完毕,但国际市场上如俄罗斯、印度等国家对这方面的需求还很大。
(三)、空气锤空气锤工作介质也是空气,但它的压缩空气是由设备本身的传动机构带动压缩活塞,将压缩空气传递到工作活塞(锤杆)上进行动作的.众所周知,空气锤是目前锻造行业使用最广泛的设备之一,主要用于自由锻造,镦粗、拔长、冲孔、热剪、锻焊、弯曲、扭转和胎模锻造等工序,同时还应用于大型模锻件的制坯工序。