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铸造技术

铸造技术

铸造技术范文第1篇

关键词:林业机械 铸造技术 机械铸造

前沿:随着我国的改革开放,机械业正在飞速的发展着。而机械在林业得到了广泛的应用,然而便随而来的是林业机械的质量问题,往往一件林业机械使用的寿命很短,或者质量高的机械由于价格高而得不到更广泛的使用。那么如何铸造出高质量、低成本的可以大范围使用的林业机械是人们越来越关注的话题。本文先是介绍了林业采伐和加工中所使用的机械设备,然后介绍了目前我国的铸造技术以及未来的发展方向,两者相结合着来探讨下我国林业机械铸造技术的改进方法。

1 我国的林业机械设备

在我国林业的机械设备大概可以分为六种:(1)营林机械:主要应用于人工林的更新,例如有割灌机、小型的集材柴油拖拉机,用于防治病虫害的高扬程喷雾机以及风力灭火机和相关的检测设备。(2)园林机械:用于城市园林绿化、草坪修剪的低噪音修剪机以及园林工艺等。(3)木材采运机械:采伐用高性能油锯、树枝收集以及木片加工机械。(4)实木加工及板式家具设备:通用木工机械例如四面刨、圆锯机等;板式家具设备:裁板锯、多孔钻等;地板块设备:地板块专用设备或用四面刨以及其他配套设备生产;集成材、指接设备:涂胶机、指接机等;另外还有细木工板设备、涂装设备、木材干燥机械、防腐处理设备以及弯曲木设备等。(5)人造板加工设备:胶合板生产设备:小径木旋切机以及表板、芯板拼板机、无卡轴旋切机;中密度纤维板设备以及定向刨花板、人造板二次加工贴面和模压刨花技术等等。(6)木工刀具、刃具以及小型手动工具:如钻头、气钉枪、手动砂轮工具等。

2 我国的铸造技术

2.1 我国铸造技术概况

我国铸件产量从2000 年起超越美国已连续6 年位居世界第一,的发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染小、原辅材料已形成系列化。在国内, 铸造业是关系国计民生的重要行业, 是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础, 是制造业的重要组成部份. 。在机械装备中, 铸件占整机重量的比例很高, 内燃机占80%、拖拉机占50%―80%、液压件、泵类机械占50%―60%

2.2 铸造技术中存在我问题

2.2.1 工艺水平低, 铸件质量差

加工余量大, 铸件的能耗和原材料消耗严重, 加工周期长, 生产效率低, 已成为制约行业发展的瓶颈。大型铸件偏析和夹杂物缺陷严重. 铸件裂纹问题严重。设计不当, 存在卷气、夹杂等缺陷, 导致铸件出品率和合格率低。普通铸件的生产能力过剩, 高精密铸件的制造依然困难, 核心技术和关键产品仍依赖进口。计算机系统在机械铸造中得不到更好的应用。

2.2.2 能耗和原材料消耗高

我国每生产1 吨合格铸铁件的能耗为550―700 公斤标准煤, 国外为300―400 公斤标准煤, 我国每生产1 吨合格铸钢件的能耗为800―1 000公斤标准煤, 国外为500―800 公斤标准煤。据统计, 铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值的55%―70%。中国铸件毛重比国

外平均高出10%―20%, 铸钢件工艺出品率平均为55%, 国外可达70%。

2.2.3 环境污染严重、作业环境恶劣

在我国仅仅有少数的例如一汽、二汽等大型企业的生产设备精良、铸造技术先进、环保措施基本到位以外, 多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落后、一般很少顾及环保问题。铸造生产中炉料、型砂、芯砂的运输、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、浇注、冷却、落砂、清理和后处理等工序, 就其作业内容来讲是在机械振动和噪声中进行, 有的还在高温(如熔化、浇注)中作业, 有的产生刺激性气味, 粉尘作业环境更是恶劣。说明我国铸造行业环境问题的严峻程度, 采用高技术实现绿色铸造是当前需要重点解决的关键问题。

2.2.4 人才短缺

人才短缺的主要表现有技术及管理人员数量偏少, 分布不均, 最少的工厂技术及管理仅占总职工人数的1.2%, 最多的工厂占到32.3%, 相差27 倍之多, 国企尤其是军工企业比例高。高级人才数量少。铸造企业技术管理人才基本以中专、大专和本科生为主, 特别是中专、大专生数量为多,研究生很少。新人才来源困难。很多高校在上世纪90 年代后不再设置铸造专业, 一些大中企业的厂办学校也有下降趋势, 新人才的来源日益困难

3 我国铸造未来的发展方向

3.1 加强对铸造新工艺、新材料、新设备的研究

加强铸造业的基础研究和应用研究, 铸造行业中许多金属材料都是通用的和关键的, 因而应注重工艺研究和改进, 同时又要加强材料工艺及计算机模拟等先进技术的采用以稳定产品质量。

3.2 开发环保型铸造原辅材料

建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系, 根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、无污染的优质壳芯砂.

3.3 注重能源与环保立法

加大政策法规对这方面的限制力度, 环保劳保的准入门槛也应升高, 已有的技术落后、污染严重的铸造厂点应关闭.

3.4 制定人才政策, 加强技能培训

国家应从长远考虑, 制定吸引和稳定人才的政策。针对目前许多高校不设铸造专业的情况, 可采取企业委托培养及厂校联合办学方式培养人, 并且要特别重视对其计算机软件的培训.

3.5 自主创新

铸造技术范文第2篇

【关键词】反重力铸造;装备;工艺原理;应用;发展

铸造技术盛行之后,反重力铸造技术在实际生产中的应用变得广泛,为装备技术的发展提供了良好条件。反重力铸造属装备技术的一种,具有铸造成本低,铸造效率高,有效改良铸件质量等特点,可推广应用到薄壁构件生产中。基于反重力铸造技术在装备生产中的重要性,笔者现结合反重力铸造技术特点,对反重力铸造技术的应用现状进行研究,详细内容如下。

1 反重力铸造技术的应用现状

反重力铸造技术与传统重力铸造技术原理不同,它在铸造构件时所产生的驱动力刚好与构件重力方向相反,需要克服重力作用来获得铸件。这一铸造技术在实际应用时具有充型平稳、组织性能强、不破坏铸件质量等优点,能有效保证铸件的铸造质量。目前,反重力铸造技术主要有三种实施方法,一是低压铸造,二是差压铸造,三是调压铸造。三种铸造方法各具特点,应用于实际生产时都能保证铸件质量,提高铸件性能。

1.1 低压铸造技术

反重力铸造技术中,低压铸造的产生时间最早,20世纪10年代就已经被提出。低压铸造技术的基本原理是利用坩埚内部气压来控制并解决充型与补缩之间的矛盾,以确保重力铸造的充型平稳性,防止铸件表面产生气孔或者夹渣,影响铸件质量。传统重力铸造技术在具体实施时一般采用底注方法,而由于受到底注原理的影响,铸型内部温度会发生变化,温度场可能出现分布不均匀情况,进而导致冒口补缩受阻,难免会对铸件质量产生影响。因此研究人员改良了铸造技术,利用低压铸造方法来铸造装备,利用低压铸造技术所具备气压充型原理,将铸型内的补缩通道、浇道结合到一起,形成一条通道,同时保持铸型内部温度,保持温度场分布均匀,使温度梯度与铸型内部压力梯度保持一致,成功解决了浇注和补缩矛盾。下图1为低压铸造技术的工作原理图。

低压铸造技术具有极好的充型平稳性,能适当提高铸件的致密性,保证铸件质量,当前在厚大断面铸件铸造工艺中有着广泛的应用。

1.2 差压铸造

差压铸造方法的兴起时间在20世纪60年代,它是继低压铸造技术之后,创新、发展起来的新型铸造技术。由于低压铸造技术只能控制坩埚内部气压,无法控制铸型的外部大气,所所以难免存在技术缺陷。为了改进低压铸造存在的技术缺陷,研究人员在低压铸造原理上探讨研发出了差压铸造技术,使差压铸造既具备低压铸造技术特点,又具备压力釜铸造技术特。探析差压铸造技术原理,发现其在应用时能将铸型内的上、下压力同时控制起来,然后铸造装备,保证充型平稳、铸造安全有效。差压铸造时,如果采用减压法进行装备铸造,铸造过程中铸型会在压力变化下产生压差,铸型产生的压差越大,其排球能力就越强,气孔就越不容易形成。所以,压差铸造法的使用能有效提高铸件质量,减少气孔的产生率。下图2为差压铸造原理图。

差压铸造比低压铸造更加有效、可行,它不仅具备低压铸造特点,能实现低压铸造装备,还具有压力釜铸造特点,能改善铸件质量,减少气孔产生,降低铸件的热裂可能性。

1.3 调压铸造

调压铸造技术具有充型能力强、补缩性能高两大特点,并且能在铸造过程中实现真空冶金。与差压铸造技术相比,调压铸造技术的性能更加完善。现代工业常将调压铸造技术应用于薄壁铸件的铸造工艺中,它能提高薄壁铸件的精密性,能突破复杂结构铸件精密组芯技术,解决一些关键性难题。

调压铸造技术的最大应用优势是能大大提高金属液的利用率,能提高薄壁铸件的充型能力,减少铸件表面气孔的产生率,避免铸件质量缺陷。

2 反重力铸造技术的发展分析

2.1 反重力铸造电控技术的发展

纵观目前国内外反重力装备的控制系统,单板机控制系统已成为历史。随着计算机和PLC等工业控制技术的不断发展,给传统反重力铸造装备控制系统的更新提供了良好的环境。目前国内外常用的控制系统基本上有2种方式:

1)由工业化一体工作站结合各种数字量或模拟量输入输出板卡组成,该系统可发挥工控机的强大优势,采用高级语言编写更为复杂的执行或监控程序,用于数据采集PCI系列板卡具有很高的采集速度。国内研制开发的BH1型低压铸造计算机控制系统、T482型低压铸造控制系统都采用此种结构;

2)由PLC控制装置与触摸屏或工控机组成上下位机结构的控制系统,PLC大多采用德国SIEMENS或是日本MITSUBISHI公司产品,作为下位控制机,完成设备的顺序动作控制,工控机或触摸屏作为上位监控管理机,实现对设备的运行状况监控以及参数设置修改、数据保存与处理等功能。

2.2 反重力气控技术的发展

人们在反重力铸造装备的研制过程中不断探索,寻求更适合于反重力铸造装备使用的专用调节阀。例如,电气比例阀、直行程电动调节阀也在反重力铸造装备中得到了应用。数字化技术的发展给人们带来了更大的想象空间。德国GIMA公司率先在反重力低压铸造装备中使用了数字组合阀,开发出了专用BAC系统,取得了很好的控制效果。近些年来,国内的反重力铸造装备研制单位也开发了具有自主知识产权的反重力铸造专用数字式组合阀,并在不同种类的装备技术中得到了应用,取得了很好的使用效果。数字式组合阀技术的运用,计算机可直接采用数字信号进行控制,调节阀的不同流量状态可实现阶跃式调节,从而提高了控制系统的压力控制精度。

3 结束语

综上所述,反重力铸造装备技术在当前生产实践中已经得到了广泛的应用,且随着计算机技术水平的不断提升,反重力铸造装备技术已经能够实现自动化、远程化动态监控,能通过计算机软件技术来对铸造工艺进行控制,确保装备与铸件的铸造质量,使铸造工艺过程随时处于最佳状态,切实保证铸件质量。在本篇文章中,笔者对反重力铸造技术的种类作了分析,探讨了低压、差压与调压三种铸造技术的原理和特点,并展望了反重力铸造装备技术的未来发展趋势,得出一系列结论,希望对同行工作有所帮助。

【参考文献】

[1]蔡增辉,郝启堂,李强,李新雷.反重力铸造液面加压系统的自调整比例因子模糊控制[J].铸造,2010(03).

铸造技术范文第3篇

【关键词】林业机械;铸造技术;创新发展;研究

0 前沿

随着我国的改革开放,机械业正在飞速的发展着。而机械在林业得到了广泛的应用,然而便随而来的是林业机械的质量问题,往往一件林业机械使用的寿命很短,或者质量高的机械由于价格高而得不到更广泛的使用。那么如何铸造出高质量、低成本的可以大范围使用的林业机械是人们越来越关注的话题。本文先是介绍了林业采伐和加工中所使用的机械设备,然后介绍了目前我国的铸造技术以及未来的发展方向,两者相结合着来探讨下我国林业机械铸造技术的改进方法。

1 我国的林业机械设备

在我国林业的机械设备大概可以分为六种:(1)营林机械:主要应用于人工林的更新,例如有割灌机、小型的集材柴油拖拉机,用于防治病虫害的高扬程喷雾机以及风力灭火机和相关的检测设备。(2)园林机械:用于城市园林绿化、草坪修剪的低噪音修剪机以及园林工艺等。(3)木材采运机械:采伐用高性能油锯、树枝收集以及木片加工机械。(4)实木加工及板式家具设备:通用木工机械例如四面刨、圆锯机等;板式家具设备:裁板锯、多孔钻等;地板块设备:地板块专用设备或用四面刨以及其他配套设备生产;集成材、指接设备:涂胶机、指接机等;另外还有细木工板设备、涂装设备、木材干燥机械、防腐处理设备以及弯曲木设备等。(5)人造板加工设备:胶合板生产设备:小径木旋切机以及表板、芯板拼板机、无卡轴旋切机;中密度纤维板设备以及定向刨花板、人造板二次加工贴面和模压刨花技术等等。(6)木工刀具、刃具以及小型手动工具:如钻头、气钉枪、手动砂轮工具等。

2 我国的铸造技术

2.1 我国铸造技术概况

我国铸件产量从2000年起超越美国已连续6年位居世界第一,的发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染小、原辅材料已形成系列化。在国内,铸造业是关系国计民生的重要行业,是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础,是制造业的重要组成部份。在机械装备中,铸件占整机重量的比例很高,内燃机占80%、拖拉机占50%80%、液压件、泵类机械占50%60%

2.2 铸造技术中存在我问题

2.2.1 工艺水平低,铸件质量差

加工余量大,铸件的能耗和原材料消耗严重,加工周期长,生产效率低,已成为制约行业发展的瓶颈。大型铸件偏析和夹杂物缺陷严重. 铸件裂纹问题严重。设计不当,存在卷气、夹杂等缺陷,导致铸件出品率和合格率低。普通铸件的生产能力过剩,高精密铸件的制造依然困难,核心技术和关键产品仍依赖进口。计算机系统在机械铸造中得不到更好的应用。

2.2.2 能耗和原材料消耗高

我国每生产1吨合格铸铁件的能耗为550700公斤标准煤,国外为300400公斤标准煤,我国每生产1吨合格铸钢件的能耗为8001000公斤标准煤,国外为500800公斤标准煤。据统计,铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值的55%70%。中国铸件毛重比国外平均高出10%20%,铸钢件工艺出品率平均为55%,国外可达70%。

2.2.3 环境污染严重、作业环境恶劣

在我国仅仅有少数的例如一汽、二汽等大型企业的生产设备精良、铸造技术先进、环保措施基本到位以外,多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落后、一般很少顾及环保问题。铸造生产中炉料、型砂、芯砂的运输、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、浇注、冷却、落砂、清理和后处理等工序,就其作业内容来讲是在机械振动和噪声中进行,有的还在高温(如熔化、浇注)中作业,有的产生刺激性气味,粉尘作业环境更是恶劣。说明我国铸造行业环境问题的严峻程度,采用高技术实现绿色铸造是当前需要重点解决的关键问题。

2.2.4 人才短缺

人才短缺的主要表现有技术及管理人员数量偏少,分布不均,最少的工厂技术及管理仅占总职工人数的1.2%,最多的工厂占到32.3%,相差27倍之多,国企尤其是军工企业比例高。高级人才数量少。铸造企业技术管理人才基本以中专、大专和本科生为主,特别是中专、大专生数量为多,研究生很少。新人才来源困难。很多高校在20世纪90年代后不再设置铸造专业,一些大中企业的厂办学校也有下降趋势,新人才的来源日益困难。

3 我国铸造未来的发展方向

3.1 加强对铸造新工艺、新材料、新设备的研究

加强铸造业的基础研究和应用研究,铸造行业中许多金属材料都是通用的和关键的,因而应注重工艺研究和改进,同时又要加强材料工艺及计算机模拟等先进技术的采用以稳定产品质量。

3.2 开发环保型铸造原辅材料

建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系,根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、无污染的优质壳芯砂。

3.3 注重能源与环保立法

加大政策法规对这方面的限制力度,环保劳保的准入门槛也应升高,已有的技术落后、污染严重的铸造厂点应关闭。

3.4 制定人才政策,加强技能培训

国家应从长远考虑,制定吸引和稳定人才的政策。针对目前许多高校不设铸造专业的情况,可采取企业委托培养及厂校联合办学方式培养人,并且要特别重视对其计算机软件的培训。

3.5 自主创新

加大铸造企业的重组和结构调整,进行专业化生产,实现地域化聚集,壮大龙头企业,使中小企业围绕产业链集聚,实现基础配套、特殊工序装备、检测设备、信息网络、环保设施等资源共享。

4 结束语

林业机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。无论是我国的林业机械技术还是铸造技术都面临着很大的漏洞问题,这需要我们工作人员及时的更正,才能够铸造出高质量、低成本的林业机械,为我国的林业和铸造业做出更大的贡献。

【参考文献】

铸造技术范文第4篇

[关键词]温度控制;钢水成分控制;冷却控制

分类号:TV91;TV544

一、连铸工艺综述

与传统模塑法相比,连铸工艺更为自动化,智能化。传统铸钢流程里,钢水通过转炉生产出来,通过精炼炉进行提纯加工,通过各种模塑铸造成不同规格的钢坯。连铸工艺则是通过回转台、中间包、结晶器、拉矫机等设备将钢水连续铸成的钢坯。连铸工艺可以满足不同规格型号的钢坯生产需求,不仅降低了劳动强度,也提高了工作效率。具体工序操作如下图所示:

二、连铸工艺优化注意点一:温度控制

作为普遍使用的钢材铸造法――连铸工艺想要实现过程优化,首先要对针对工序的铸造温度进行控制。不同阶段工序、不同型号的钢种对温度的要求是不同的,笔者列出了三种常用钢材的温度控制,具体数据见表1。

之所以要进行严格的温度控制,是因为无论连铸过程中温度过高或者过低有不利于连铸工艺过程优化。

连铸过程中钢水温度太高,连铸机的耐火材料会受到损害,连铸过程不容易掌控,轻则影响铸造质量,重则影响操作人员安全。此外,高温度的钢水也会融化一些非金属杂质,高温环境会加速氧化反应,造成成品钢坯产生裂纹,影响成品质量。

连铸过程中钢水温度太低,极易堵塞进水口,影响连铸进行。相对的低温的钢水无法使非金属杂质浮在顶端。不利于钢水提纯,进一步影响铸造质量。

三、连铸工艺注意点二:钢水成分控制

钢水是连铸运行中的材料,就钢水的成分进行优化控制对于连铸质量有着重大意义。首先,钢水应该就成品钢种的型号而定,不用钢种对钢水的成分构成有不同的要求。其次,就一次连铸过程而言,钢水成分构成比例应当稳定均匀,确保连铸机运行的一致性。再次,保持钢水的较长时间的流动性,进而确保连铸机入水口通顺不堵塞。第四,钢水纯净度要高,争取做到条件允许情况下的最大纯净度,尽量减少异物、气体、杂质。最后,不同规格的的钢水构成应当有科学比例,不可轻易变更。笔者总结了常用元素在普通钢材中的适当比例数据,见下表。

四、、连铸工艺注意点三:冷却控制

钢水进入连铸机结晶器后,开始逐渐冷却。这是钢水表面温度和内部温度有较大差异,且钢水表面仍然具有可塑性,因此连铸过程中的冷却控制也是优化连铸工艺的重要步骤。

第一次冷却:结晶器入水,通过低温水冷却内部高温的钢水,初次固定钢水模型和钢水坯壳。因为不同钢种对冷却水的规格有不同要求,在此仅列出注意事宜:冷却水出水温度;冷却水进入结晶器和排除结晶器的温度差;结晶器入水后的水压等。

第二次冷却:在一次冷却流程完成后,钢水模型和钢水坯壳已经被初次固定。然而,由于坯壳内部钢水没有完全凝固,仍然具有可塑性,这时需通过二次冷却使钢坯成形。二次冷却一般使用喷水冷却方法,这时需要注意水量控制,以免水量过激使钢坯出现裂纹。低碳钢、高碳钢等不同规格的钢种有不同的冷却强度。

结语:

除了上述控制点外,连铸过程中还需要注意钢水中的气体、矿渣、不溶性合金等,确保钢水纯度;连铸机中间包运行环节还需要主要不能有任何杂物;注意连铸过程中连铸坯的拉出速度,防止连铸坯断裂;注意钢水和溶解氧气生成化学反应等。

连铸工艺优化是一个不断探索、不断前进的过程,需要各级施工人员、操作人员共同努力。

参考文献

[1]本钢首创全连铸工艺生产823钢[J]. 本钢技术. 2008(05)

铸造技术范文第5篇

【关键词】快速成型;机械铸造;应用

在机械制造业的不断发展中,铸造行业也面临新的问题,即快速制造。对于制造生产单件或小批量的零件需要确保制造的柔性以及生产成本。传统的制造工艺因为技术的限制难以满足现代生产的需要,所以,在铸造的过程中需要积极引进先进的技术,确保市场占有率以及产品的质量,提高市场竞争力。快速成型技术可以把原来的设计进一步加工并且形成实体,不利用模具也可以塑造形状。利用快速成型技术生产的模型可以用到产品使用功能验证以及设计验证等方面,对产品设计及优化增加依据。确保产品的开发成功率,有利于缩小产品的开发周期,降低成本投入。

1 快速成型技术

快速成型技术是一项国际上新开发的科技成果,其核心在于计算机技术以及材料技术,与过去的机械加工不同,通过CAD制成零件的几何信息,再使用激光束抑或其他措施把原材料变换成零件。使用这种方式,可以节省时间和成本,在很大程度上提高铸造的灵活性和生产效率。

2 快速成型的原理

快速成型技术不仅在制造的思想和实现的方法方面有重要突破,而且对零件质量、性能和制作时间等方面也有很大的进步。它的基本原理如下:每个三维零件是被二维平面沿相同坐标方向而叠加起来,所以,在分析的过程中,可以把三维实体分离,在一个平面里做信息分析,利用熔结、聚合作用等方法,一层一层有区别地固化液体材料或粘结固体材料,按要求快速制作出零部件。其利用的关键制造方式是把新的材料不断添加到工件上,从而完成零件制作。

3 快速成型技术的方法

现在快速成型技术的主要方法有:立体平板印刷法、逐层轮廓成型、激光分层烧结法、融化堆积、光掩膜法、陶瓷壳法。由于方法不同,在使用过程中的具体工艺也会有所区别,各具特点,但是,这些工艺的具体使用流程却很相仿。以上方法很多仍处在研究的阶段,也有一些已投入实用,例如:立体平板印刷法就是一种比较成熟的技术方法,而且在市场上占有一定的市场份额。

4 基于快速成型技术的机械铸造应用

4.1 直接铸造法

直接铸造法其中的主要特点是一步成型,在这过程中不需要经过转化形状,通过金属浇铸的办法形成金属零件。由于金属零件不用改变其他形状,所以称为直接铸造法。这种方法一般用于铸造简单的零件。直接铸造法有两种模式:

(1)直接壳型铸造法。利用激光烧结陶瓷粉,激光在烧结中有选择性,可以完成对壳型零件的一次性铸造。运用这种方法,第一是在辅助设计软件里,把零件模型变化为壳型,再设定浇注系统,壳型的厚度一般选择5-10毫米。使用激光烧结时烧结非零件材料,而零部分就却还是粉末。在烧结完成之后,固化剩下的部分就可以得到壳型,最后向壳型物体内浇筑就可以得到金属零件。这种方式可以节省一些传统的过程,如模具的设计、制造等,这样可以有效加速零件加工。同时这种方法也有缺陷,以这种方式制成的零件,它的表面粗糙度比较高。所以这种技术方法的重点就是选择壳型厚度,优化表面粗糙以及固化工艺等。

(2)直接制模铸造法。直接制模铸造时利用粘接剂连接,直接铸模制成的金属成型的特点是柔性、环保,这种方法对外形复杂以及内部结构都可以制作,选择材料的时候可以使用铸造用砂形成砂型,浇注后就可以铸成金属零件。这种方法成本低,尺寸比较大,可以用于铸造结构复杂、体积大的零件。

4.2 一次转制法

一次转制法即快速成型之后仍要继续与别的制造工艺结合铸成最终产品。这种方法适合用作制造单件、小批量零件。

(1)砂型铸造用模快速成型。第一先选用树脂材料利用快速成型的技术完成模样的制作,其后进行喷涂抑或镀金以得到准确的原型。再者就可以将得到的原型放到模板上加工生产。其中的具体程序如下:①通过辅助软件设定零件的加工数量、圆角以及起模斜度等;②在系统中传入数据,即可得到经过微修后的相关的零件模样;③把得到的模样拼接制成模板,模样过大的情况可以使用分模块的方法进行;④形成最终的模样。一般情况下,为了降低材料的使用量,节约上机的时间,会把模样的背面会设计为蜂窝状。这种设计需要考虑模型的承受压力,同时,考虑到要提高模型的耐磨性,制造时要在模型的表层进行电镀铝合金,也可把特氟隆塑料喷涂在表层。

(2)铸造熔模的快速成型。利用辅助设计软件和三维成型设备铸造陶瓷壳,其优点在于有利于减少熔模铸造所花费的时间,可省去压型、蜡模等一些工序。不仅如此,这种模型可以完全不用考虑蜡模变形等因素,因此,其优势还在于增加零件的精准度,铸造中空零件。使用这种技术,工厂就可以在一周之内制成高精度的零件,极大提高生产效率。

(3)铸造消失模的快速成型。主要指融积成型FDM、叠层实体制造LOM等一些方式产生树脂抑或热塑性材质的原型能够快速成型。把成型模样用耐火材料涂上,同时将其放入装满干砂的密封箱中,并把空气抽空,使砂型结实起来。这是把已经融化的金属倒入砂型里,最后烧掉模样,即可铸成金属零件。因为烧模样的过程中会留下一些灰分,会影响零件的质量,所以利用选择性激光烧结并使用PMMA构造模样,这样才能减少灰分。

4.3 二次转制法

二次转制法的核心在于利用快速成型铸造出原型模样,通过选择硅橡胶、蜡和聚氧脂等一系列材料进行浇注,形成软模具,之后把其和陶瓷型铸造、熔模铸造等其他铸造法相结合,从而制成金属零件。因为由原型再到金属零件需要两次抑或两次以上的转换,因此这工艺被称为二次转制法。这种方法适用于制造批量金属零件。值得关注的是,这项技术的核心在于软模具精确的尺度以及处理模具表层的粗糙度。

5 结束语

快速成形技术作为现在国际上成型工艺中新的关注点,机械铸造作为一项传统的工艺,结合这两门技术各自的特点和优势,从而在新产品开发中获得经济效益以及社会效益。本文阐述了快速成型的原理以及主要方法,并对快速成型的机械铸造的应用进行分析说明,希望能够给大家带来借鉴。

参考文献:

[1]佟晓飞.浅谈快速成型技术在机械铸造生产中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(20).