铸造设备范文第1篇

关键词：冶炼离心轧辊；设备制造；工艺与设计

中图分类号：TG249 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0016-03

1 案例简介

离心铸造是一种综合性比较强的铸造方法，每年我国使用离心铸造的方法生产的铸件在323万吨以上，在铸件生产中有着非常重要的地位。某钢铁公司由于增加新的生产线，对D390离心轧辊的需求量增加，需要增加规格更大的离心铸造设备生产离心轧辊，设计人员要通过设计来得到离心轧辊铸造设备。

2 离心轧辊铸造的优缺点和作业原理

2.1 离心轧辊铸造的优缺点

离心轧辊铸造主要是使用旋转来产生离心力，有着其他铸造工艺不具备的优点，具体如下：（1）一些部件不需要浇冒口，有效的提升了金属液的使用效率；（2）不需要使用砂芯就可以铸造出环形和空筒形的铸件，同时也可以生产出长度和直径不同的铸管，具有良好的生产效率，生产成本也不高；（3）在离心力的作用下，金属液凝固后，质地细腻；（4）可以浇筑出不同的双金属铸件。不过在使用过程中也有一定的局限性，比如离心铸早需要结构相对复杂的铸造件，价格比较贵，离心铸造设备的投资要比较高。所以对离心轧辊铸造设备进行自行设计是很有必要的。

2.2 离心轧辊铸造的作业原理

离心铸造指的是将金属液浇入到正在旋转的铸型中，在受到离心力时，会凝固成所需的固件，属于一种比较特殊的铸造形式，根据铸造方法的不同，可以将离心铸造分成立式离心铸造和水平离心铸造两种。在生产离心式轧辊的时候，一般使用水平离心铸造的方法进行生产，在制作的过程中，会先将离心设备上放入铸型中，在托轮的带动下铸型会进行旋转，在铸型的转速达到规定的转速后，将铁液浇入，在离心力的作用下，铁液会变成铁壳，然后在规定的时间内，降低铸型的转动速度直至停止，对上下型腔和吊下铸型进行组合，将铁液向内进行浇筑，最后完成离心轧辊的浇筑。如图1所示。

图1 离心轧辊铸造设备的作业原理

3 新型轧辊产品的规格

此钢铁公司设计的离心轧辊铸造设备可以生产的轧辊的规格如表1所示，按照轧辊最高设计规格为D755*425为基础，对理论进行计算。

4 设计离心轧辊设备的方法

离心铸造设备在设计的过程中，主要需要设计动力驱动系统、浇注系统、防护系统、托轮组等。

4.1 设计离心轧辊设备的托轮组

在离心式轧辊铸造设备中，托论组的主要是用来对铸型进行支撑和驱动，共有从动托轮和主动托轮两个部分构成。在设计时，需要考虑以下几个方面的内容。（1）选用合理的托轮材料。由于在铸型生产的过程中，托轮会和铸型产生比较强烈的滚动摩擦。因此，选用的托轮材料要有良好的韧性、抗冲击性和耐磨性，本设备使用42GrMo来进行托轮的制作。（2）选取合理的托轮宽度和直径。在离心轧辊铸造设备作业的过程中，输出速率受托轮直径的影响比较大，另外，托轮的宽度会对铸型旋转的平稳性造成较大的影响，根据相关的经验参数以及轧辊的具体规格，将托辊的大小确定为D655*125。（3）确定托轮组的平衡精度。由于对托轮组各个零件进行加工的过程中，会有一定的误差存在，在快速旋转的过程中，会有比较大的偏心力，对托论组的旋转平衡造成较大的影响，所以要确定托轮组的平衡精准度，经研究决定本离心轧辊主要设备托轮的平衡精准度为G6.3级。（4）计算主动轴和从动轴的强度。利用带轮或者接手，可以使电机向主动轴输出133kw的功率，将主动轴工作的转速确定为994r/min，电动机向主动轴的外力偶矩Tmax为：

使用40Cr进行主动轴和从动轴的制作，根据强度对轴的最小直径进行计算得到：

在公式中，轴的许用扭转强度[t]=46MPa。由于键槽会削弱轴径，需要将轴径提高5μ，将安全系数确定为s=1.5，轴的最低直径D=105mm。

4.2 设计动力驱动系统

在设计动力驱动系统的时候，主要需要设计控制电路，计算电机功率。在铸造D755*D425的离心轧辊时，经计算得出铸型的转动速度为n=490r/min，铸型的转矩为T=2253N.m，经计算电机的功率为128.54KW。根据标准化，经电机的功率确定为133kw，为了保证在生产过程中，离心速度处于最佳状态，使用直流变频调速式电机进行制造，并将自动减速设备安装到电机上，将电机的转动速度控制在0～1450r/min。

4.3 设计防护系统

为了防止轧辊制造设备在工作的过程中，钢液和铸型在高速旋转的状态下飞溅出来，对人造成伤害，要求设备在完全封闭的环境下进行作业。因此需要设计防护系统。一般情况下防护系统主要是由两个钢材质的防护罩构成，施工轨道的方法进行移动，在生产的过程中，可以先打开防护罩，然后将铸型放入，最后合上防护罩，将浇筑完成。

4.4 支撑脚的设计

为了保证铸型旋转的平稳性，要根据铸型的直径确定被动托轮和主动托轮之间的间距，要使托轮中心线和铸型中心线之间的夹角为90°～120°之间，当夹角过低时，对驱动电动机的功率要求不高，不过会因为铸型的圆度导致径向圆跳动过大，如果夹角过大，铸型圆度会使径向圆跳动较小，运行相对来说也比较稳定，不过随着两托轮对铸型的夹持力不断提高，电动机转动的功率也会随之证据，经研究决定，此次设计使用的夹角度数为120°。

4.5 选择合理的主动轴电机的连接方法

在铸造离心轧辊的时候，在将铁液浇注到高速旋转的铸型时，如果使用皮带轮进行连接，铁模的转动速度很容易因为皮带打滑而降低，金属液会因为离心力过低，从铸型中遗漏出来，引发事故。所以，最好使用联轴器对大型离心铸造设备进行连接，通过对不同联轴器的性能进行对比，齿式联轴器可以符合离心铸造工艺的基本要求，根据相关的参数联轴器可以使用GICL7型鼓形齿式联轴器，联轴器的需用转速为2685r/min，公称转矩10000N.m。需用径向的位移为4.8mm。

4.6 设计轴承座和轴承

以往多是使用精准度比较高、间隙比较小的轴承对离心机的轴承进行更换，但是在实际应用的过程中，效果并不理想。经过试验发现，使用游隙在0.21mm左右的轴承具有使用年限长，振动小的优点。在对轴承座进行设计时，使用水冷式轴承座。使用空腔结构取代轴承座的内腔结构，在设备运行的过程中，可以使用循环水将多余的热量带走，有良好的降温效果，延长了轴承的使用时间。

4.7 设计浇注系统

在对浇注系统进行设计的时候，要根据下面几个方面的要求进行设计：（1）为了便于操作人员进行观测和操作，设备浇注系统和铸型之间要可以互相移动。（2）规格不同的轧辊设置的浇注中心的高度也是不同的，要保证浇筑杯调节的快捷性和方便性，根据工艺的具体要求，将系统设计成轨道式移动小车浇注系统，具有非常良好的使用效果。

5 离心轧辊铸造设备实际运用

离心轧辊设备在投入使用后，检测证明离心铸造设备生产的贝氏体离心轧辊基体组织中贝氏体的含量在61μ以上，离心轧辊的工作层没有出现比较明显的合金偏析情况。设备在投入使用半年后，离心铸造设备在产生贝氏体离心轧辊的时候，振动幅度比较平稳，没有出现一些比较大的铸造缺陷，检查贝氏体离心轧辊工作层也没有出现剥落、夹渣、掉块的情况，设备符合使用的基本要求。

6 结语

经过实践证明，使用新制作的离心轧辊铸造设备符合离心轧辊生产的轧辊符合基本的工艺要求，设备在工作的过程中也比较稳定。通过自行设计和制作离心轧辊铸造设备，有效的节约了企业的资金，同时也为轧辊铸造设备的设计和制作提供了宝贵的经验，值得被推广应用。

参考文献

[1] 乐庸志，钱国钢，曾明.提高铸铁轧辊心部强度的

工艺研究[J].铸造，2011，（1）：87-88.

[2] 高玉章.离心复合轧辊辊身裂纹缺陷分析与控制

[J].特种铸造及有色合金，2011，（7）：195-196.

[3] 邹小伟，张旺盛，胡建国.离心铸造含硼高速钢轧

辊的研究[J].铸造技术，2011，（9）：219-220.

[4] 郝素斌，刘瑞玲.复合轧辊铸造工艺及凝固模拟研

铸造设备范文第2篇

关键字 高压开关设备；铝合金铸造工艺；发展及问题

中图分类号TG24 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0051-02

随着人们对耐用性，美观性逐渐重视和要求，所以铝合金铸件的美观性，可用性，耐用性都收到了前所未有的重视和关注，而在生产中我们不仅要注重铝合金的这些显而易见的特性，更要注重生产的安全性，高压开关是保证生产人员生命安全和公司财产安全的重要设备，可以说它是一个尽职尽责的“安全卫士！”

1高压开关设备在工业制造设备上的应用

1.1 什么是高压开关

什么是高压开关，高压开关的的定义是什么，下面我们就来介绍一下高压开关，高压开关是指，再制造工件的过程中用到的电压在三千伏以上，频率低于五十赫兹以下的电力开关设备，主要用于对制造机械起到一个保护和控制的作用，也就是说当电压超负荷运转，已经超过了机械所能承受的范围，为了保护工作人员生命和公司财产的安全，高压会自动切断电源，不会让机器超负荷运转，造成不必要的事故，高压开关设备是由断路器，隔离开关，接地开关，重合器，分段器其，符合开关，接触器，熔断开关，敞开式组合电器，这些元器件组成的。这些仪器相互配合，相互作用才会保证机器安全运作，工作人员安全生产。

1.2 在工业制造设备上的应用

我国重工业的崛起，汽车，船舶，飞机，航天等重工业的不断发展，运用铝合金材料的地方也越来越多，吃饭离不开铝合金锅和盆，出行离不开汽车，汽车上很多零部件也是铝合金制造的，用的一些电气设备也会应用到铝合金，如手机，电脑等等，铝合金的应用如此广泛，所以生产中的安全性，必须要加以注意。正因生产中存在一定安全隐患，像高压开关这种安全防范措施的必要性就很是尤为重要了。目前很多大型生产厂家，都会有高压开关的使用，例如电厂，汽轮机厂等等，从这些实例中我们不难发现，高压开关的重要性是显而易见的。

2 铝合金的铸造的工艺发展及问题

2.1 铝合金的铸造工艺发展

铝合金的工艺制造和处理是机械制造中的重要工艺之一，其中包括热处理工艺，机械制造工艺等等，这些工艺都是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。就气铝合金工艺制造的发展，由最早期的人工打造再到模具铸件打造，通过将熔炼好的金属浇入铸型，待其凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。用铸造方法得到的金属件称为铸件。 铸造的方法很多，主要有砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造以及熔模铸造等，其中以砂型铸造应用最广泛。 砂型铸造的典型工艺过程包括模样和芯盒的制作、型砂和芯砂配制、造型制芯、合箱、熔炼金属、浇注、落砂、清理及检验等等，压力铸造方法分高压和低压，简单的分析一下高压铸造和低压铸造的区别，先从产品上区别高低压产品相比，高压产品可以做得轻、巧、精密度高；低压产品沉、实、气密性好。 所以一般而言，就模具方面，高压比低压贵；产品则刚好相反。而高压的生产设备也要更贵一些，另外高压不能放砂芯，低压铸造可以。高压可以生产0.3mm～25mm壁厚的复杂铸件，设备和压铸模费用高，铸件加工费用低；工艺出品率：高压75%～80%，低压80%～95%等等特性。

2.2 铝合金的铸造工艺的问题

高压铸造铝合金的方法存在的问题是高压快速成型，导致里面的气体无法排除，容易被压碎为细密的气泡残留在铸件内，气泡过大则铸件不能热处理，甚至报废.内在质量也不怎么样。另外如果高压存在问题，很有可能导致未熔合和未完全熔合，裂纹、气孔、缩孔、结合线深入，烧伤、烧穿、边缘胀裂、过深压痕、火口未闭合和过热组织等，这些缺陷在焊件上是否允许存在，是否允许修补是由缺陷的特性，而且这种问题对于铸件来说是“致命”的，一旦这种不合格的铸件流入市场，会给人们生命财产安全带来巨大的隐患，所以要想尽一切办法克服所能克服的困难，解决铸件质量问题，以上只是提到了压力铸造中最常见的问题，还存在着很多其他的问题，但是都会有解决办法。在此就不表了。

3结论

社会是在不断发展的人们对使用的物品审美性和耐用性都有更高的要求，例如汽车，船舶，飞机，航天等等，运用铝合金材料的地方也越来越多，吃饭离不开铝合金锅和盆，出行离不开汽车，汽车上很多零部件也是铝合金制造的，用的一些电气设备也会应用到铝合金，甚至一些衣物，饰品，手机等电子设备都会用到铝合金，所以铸造铝合金被越来越重视，另外在实际工作的条件下是完全不能够避免的。很多时候铝合金件再加工直接影响到一个实验，一个工程的成功与否，有的甚至会造成重大的伤亡事故，生命财产的损失。压力铸造是铝合金常用铸造方式，高压开关的运用不仅保证了生产安全，也保证了铸件的质量。相信随着时间的发展和科技的进步，铸造方法会越来越科学，铸件也会越来越完美。

参考文献

[1]M.R.切斯里.铸铝手册[M].北京：国防工业出版社，1965.

铸造设备范文第3篇

关键词：铸造机械；产品质量；质量管理

根据设备造型方法的不同，铸造机械又分为砂型铸造和特种铸造。我国国内的的铸造机械技术逐渐成熟，砂型制造与特种制造不仅有较为完备的设备的支持，更有技术经验的指导。作为一项基础性的机械制造业，严格把控设备质量是确保企业生产安全的关键，也是对社会经济发展负责的体现。本文围绕铸造机械的产品质量作简要的探讨，为铸造机械的发展提供一定的理论借鉴。

1.铸造机械产品质量重要性分析

1.1.铸造机械安全技术分析

铸造机械的制造工艺是将金属进行高温熔化，当其转变为液态后浇筑到铸型型腔内部，通过冷却凝固得到所要求生产的机械设备的形式。在这一过程中，高温、浇筑、清理等都是对工作人员的操作要求较高的技术。

从其生产的环节来看，铸造机械的工序较为繁杂，同时，各环节中的危险系数较大，工作人员需要忍受高温作业、粉尘和烟雾侵袭、噪声污染等多方面的对人体不利的生产环境，烫伤、爆炸等现象也是铸造企业较为常见的事故。故而，确保产品生产过程中的安全是企业对员工负责的体现。

生产安全一方面要求企业做好基础性的安全教育。另一方面也离不开安全操作和科学的生产。操作人员只有确保铸造机械的产品质量，才能够尽可能地减少机械返工和重造，大大降低了工人的危险性，另外，由产品质量保障带来的企业效益能够加快企业进行技术革新和设备购进的步伐，提高企业生产的科学和安全性。

1.2.我国铸造机械的现状分析

从我国铸造机械的进出口比例来看，铸造机械产品质量的问题较为严重。国外的先进铸造设备的引进相较于出口而言，有着压倒性的数量优势，这不仅是我国机械铸造业发展情况的体现，更是国内企业进行技术革新和产品质量监管的有力警告。国内市场上的中高端铸造机械较少，低端产品充斥市场，品种齐全却核心技术萎靡，这些现象都在一定程度上要求铸造企业进行质量控制，确保铸造机械生产过程中的质量安全。

另外，国内的铸造机械的生产数控化与国外相比依然有不小的差距。数控化的程度低不仅影响着企业生产的效率，同时也加大了工作人员进行质量监管的工作难度。

1.3.经济发展为铸造机械提出的新要求

随着我国经济发展的不断提速，铸造机械的发展也被提出了新的要求。首先，铸造机械需要在以往的发展基础上向生产过程绿色化、生产产品优质化、生产效率高效化方面发展，打破目前国内的铸造机械格局，进行核心技术探索和建设。其次，在科学技术发展的同时积极的引进先进的设备，提高铸造设备的应用率，加强设备的生产能力建设。同时，将先进的计算机信息技术应用到铸造机械的生产过程中，使用智能化、数字化、远程控制，提高生产车间的科学性和安全性。最后，建立完善的信息集成系统，及时的处理技术和生产问题，提高企业铸造机械生产的效率。

2.铸造机械产品质量管理工作的实施措施

2.1.生产环节上的质量管理

铸造机械的生产工艺不仅包含多个生产环节，其对操作人员的能力也有一定的要求。因此，从生产环节上加强铸造机械的质量管理工作十分必要。

首先，根据不同铸造设备的工艺要求进行合理的生产过程控制。在铸造机械生产中，部分机械设备需要工作人员进行热处理，而部分铸件需要工作人员对其进行防锈油处理，这些工艺细节上的差别并不影响整体的铸造设备的生产流程，在开展相应的工作过程中，生产车间管理人员需要综合基本的生产流程进行人员安排，确保生产流程的规范性和科学性，

其次，加强生产环节中的铸件质量检测和控制。针对铸件生产过程中工艺的不同进行铸件工艺的参数识别，确定每一铸件的制造工艺和技术参数。不同的铸件其生产工艺的难度系数也有相应的区别，生产车间管理人员需要结合各操作人员能力的不同对其岗位进行适当的调整。环节不同其操作步骤也不尽相同，混砂、造型、砂型烘干、浇包、落砂、清理等都需要操作人员具备一定的操作经验和能力。

2.2.铸造机械生产材料和设备控制

首先，企业需要对材料供应商进行适当的管理，对材料购进进行严格把关。第一，控制原材料供应商的材料供应。原材料的购进包括质量检验、材料运输、材料贮藏等环节，工作人员需要针对不同的环节进行措施的落实。质量评估和检测必不可少，同时，由运输给材料带来的磨损现象需要工作人员采取一定的防护措施使之降到最低。材料贮藏也需要工作人员结合材料的特性进行贮藏条件的改善，确保原材料的质量。第二，根据铸造机械的质量要求进行原材料供应商的慎重选择。促进原材料质量的改进是一项需要铸造企业重视的工作，这对原材料供应商的要求也就相对较高。铸造机械的产品生产需要根据设备质量要求的不同合理的筛选供应商，进而促进供应商及时的更新原材料的质量控制技术。

其次，铸造机械产业需要积极的进行数控化和信息化管理。在目前国内铸造机械的现状下，进行先进设备的引进和数字化控制技术的管理十分必要。一方面，铸造机械企业需要结合本企业内部的设备情况进行先进设备的引进和已有设备的检修，确保生产的安全和高效。另一方面，企业需要结合国外的先进管理技术进行信息化管理，建构起较为先进的信息化管理系统。

3.结束语

在机械制造业中，传统的现代技术已经逐步让位于先进的科学信息技术，企业的管理与质量监管工作也需要根据科学技术的发展做适当的更新与完善。铸造机械的质量管理同样重要，作为基础性的机械制造，铸造企业所生产的产品质量直接关系到国家的重工业发展和国家施工安全，因此，铸造企业需要针对内部技术的不足进行适当的技术革新和管理系统建设。

参考文献：

[1]胡启林.锻压机械产业聚集 铸造机械形象升级[N].中国工业报，2011（11）

[2]盛国裕，沈海滨，吕丽莹，等.机械产品质检方案策划方法的研究[J].工业计量，2009（09）

铸造设备范文第4篇

关键词：铝合金铸铝件产品；重力铸造技术；工艺；装备；产学研

引言

进入21世纪，随着社会经济的发展，环境和能源问题的日益严峻，以高速度、大容量、低污染、低能耗、安全可靠著称的高速铁路作为适应现代文明和社会进步的高科技产品将大大降低交通运输的社会成本，缩短了时空距离，从而产生巨大的社会经济效益。

接触网是铁路客运专线和高速铁路牵引供电系统的主体和关键，在接触网中铝合金零部件又是其核心技术产品，它直接关系到客运专线和高速铁路的可靠性、稳定性和安全性，轻量化、耐腐蚀是铝合金铸铝件发展的强大动力，发展铝合金铸造是顺应高速电气化铁路发展的必然所在。

1 工艺为产品服务

1.1 系统分析开发铝合金零部件铸造工艺

科学的铸造技术见图1

图1 科学的铸造技术

1.2 铸造凝固模拟技术的应用

在进行重力铸造模具设计的时候，传统铸件的生产设计往往依靠技术人员的实际工作经验，缺乏科学的理论依据，特别是对于复杂件及重要受力的铝合金腕臂系统铸铝件，生产中往往要反复的修改铸件结构或铸造工艺来达到最终的技术要求，这种“经验+试验”的工艺方法，导致出现研制周期长、成本高、质量不稳定等弊端，运用铸造专业模拟软件可以对铸件凝固过程进行数值模拟，根据铸件的需要，输入合适的边界参数，对铸件充型、排气、凝固状态进行模拟，直观预测铸件的质量及可能发生的缺陷，以帮助获得最终的最优秀的工艺设计，如图2所示。

图2 典型铸铝件定位制作凝固模拟浇铸及有限元分析

1.3 模具温度场的控制调节

模具与铝液之间热交换关系非常密切，模具温度场的分布和稳定与否，对铸件质量、模具寿命和生产效率等都有着重要的影响，直接关系到铸造生产的生产成本和经济效益，铝合金重力铸造可采用天然气加热系统，温度控制在300～350℃左右，通过手持式热电偶可以测模具实时温度，但是由于季节因素模具温度容易受周围环境温度影响，为了防止铸铝件产生气孔、冷隔、浇不足和缩孔缺陷，在模具上建立可人为调控的模具温度场，通过设置风冷及水冷系统、控制加热系统，用于模具的加热冷却。

倾转浇注是模具在倾转重力浇铸机上进行倾转浇注的一种先进的浇注工艺，由于倾转浇注时合金液流平稳，对模具型腔的冲刷力小，避免了合金液流在浇道中或型腔内的紊流或飞溅，能实现合金液流在模具型腔中的层流充填，因而可得到组织致密、机械性能较高的铸件，目前如腕臂系统关键受力件70支撑线夹本体、42-55定位支座本体等铸铝件，通过倾转工艺的实施，铝合金液体在模具中的充型和排气良好，有效的减少了气孔和缩孔现象的发生。

2 装备为产品服务

2.1 倾转式铸机与产品的融合

针对铝合金腕臂系统铸铝件结构的需要和工艺的需求，要求重力铸造设备的设计制造能够满足不同产品工艺需要，目前铸造车间使用的是倾转重力铸造机，其主要由底座、床身、左右开合型及顶出机构、下顶出机构、前后抽芯机构、液压控制系统、电气控制系统及冷却系统等组成，在倾转机构的作用下，床身可整体向前倾转最大45角度的随意倾转，主界面可实现多种铸造工艺、自动模温控制、快速装卸模具等各项功能。

2.2 高质量的模具设计与制造技术

准确全面的CAD设计是模具制造技术的基础，采用三维造型与断面剖析技术，能准确地反映出产品的几何要求，将砂芯的三维造型组装在模具结构的三维造型中，能直观准确地设计出符合设备及产品要求的模具结构。用专业的CAM编程软件对模具的流道装置及型腔进行编程计算，并采用世界先进的多轴高速铣和高速雕刻加工中心等现代化设备，制造出高质量的优质模具。

2.3 精确零活的制芯设备

随着热芯盒制芯工艺在有色铸造上的成熟普遍应用，近几年热芯盒制芯工艺在铝合金腕臂系统铸铝件的铸造上得到了很大发展，通过将由液态热固性树脂黏结剂和催化剂配置成的覆膜砂，填入加热到一定温度的芯盒内，贴近芯盒表面的砂芯受热，其黏结剂在很短时间即可缩聚而硬化，而且只要砂芯的表层有数毫米结成硬壳即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化。

2.4 工业机器人自动化重力铸造

目前高铁铝合金腕臂系统零部件基本采用重力铸造进行产品生产，浇注仍采用手工浇注，工作环境较艰苦，产品工艺与人员的技能经验关联密切。

未来采用工业机器人代替人工浇注能给企业的成本、人力资源、安全生产、品质管理带来帮助，能使企业在激烈的市场竞争处于相对优势地位，同时也是自动化发展的必然要求，采用现代化的重力铸造技术，实现机器人的下芯、浇注、取件三个功能，还可与铸件输送冷却系统等设备组成自动生产线。

2.5 设备的配套开发技术

为满足高铁铝合金腕臂系统铸铝件重力铸造工艺的需要，铸造车间不仅要大力推广应用上述的先进核心重力铸造装备，还需使用一些配套的先进技术装备，贯穿所有铸造环节，形成完善、实用的重力铸造生产线。目前已引进和联系厂家制造出下述的配套设备：引进铝合金旋转净化仪，用于铝液的精炼及除气，引进德国IDECO公司铝合金密度当量测试仪，通过采用缺陷放大原理，测试终端试验密度从而可以反映出铝合金的缺陷程度；引进德国IDECO公司铝合金热分析仪，用于全自动分析和检测铝合金的变质和晶粒细化程度；引进美国GE公司无损X射线探伤机；协助开发熔炼保温炉快接插头，快速转换保温炉体，确保用电安全；协助开发多功能倾转铸机，未来可考虑引进砂芯除芯机等设备从而减少人工除芯带来环境、安全及质量问题。

3 产学研为铸造车间提供一流的解决方案

随着我国高速电气化铁路事业的蓬勃发展，接触网零部件制造企业已全面实现高速电气化铁路接触网关键零件的国产化，但企业在试制开发生产铝合金铸铝件和新建车间过程中面临诸多困难，例如企业缺乏建造铝合金重力铸造车间的知识、缺乏国外牌号铝合金铸铝件重力铸造生产经验、不熟悉现代化的重力铸造先进技术、没有铸件试制开发能力或手段、不能和研发设计单位同步开发铸件等等。因此这就需要通过企业、科研院所和高等学校之间的合作，高校和企业自主联合科技攻关与人才培养，共建研究中心、研究所和实验室，一方面不仅为企业用户提供信息咨询和策划重力铸造车间的建造，而且还可以提供一流的熔炼设备、制芯设备、重力铸造设备、模具设计、工艺制造为一体的核心解决方案；另一方面是利用铸件样件的试制开发手段和技术，为企业搭建铝合金重力铸造的孵化器，提供生产工艺培训、小批量生产供货服务。

为了推动铝合金腕臂系统铸铝件重力铸造事业的发展，通过产学研的战略合作模式，可以为重力铸造企业提供如下的一流的完美解决方案：（1）提供新产品的工艺开发咨询服务――解决小批量产品试制问题，为产品设计研发提供同步开发服务，国外零件国产化的试制开发；（2）提供批量化生产的全套工艺与装备的交钥匙工程服务，实现产品快速批量化投产； （3）提供增值服务为导向的多种合作模式――小批量试生产合作，试制开发费用的合资与合作，批量生产车间的同步规划与提供。

4 结束语

近年来，通过引进消化吸收再创新国外先进设计制造管理技术，我们已全面实现了高速电气化接触网关键零件国产化，铝合金腕臂系统铸铝件重力铸造工艺产品质量已经比较成熟，同时和国内一些高校科研院所进行了多种模式的合作，取得了良好的效果，特别是上百万件铸铝件大规模批量投产并广泛应用于国内众多线路如京沪、哈大等高速铁路的腕臂装置、定位装置等，提升了我国电气化铁道牵引供电系统设备质量水平，为实现我国高铁事业的宏伟蓝图做出了一定的贡献。

参考文献

[1]田荣璋.铸造铝合金[M].湖南：中南大学出版社，2006.

[2]耿浩然，姜青河，李长龙，等.实用铸件重力成形技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3]聂小武.实用有色合金铸造技术[M].辽宁：辽宁科学技术出版社，2009.

铸造设备范文第5篇

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。