影响精密铸造件尺寸精度的因素
一般情况下,精密铸造件尺寸精度是受铸件结构、铸件材质、制模、制壳、焙烧、浇注等多方因素影响的,其中任何一个环节设置、操作不合理都会使铸件的收缩率产生变化,导致铸件尺寸精度与要求有偏差。以下是可造成精密铸件尺寸精度缺陷的因素:
(1)铸件结构的影响:a. 铸件壁厚,收缩率大,铸件壁薄,收缩率小。 b. 自由收缩率大,阻碍收缩率小。
(2)铸件材质的影响:a. 材料中含碳量越高,线收缩率越小,含碳量越低,线收缩率越大。 b. 常见材质的铸造收缩率如下:铸造收缩率K=(LM-LJ)/LJ×100%, LM为型腔尺寸,LJ为铸件尺寸。K受以下因素的影响:蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。
(3)制模对铸件线收缩率的影响:a.射蜡温度、射蜡压力、保压时间对熔模尺寸的影响以射蜡温度最明显,其次为射蜡压力,保压时间在保证熔模成型后对熔模最终尺寸的影响很小。 b.蜡(模)料的线收缩率约为0.9-1.1%。 c.熔模存放时,将进一步产生收缩,其收缩值约为总收缩量的10%,但当存放12小时后,熔模尺寸基本稳定。 d.蜡模径向收缩率仅为长度方向收缩率的30-40%,射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响。
(4)制壳材料的影响:采用锆英砂、锆英粉、上店砂、上店粉,因其膨胀系数小,仅为4.6×10-6/℃,因此可以忽略不计。
(5)型壳焙烧的影响:由于型壳的膨胀系数小,当型壳温度为1150℃时,仅为0.053%,因此也可以忽略不计。
(6)浇铸温度的影响:浇注温度越高,收缩率越大,浇注温度低,收缩率越小,因此浇注温度应适当。
我国精密铸造业在环保方面的问题及解决方法
资源与环境、生产与可持续发展已成为当今制造业的主题,而精密铸造行业生产工序繁多、过程复杂,是严重污染环境的行业之一,尘、渣、废气、废水、噪声等污染环境情况不容忽视,且我国铸造工业多以粗放式发展为主,厂点小而分散,并分布于城市区域,这对自然生态环境构成严重的威胁。因此,中国铸造业必须实行严格有效的环境保护,走可持续发展道路。
1.我国铸造业在环保方面存在的问题
我国铸造行业的技术水平比发达国家落后约20年,且设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣。具体表现在以下几方面。(1)环境污染严重、作业环境恶劣。(2)复合型铸造科技管理人才匮乏。(3)环境保护意识淡薄,相关法制不健全。(4)能耗和原材料消耗高。(5)行业结构不均衡,配套设备落后。
2.对策
我国精密铸造业正处在从铸造大国向铸造强国起步的新阶段。必须克服现实的能源、资源、人才瓶颈和环境问题的困扰。因此,必须抓住机遇,利用高技术提升铸件质量,扭转中国铸件在国际市场上技术含量不高、价格低廉的形象。
(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,精密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。
(2)开发环保型铸造原辅材料。
(3)调整行业结构,鼓励集约联合重组,完善配套设备,根据不同地区、不同企业的具体情况,分类指导、有保有压。坚持扶优与汰劣结合,升级改造与淘汰落后结合,兼并重组与关闭破产结合。
(4)注重能源与环保立法,加强力度。
(5)构建共性技术和高技术传输平台。
(6)积极认真贯彻ISO14001国际环境管理体系标准。贯标的意义有助于提高组织的环境意识和管理水平;有助于推行清洁生产,实现污染预防;有助于企业节能降耗,降低成本;减少污染物排放,降低环境事故风险;保证符合法规、法律要求,避免环境刑事责任;满足顾客要求,提高市场分额;取得绿色通行证,走向国际贸易市场。
(7)推行绿色铸造,走集约化清洁生产之路。在精密铸造业中实行绿色铸造工程,努力实现铸造产品从设计、生产、使用到回收和废弃处理的各个环节都符合特定的环境保护要求,与环境协调一致,并利用资源和节约能源。同时通过增加科技投入和资本投放以及精心经营,在资源得到充分利用和保持的基础上,获得产出和效益。
精密铸造业的可持续发展道路,在铸造业实现绿色设计和绿色制造并行的绿色铸造工程,走集约化清洁生产之路,合理使用资源,使用可再生材料和能源,确保铸造业的可持续发展。
国内精密铸造企业要发展需主攻六大问题
相较于发达国家,我国铸造业虽然产量连续6年位居世界,但在总体上来说,我国铸造业铸造技术滞后,生产效率低,产品质量部分次、附加值低。
而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,重视用信息化提升铸造工艺设计水平,普遍应用软件进行充型凝固过程模拟和工艺优化设计。由于近年来材料价格猛涨,使我国出口铸件在材料成本方面的优势消失殆尽。在产品质量和档次方面,我们远落后于发达国家。近年我国铸件出口虽有所增长,但出口只占我国总产量的97%,占世界铸件市场流通量不到8%,总体增速缓慢。长期以来,出口的铸件以中低档产品为主,各类管件、散热器、厨具及浴具占到36%。造成这种局面主要难题出现在,工艺水平低,铸件质量差。环境污染严重、作业环境恶劣。人才短缺。
针对我国铸造企业存在的问题,着力解决生产实际问题,这应当成为铸造技术研究的主攻方向。具体方向如下:,提高产品的合格率和工艺出品率,降低能耗和原材料消耗,培训高端人才,实现绿色铸造。第二,开发关键件的铸造技术,实现国产化。第三,通过与国外的研究机构和企业合作,引进消化高新铸造技术,与工厂一道开发关键件的铸造技术研究,并转化为新产品进入市场。第四,加强铸造企业的领导和管理人员的培训,使其掌握现代管理知识,建立起现代管理体系,使企业依靠管理出效益。第五,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。第六,通过建立全国性和地区性的技术培训基地,提高技术人员和工人的铸造水平。