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U8+金属件毛坯(铸件)制造行业 解决方案一

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U8+金属件毛坯(铸件)制造行业 解决方案

铸件图


第一章 行业背景分析

铸造产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能,更高的精度,更少的余量更光洁的表面。此外,节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。为适应这些要求,新的铸造合金将得到开发,冶炼新工艺和新设备将相应出现。铸造生产的机械化自动化程度在不断提高的同时,将更多地向柔性生产方面发展,以扩大对不同批量和多品种生产的适应性。节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展,少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视。质量控制技术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面,将有新的发展。铸造工作者在电子技术和测试手段不断进步的条件下,将对金属结晶凝固和型砂紧实等理论进行更深入的探索,以研究提高铸件性能和内部质量的有效途径。机器人和电子计算机在铸造生产和管理领域里的应用,也将日益广泛。 

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。

目前我国不仅以1700万吨左右的铸件年产量位居全球首位,成为世界铸造大国。全球经济一体化的浪潮对铸造行业的影响巨大,铸件市场上的竞争手段越来越多。在越来越苛刻的对铸件本身的质量要求、价格和交付期限、相关服务的基础上,采购商们普遍地提出了一些额外的附加要求。体现在贸易技术壁垒方面,对于供应商所采取的种种认证、认可方面的要求,已经成为最常用的手段。我国铸造行业处于成长期,具有较好的发展前景。外国大型铸造企业纷纷加大了在华投资的力度,通过直接投资和并购的方式增加在华投资。一方面提高了我国铸造业的总体水平,另外一方面也增加了国内市场的竞争程度。

 

第二章 金属铸造行业企业关键业务及管理特点

铸造就是先做好想要工件的模具,然后铸入液态材料,冷却形成所要工件的方法。或者说是指用熔融的液态合金注入预先制备好的铸型中使之冷却、凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件过程,简称铸造。

二.1 铸造及其行业特点:

铸造是熔炼金属、制造铸型、并将金属液浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。铸造是获得零件毛坯的主要方法之一,与其它方法比较,在铸造具有适应性广、生产成本低的特点,尤其在制造内腔复杂的构件时,更具优越性。在机械产品中铸件占有很大的比例,如机床中为60-80%。但是铸造存在着铸件质量不稳定、尺寸精度不高,工人劳动强度大,工作环境差等问题,铸造按其工艺特点分为砂型铸造和特种铸造两大类砂型铸造是最基本和应用最广泛的铸造方法,它是以型砂制造铸型的。

铸造是比较经济的毛坯成形方法,对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。如汽车发动机的缸体和缸盖,船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。有些难以切削的零件 ,如燃汽轮机的镍基合金零件不用铸造方法无法成形。

另外,铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽,金属种类几乎不受限制;零件在具有一般机械性能的同时,还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能,是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。因此在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件,在数量和吨位上迄今仍是最多的。

铸造生产经常要用的材料有各种金属、焦炭、木材、塑料、气体和液体燃料、造型材料等。所需设备有冶炼金属用的各种炉子,有混砂用的各种混砂机,有造型造芯用的各种造型机、造芯机,有清理铸件用的落砂机、抛丸机等。还有供特种铸造用的机器和设备以及许多运输和物料处理的设备。

铸造生产有与其他工艺不同的特点,主要是适应性广、需要材料和设备多、污染环境、铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染、比起其他机械制造工艺来更为严重,需要采取措施进行控制。

  对于铸造工程师以及机械结构设计工程师而言,热处理是一项非常有意义,而具甚高价值用以改进材料品质的方法,借热处理可以改变或影响铸铁的组织及性质,同时可以获得更高的强度、硬度而改善其磨耗抵抗能力等。

   由于目的不同,热处理的种类非常多,基本可以分为两大类,第一类是组织构造不会经由热处理而发生变化或者也不应该发生改变的,第二则是基本的组织结构发生变化者。第一热处理程序,主要用于消除内应力,而此内应力系在铸造过程中由于冷却状况及条件不同而引起。组织、强度及其它机械 性质等。不因热处理而发生明显变化。对于第二类热处理而言,基地组织发生了明显的改变,可大到处分为五类:

1:软化退火:其目的主要在于分解碳化物,将其硬度降低,而提高加工性能,对于球状石磨铸铁而言,其目的在于获得具有甚高的肥力铁组织

2:正常化处理:主要用改进或是使完全是波来铁组织的铸品获得均匀分布的机械性质

3:淬火:主要是为了获得更高的硬度或磨耗强度,同时得到甚高的表面耐磨特性

4:面硬化处理:主要为获得表面硬化层,同时得到甚高的表面耐磨特

5:析出硬化处理:主要是为获得高强度而伸长率并不因而生激烈的改变 

二.2 铸造方法的选则原则

1、优先采用砂型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

2、铸造方法应和生产批量相适应。低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产。

3、造型方法应适合工厂条件。例如同样是生产大型机床床身等铸件,一般采用组芯造型法,不制作模样和砂箱,在地坑中组芯;而另外的工厂则采用砂箱造型法,制作模样。不同的企业生产条件(包括设备、场地、员工素质等)、生产习惯、所积累的经验各不一样,应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合(或不能)做什么产品。

4、要兼顾铸件的精度要求和成本。

铸件分类

二.3 铸造生产特点及主要工艺

铸造生产有与其他工艺不同的特点,主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比起其他机械制造工艺来更为严重,需要采取措施进行控制。随着科技的进步与铸造业的蓬勃发展,不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。以应用最广泛的砂型铸造为例铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。砂型铸造中用来造 型造芯的各种原厂料,如铸造砂、型砂粘结刘和其它辅料,以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统黍为造型材料,造型材料的准备任务是按照铸件的要求、金属的性质、选择合适的原砂、粘结刘和辅料,然后按一定的比例把它们混合成具有一定性的型砂和芯砂。常 用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机。后者是专为混合化学自硬砂设计的,连续混合,速度快。

造型造芯是根据铸的工艺要求,在确定好造型方法,准备好造型材料的基础上进行的,铸件的精度和全部生产过程的经济效果,主要取决于这道工序。在很多现代化的铸造 车间里,造型造芯都 实现了机械的或自动化。常用的砂型 型造芯设备有高中低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机等

铸件自浇注冷却的铸型中取出后,有浇口。冒口、金属毛刺、披锋和合模线,砂型铸造的铸件还粘着砂子,因此必须经过清洗工序購行这种工作的设备有磨光机、抛光机、浇冒口切割机砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序,所以在选择造型方法时,应尽量考虑到为落 砂清理创造条件,有些特殊要求,还要经铸件后处理,如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。

铸造生产的基本工序主要有如下:

铸造生产过程是一个复杂的综合性工序的组合,它包括许多生产工序和环节,从金属材料及非金属材料的准备,到合金熔炼,造型,制芯,合型浇注,清理,铸件消除缺陷热处理以至获得合格的铸件,铸造生产过程包括下列主要工序:

1. 型砂和芯砂的制备  型砂的制备过程直接影响到型砂的质量,型砂的制备一般分为原材料的准备及检验和型砂的制备及质量控制

2.造型 用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程称为造型。造型的方法种类很多,它取决于铸件的形状,大小,和技术要求 等。

3.熔炼 通过加热使金属由固态转变为液体,并通过冶金反应去除金属液中的杂质,使其温度和成分达到规定要求的过程和操作成为熔炼。熔炼金属的设备种类较多,我们生产铸铁平台,机床铸件一般选用冲天炉。

4. 砂型烘干 对一些较大型或质量要求高的铸件一般采用干型浇注。例如大型铸铁平台,机床床身铸件,机床工作台,机床铸件等。

5. 浇注将熔融金属从浇包注入铸型的操作称为浇注。

6.清理 落砂后从铸件上清除表面粘砂,型砂和多余金属等的过程称为清理

7.铸件热处理  将铸件加热到一定的温度范围,保温一段时间,再以规定的速度冷却到适当的温度,以获得预期的组织与性能的过程,叫铸件热处理。对铸件进行热处理的目的是为了消除铸件的铸造应力。比如铸铁平台,机床铸件,机床工作台都要经过热处理后才能进行加工。