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    深入解析自動化鑄造機器替代人工的趨勢

      鑄造業的發展,鑄造是現代機械制造工業的基礎工藝之一,因此鑄造業的發展標志著一個國家的生產實力。   據2008年統計,我國年產鑄件3350萬噸,是世界鑄造大國。隨著我國鑄造產業的不斷發展,國內鑄造產業將打造“四有”創新企業,即有創新思想、創新計劃、創新的制度和體系以及創新的工作方式。

      而在轉型升級方面,則要打造具有六大特征的新型企業:

      一,制造前端市場研發和后端服務變大,制造環節縮小的業務模式創新的企業。

      二,從賣商品轉變到賣方案,提供完整解決方案的企業。

      三,以智能和集成為標志的數字化企業。、

      四,三五年翻一番的速度型企業。

      五,先進科技、綠色制造、持續創新的企業。

      六,打造高端產品、精品,引導消費、品牌制勝的企業。這樣的產業革新,相信我國鑄造業未來將更加輝煌,美好的未來,我們拭目以待。

      “八五”期間鑄造機械制造受到了原機電部高度重視,投入了建國以來最大的一次專項技改貸款和攻關費用,扶持了鑄造機械行業產品的開發和發展。“大型拋丸清理機的制造”,“垂直分型無箱射壓造型機”,“水玻璃砂舊砂再生設備的研制”,“金屬型鑄造設備”等等相繼被開發應用。

      “九五”期間,鑄造機械行業承擔并樹立完成了“轎車鑄件毛坯精化高效造型與清理成套技術與裝備”的任務,“缸體高效連續拋丸清理線的開發與研制”也取得圓滿成功,1999年完成了國家攻關高水平的氣沖造型線項目的成功。

      “十五”期間,鑄造機械行業主要經濟指標的年均增長都在30%以上,高于機床工具全行業平均增長水平,特別是利潤增長更快,年均利潤增長高達46%,同時也保持較高的市場銷售水平。

      另外,樹脂砂造型成套設備,基本可以滿足國內市場需求,改變了過去主要依賴進口的局面;已經能夠生產出較高水平的鑄造自動生產線,達到可部分替代進口的水平,部分的解決了轎車發動機缸體、缸蓋等鑄件毛坯也要進口的情況;高水平自動制芯機、自動鑄件清理機、自動砂處理機、大型自動壓鑄機以及精密鑄造設備等鑄造機械,國內基本上都能生產制造。應當說“十五”期間鑄造機械行業的產品水平有了很大提高,為中國鑄造機械行業今后的進一步發展打下良好基礎。

      “十一五”期間,裝備制造業在國際、國內巨大市場需求的刺激下,鑄造仍將繼續保持較高速度增長。由于鑄造機械產品的技術水平仍然與市場需求差距較大,使行業的發展存在巨大的發展潛力和擴展空間,為鑄造機械行業的快速增長帶來機遇。

      “十二五”期間,鑄造行業力爭在國際上變強而不是單一的依靠產量。同時將綠色鑄造作為發展的重點,以低碳環保為鑄造業的發展宗旨。而電子商務的普及也將傳統的鑄造業融入到了互聯網的世界,國際鑄業網的成功也標志著國內鑄造業開始翻開了新的一頁。

      “十二五”末,大型核電、火電、水電、風電等高效清潔發電設備和鋼鐵、石化、船舶、軌道交通、機床、航空航天、汽車等產業將提供大型鑄件和高端關鍵鑄件及各類功能鑄件,鑄造行業將達到世界先進水平。 根據我國共同富裕的總目標,最終要縮小東西差距,我國將實施東部來帶動西部發展的戰略,這個戰略對我國的鑄造行業同樣適用。

      廣州市鑄王機械設備有限公司成立于2005年,經過十多年科研發展壯大,已經具備了多項高科技專利技術,甚至可以同新時代“扳一扳手腕”的實力。

      我國東部地區的鑄造業,因為自身的區位優勢和國家政策的扶持,發展態勢良好,發展水平大大高于西部地區的鑄造業。為落實我國的西部大開發戰略,促進西部經濟發展,我們要促進西部鑄造等基礎行業發展,以為西部經濟的騰飛夯實基礎。這就要求我國東部地區的鑄造業,以其較為先進的技術優勢,較為雄厚的資金優勢、管理優勢,帶動西部鑄造業發展,從而達到共同繁榮的總目標。要解決鑄造產業中惡性競爭的問題,首先要解決這些鑄造廠的生存問題。

      推動我國的鑄造產業升級,需發展高端鑄造,發展高端鑄造可改變我國鑄造產業的結構,減少中低端鑄造廠的數量,減小低端鑄造產品市場的競爭壓力,從而使中低端鑄造市場逐步恢復到有序狀態,一舉解決惡性競爭的問題。我國鑄造業的專業化生產已初具規模。如今已經形成了一批頗具特色的專業化鑄造生產企業。

      這些企業主要包括:高緊實度造型+先進制芯+雙聯熔煉的發動機鑄件鑄造企業;大批量機械化生產的剎車轂、制動盤、排氣管等汽車鑄件廠;樹脂自硬砂為主體的機床、箱體、風電等大型鑄件生產廠;V法工藝為主體的鑄造廠和消失模鑄造廠;金屬型或金屬型覆砂為主的曲軸、磨球生產廠;硅溶膠或硅酸乙脂為粘結劑的高檔熔模精密鑄造廠;水玻璃為粘結劑的普通鋼件精鑄廠;離心球鐵鑄管廠和離心灰鐵鑄管廠;有色合金砂鑄壓(高/低/差)鑄廠等等。 從歷史悠久的鑄造技術發展到今天的現代鑄造技術或液態凝固成形技術這不僅與金屬與合金的結晶與凝固理論研究的深入和發展、各種凝固技術的不斷的出現和提高、計算機技術的應用等有關 , 而且還與化學工業、機械制造業、制造方法和技術的發展密切相關。

      (一) 凝固理論的發展結晶與凝固是鑄件形成過程的核心, 它決定著鑄件的組織和缺陷的形成 , 也決定了鑄件的性能和質量 。 近 30 年來 ,借助于物理化學、金屬學、非平衡態熱力學與動力學、高等數學和計算數學 , 從傳熱、傳質和固液界面幾個方面進行 研究 ,使金屬凝固理論有了很大的發展 , 這不僅使人們對許多條件下的凝固過程 和組織特征有了深入的認識 ,而且促使了許多凝固技術和液態凝固成形方法的提出、發展和生產應用。例如凝固理論已建立了鑄件冷卻速度和品粒度以及晶粒度與鑄件力學性能之間的一些函數關系 , 從而為控制鑄造工藝參數和鑄件力學性能 提供了依據。

      (二) 凝固技術的發展控制凝固過程是開發新型材料和提高鑄件質量的重要途徑。順序凝固技術、快速凝固技術、復合材料的獲得、半固態金屬鑄造成形技術等等就是集中的代表。

      1. 順序凝固技術所謂的順序凝固技術,是使液態金屬的熱量沿一定向排出, 或通過對液態金屬施行某方向的快速凝固 , 從而使晶粒的生長( 凝固 )向著一定的方向進行 , 最終獲得具有單方向晶粒組織或單晶組織的鑄件的一種工藝方法。由于冷卻及控制技術的不斷進步,使熱量排出的強度及方向性不斷提高 , 從而使固液界面前沿液相中的溫度梯度增大 , 這不僅使晶粒生長的方向性提高 ,而且組織更細長、挺直、并延長了定向區 . 順序凝固技術已廣泛應用于鑄造 高溫合金燃氣輪機葉片的生產中 , 由于沿定向生長的組織的力學性能優異, 使葉 片工作溫度大幅度提高 , 從而使航空發動機性能提高。 順序凝固技術的最新進展 是制取單晶體鑄件 , 如單晶渦輪葉片 ,它比一般順序凝固柱狀晶葉片具有更高的 工作溫度 , 抗熱疲勞強度、抗蠕變強度和耐腐蝕性能。采用這種高溫合金單晶葉片 的航空發動機 ,有效地增加了航空發動機的推力和效率 , 使其性能大幅度提高。

      2. 快速凝固技術即在比常規工藝條件下的冷卻速度(10-4 - 10K/S) 快得多的冷卻條件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液態合金轉變為固態的工藝方法。它使合金 材料具有優異的組織和性能 , 如很細的晶粒 ( 通常

      3. 復合材料制備凝固技術的另一發展是用于復合材料的制備口所謂復合材料, 就是在非金屬或金屬基體中引人增強相或特殊成分 ,通過控制凝固使增強相按所希望的方式分布或排列的一種具有特殊性能的材料。由于復合材料的基體 具有較高的斷裂性 , 加上增強相的存在 ,故能表現出與普通單相組織材料不同的性能 , 如高強度、良好的高溫性能和抗疲勞性能 , 已發展了多種制取復合材料的工藝方法 ,如結合順序凝固技術制備自生復合材料。此領域的應用前景將越來越廣。

      4. 半固態鑄造半固態金屬鑄造成形技術經過20 多年的研究及發展 , 已進入工業應用階段。其原理是在液態金屬的凝固過程中進行強烈的攪拌 (可以采用機械、電磁或其它方式 ) , 使普通鑄造易于形成的樹枝晶網絡骨架被打碎而形成分散的顆粒狀組織形態 , 從而制得半固態金屬液 ,它具有一定的流動性 ,然后可利用常規的成形技術如壓鑄、擠壓、模鍛等成形生產坯料或鑄件。半固態金屬鑄造成形克服了傳統鑄造成形易產生的縮孔、縮松、氣孔及尺寸偏差等缺點, 具有成形溫度低, 延長模具壽命 , 節約能源 , 改善生產條件和環境 , 提高鑄件質量 ( 減少氣孔和凝固收縮 ) ,減少加工余量等許多優點。半固態金屬成形工藝將成為 21 世紀極具發展前途的近凈形化成形技術之一。

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