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科技创新

精密铸造 百度百科

精密铸造

科技名词定义

中文名称:精密铸造英文名称:precision casting定义:用精密 铸型获得精密铸件的铸造方法。应用学科:(一级学科);(二级学科);(二级学科)
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百科名片

精密铸 造是用精密的方法获得精确铸件工艺的总称。

目录

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基本概念

它:、、、、。
其中较 为常用的是熔模铸造,也称失蜡铸造:选用适 宜的熔模材料制(如石蜡)造熔模;在熔模 上重复沾耐火与撒耐火砂工序,硬化型壳及干燥;再将内 部的熔模溶化掉,获得型腔;焙烧型 壳以获得足够的,及烧掉 残余的熔模材料,;浇注所 需要的金属材料;凝固冷却,后清砂,从而获 得高精度的成品。根据产 品需要或进行与冷加工和。

发展

精密铸 造又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加 工或很少加工就直接使用,故熔模 铸造是一种近净形成形的先进工艺。
我国古代:、铜禁、铜狮等等,都是熔模铸造的杰作。自20世纪40年代熔 模铸造用于工业生产后,半个世 纪中一直以较快的速度发展着。特别是 欧美国家发展迅速。熔模铸造用于航空、兵器部门外,几乎应用于所有,特别是电子、石油、化工、能源、交通运输、轻工、纺织、制药、、泵和阀等部门。近几年 我国发展也迅速。
熔模技 术发展使熔模铸造不仅能生产小型铸件,而且能 生产较大的铸件,最大的 熔模铸件的轮廓尺寸已近2m,而最小壁厚却不到2mm.同时熔 模铸件也更趋精密,除线形公差外,零件也 能达到较高的几何公差.熔模铸 件的表面粗糙度也越来越小,可达到Ra0.4μm。

分类

陶瓷型铸造
用陶瓷 浆料制成生产的方法。陶瓷浆 料由硅酸乙酯水解液和质地较纯、热稳定 性较高的细耐火砂如电熔石英、锆英石、刚玉等混合而成。为使陶 瓷浆料在短时间内结胶,常加入 氢氧化钙或氧化镁作为催化剂。由于使 用的成分及其外观都与相似,故称为陶瓷型。陶瓷型 铸造是在普通基础上发展起来的一种新工艺。陶瓷型有两种类型:①陶瓷型 全由陶瓷浆料浇灌而成。其制作 过程是先将固定于型板上,外套砂箱,再将调 好的陶瓷浆料倒入砂箱,待结胶硬化后起模,经高温 焙烧即成为铸型。②采用衬套,在衬套 和模样之间的空隙浇灌陶瓷浆料制造铸型。衬套可用砂型,也可用。用衬套 浇灌陶瓷壳层可以节省大量陶瓷浆料,在生产中应用较多。陶瓷型铸件可达Ra10~1.25微米,高达3~5级,能达到的目的。陶瓷型 铸造生产周期短,金属利用率高。最大铸件可达十几吨,主要用 于铸造大型厚壁精密铸件和铸造单件小批量的冲模、锻模、塑料模、、压铸模、玻璃模等各种模具。陶瓷型 铸造模具的使用寿命可与用方法制成的模具相媲美,而制造 成本则比用机械加工方法制成的模具低。

砂型铸造
在全部铸件产量中,60~70%的铸件 是用砂型生产的,而且其中70%左右是用砂型生产的。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。所以像汽车的气缸体、气缸盖、曲轴等 铸件都是用粘土湿工艺生产的。当湿型 不能满足要求时再考虑使用表干砂型、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。
一般来讲,对于中、大型铸件,可以用树脂自硬砂型、铸钢件 可以用水玻璃砂型来生产,可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件,但成本较高。
当然,砂型铸造生产的铸件、表面光洁度、材质的密度和、机械性 能等方面往往较差,所以当 铸件的这些性能要求更高时,应该采用其它方法,例如熔模(失蜡)铸造、、低压铸造等等。

技术要求

方法适应
例如砂型铸造,大量生 产的工厂应创造条件采用技术先进的、造芯方法。老式的 震击式或震压式生产线生产率不够高,工人劳动强度大,大,不适应 大量生产的要求,应逐步加以改造。对于小型铸件,可以采 用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造 型生产效率又高,占地面积也少;对于中 件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线,以适应快速、高精度的要求,造芯方法可选用:冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。
中等批 量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。
单件小 批生产的重型铸件,仍是重要的方法,手工造 型能适应各种复杂的要求比较灵活,不要求很多工艺装备。可以应用砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯 水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自 硬砂型及水泥砂型等;对于单 件生产的重型铸件,采用法成本低,投产快。批量生 产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜,虽然模具、砂箱等开始投资高,但可从节约造型工时、提高产 品质量方面得到补偿。
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。
条件方法应适合
例如同 样是生产大型等铸件,一般采用法,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。
精度要求和成本
各种铸 造方法所获得的铸件精度不同,初投资 和生产率也不一致,最终的 经济效益也有差异。因此,要做到多、快、好、省,就应当 兼顾到各个方面。应对所 选用的铸造方法进行初步的成本估算,以确定 经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。
虽然我 国的铸造产业发展处在一个比较困难的时期,但是,从长远的角度来看,我国的 精密铸造产业发展还是有一定的希望,市场需 求已经慢慢的开始回暖,而且加 上我国铸造产业发展拥有的雄厚实力,相信我 国的铸造产业产业一定会取得喜人的成绩。
专家表示,要从根 本上提高铸造技术水平就必须做到以下四点:第一,发展模拟技术,提高预测的准确性,加强工艺控制,提高成品率。规律性 的问题掌握得还不是很好,从而影 响批量生产中的成品率。第二,产学研结合。企业的 自主创新除了创新意识的增强和研发能力的提升外,还需要 重视和加强以精密企业为主体的“产、学、研”相结合。第三,重视材料研发。材料是工业的基础,当前还 有很多工作要做。在航空航天领域,合金材 料尤其是高温合金等一些新型材料的研究、熔炼技术还有待改进,与国外差距还较大。第四,注重装备技术的提升。工艺上 主要还是设备的问题,很多关键设备,如一些 定向凝固设备主要还是依靠进口,因此精 密铸造设备的研发仍是重点。

产业发展

我国产业在技术、质量及价格上,相对于 东南亚及中东等国家,都占有很大的优势,出口前景非常喜人。而外资企业进入我国,其铸造 的返销及出口也将成为我国铸造出口的重要组成部分。由于我 国铸造生产成本大大低于国外,而随着 铸造技术的逐渐完善和质量的提高,不仅可 以减少铸造的进口,而且有 可能逐步开拓出口?场,向国外 出口更多的铸造产品。“十二五”期间,铸造进 口在短期内将继续保持持续增长的势头,铸造出 口将会有很大的发展。
[1]
据悉,经济全球化浪潮中,产业发 展过程的国际分工正在逐渐形成,基于成本的压力,外商大 量的在我国采购铸造件,甚至还 在我国设立精密铸造生产基地,可以预见,未来一段时间内,我国仍 会承担着国际有色金属铸件及制品的生产制造任务。另一方面,由于铸 造同仁的不懈努力,我国铸 造制作水平和能力业有了很大的提高,铸造质 量与先进工业国家差距逐步缩小,价格低 廉促使国外采购量剧增,巨大的 海外铸造市场的需求对我国铸造产业的兴旺起着很大的推动作用。

产业要求

[2]精密铸 造是世界铸造行业的领头羊,作为铸 造行业在高新领域的代表,精密铸 造必须要发挥它的模范作用和带头作用,但是精 密铸造要发挥这两大作用的前提是强大自身,因此我 国的精密铸造应该被优先的发展起来,发展需 要既定的方针和发展的目标,精密铸 造行业的发展目标是以下几个方面:
第一,完成在 增长方式上由劳动、资源密 集型向技术资本密集型的转变,由粗放 污染型向绿色集约型转变,产品的质量、品种、数量与 世界先进水平相当,优质材 料的比重迅速增加,整个精 密铸件厂的生产效率、经济效益成倍增长;环境污 染得到有效治理,初步建 起与环境协调一致的中国铸造材料产业系统。
第二,形成一些结构合理、整体水 平高的产学研结合的研发和教育培训基地,能不断 向企业输送专业人才,不断开发出高质量、高档次 铸造材料新品种,满足对 铸造材料日益增长的需要,同时逐 步加大技术出口的力度。
第三,要完成产业结构调整,淘汰一批技术水平低,产品质量差,污染严重,经济效 益不好的小型精密铸件厂,形成相对集中的“小型巨人”和“明星企业”,实现“专业化、规模化”生产。特别是要涌现一、两个可 与世界知名企业抗衡的骨干企业,它们的技术水平高,工艺装备精良,资金雄厚,管理水平先进,能不断 向市场提供高档、优质的铸造材品,市场占有率高。
精密铸 造行业若能达到以上的发展目标,壮大自己,那么精 密铸造行业定能发挥它在铸造行业内的先锋模范和带头作用,带动铸造产业发展。

产业改革

为促进铸造产业发展,使精密 铸造企业的规模在合理的范围之内。《我国精密铸造产业“十二五”发展规划》中提出,到2015年精密 铸造企业数量将从3万家减少到2万家左右,到2020年减少到1万家左右,同时,大幅度 降低铸造能源消耗,30%企业达 到发达工业化国家水平;铸造企业的废物、废气排 放达到国家标准或地方标准;在“十一五”基础上,节能减 排目标达到能耗降低10%,排污降低15%,实施“我国精 密铸造产业准入条件”,关闭浪费资源、污染环 境和不具备安全生产条件的企业。[3]
我国精 密铸造铸造技术除厂点多,从业人员多,产量大以外,与发达国家相比,在质量、效率、能源与材料消耗、劳动条 件与环境保护等方面都存在差距。据悉,当前世 界上工业发达国家精密铸造技术的发展归纳起来大致有四个目标,我国的 精密铸造行业也应该向这四个方面挺近:1.提高铸 件质量和可靠性,生产优质近终形铸件;2.缩短交货期;3.保护环境,减少以至消除污染;4.降低生产成本。我国精 密铸造还不能达到这几点目标,要使我 国精密铸造产业达到世界先进水平就必须从我国的实际出发,以尽快 促进精密铸造产业发展。

我国精 密铸造业实现集约化发展将指日可待

近年来,随着国 内市场对精密铸造工业产品的需求不断增高,我国相 关企业也开始摆脱国外产品的制约,开始走 向自主开发的转型之路,提供产 品的市场竞争力。目前,自主研 发已经成为国内铸造企业发展的首要目标。国际模 协秘书长罗百辉表示,只有从 技术上完全脱离依靠才能从根本上独立。为了摆 脱这种长期依赖的局势,国内的 部门铸造企业开始通过自主开发获取市场。日前苏 州市相城区渭塘镇的有色金属铸件厂就通过自主开发加工模具,走出一 条精密铸造的转型之路。
据悉,该精密 铸造企业目前共有人员118个,生产800多种有色金属零部件,这两年 虽然别的企业在金融危机影响下以出口为主的有色铸造业务大起大落。但相城 区有色金属铸件厂非但没有为此“焦虑”,反而认 为这是一个调整产品结构的好时机。为了全 方位满足客户需求,其开始 了自主开发加工模具的道路。加大了市场开拓力度,并在与 国际市场的接轨中实现集约化发展。将在很 大程度上促进国内精密铸造产业的不断发展。[4]

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