铸造技术
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铸造技术范文第1篇
前言
1978年改革开放以来，机器行业正在以飞快的速度前进。并且机器在林业行业中得到了普遍的使用，但是随之发生的是林业设备的品质问题，一般来讲林业设备运用林业行业的设备运用的时间都不是很长，抑或品质高的设备因为成本高所以使用的比较少。那么怎样铸造出品质更高价格却低廉能够广泛的推广使用的林业设备是林业行业最关心的问题之一。文章首先讲述了林业在开采砍伐以及制作中所运用到的机器设施，之后讲述了现在国内的铸造措施和将来的前进道路，最后综合两者对国内林业机器设备铸造措施的改造方式进行了简单的探索。
1 我国的林业机械设备
在国内林业行业使用的机器设施类型中大体可以划分为以下六种：（1）营林设备：主要功能是建造人工林业，如割灌设备、小规模使用柴油的拖拉机设备，为树木高扬程喷雾避免病虫危害的设备还有风力灭火设备以及有关的检查设施。（2）园林设备：主要功能是对城市中的园林以及草坪进行修理裁剪的低噪声修理裁剪的设备和园林方法等。（3）木材开采运输设备：开采砍伐使用的高功能油锯、集成材和木片制作设备。（4）实木制作和板式家具机械：通用木工设备如圆锯设备、四面刨设备；板式家具机械：多空钻、裁板锯；地板块机器：专门用于地板块的机器抑或使用四面刨设备及其配套机器；指接机器、集成材主要有涂胶设备以及指接设备等；除此之外，细木工板机器、涂装机器、木材干燥设备、防腐处置机器和弯曲木机器都是加工设备。（5）人造板制造机器：制作胶合板机器：直径较小的旋切设备和表板、芯板拼装设备、无卡轴旋切设备；中密度纤维板设备以及定向刨花板、人造板二次加工贴面和模压刨花技术等等。（6）木工刀具、刃具以及小型手动工具：如钻头、气钉枪、手动砂轮工具等。
2 我国的铸造技术
2.1 我国铸造技术概况
国内铸件的生产量在二零零零年就已经超过美国持续六年都排在世界第一，在经济比较发达的国家整体上铸造措施优异、商品品质高、生产速度快、对环境影响小、原材料和辅助材料已经建成体系化。在我国，铸造行业和国家民生有着重要的关联，铸造业是汽车行业、石化行业、钢铁行业、电力行业、造船行业、纺织行业、装备制作行业等支柱性行业的根本，是制作加工业最关键的构成部分。在机器配件中，铸造件在整个机器配件中占有的比例很高，内燃设备中铸造件占了百分之八十、拖拉机中铸造件占了百分之五十到百分之八十、液压机器、泵类机器中铸造件中占了百分之五十到百分之六十。
2.2 铸造技术中存在我问题
2.2.1 工艺水平低，铸件质量差
制作余量中，铸造工件使用的能源以及原材料比较多，制作使用的时间久，生产速度慢，这已经成为限制行业前进的障碍。大规模铸工件内部化学元素分配不均、含有的杂质较多，铸造件出现缝隙的情况越来越多。策划的不适合，具有卷气、含有杂质等不足，致使铸造工件成品率以及合格率都不高。一般的铸造工件加工制作起来很熟练，但是对于制作高精密度的铸造工件还是存在很大的阻碍，关键措施以及商品还是需要从发达国家进口。在机器铸造工件中计算机还没有得到广泛的使用普及。
2.2.2 能耗和原材料消耗高
在国内每制作加工出一吨达标的铸铁工件就需要使用五百五十公斤到七百公斤的标准煤炭，国外先进国家只需要使用三百公斤到四百公斤的标准煤炭，国内有制作加工出一吨达标的铸钢工件就需要使用八百到一千公斤的标准煤炭，国外先进国家只需要使用五百到八百公斤标准煤炭。按照得到的数据显示，铸造工件在制作加工中投入的成本只占获取的百分之五十五到百分之七十，我国的铸造工件投入占比要比国外平均水平多出百分之十到百分之二十，铸钢工件的工艺出品率我国平均水平为百分之五十五，国外就能够达到百分之七十。
2.2.3 环境污染严重、作业环境恶劣
在我国仅仅有少数的例如一汽、二汽等大型企业的生产设备精良、铸造技术先进、环保措施基本到位以外，多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落后，一般很少顾及环保问题。铸造生产中炉料、型砂、芯砂的运输、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、浇注、冷却、落砂、清理和后处理等工序，就其作业内容来讲是在机械振动和噪声中进行，有的还在高温（如熔化、浇注）中作业，有的产生刺激性气味，粉尘作业环境更是恶劣。说明我国铸造行业环境问题的严峻程度，采用高技术实现绿色铸造是当前需要重点解决的关键问题。
2.2.4 人才短缺
人才缺乏主要体现在同时具有制作技术又能够懂得管制的人才很少，分布的不匀称，在有的工厂懂技术又懂得管制的人才只占工厂总人数的百分之一点二，最多的能够占到工厂总人数的百分之三十二点三，最多的是最少的二十七倍还要多，在国家控股单位特别在军工单位这个比例最明显。
高级别的人员数量太少。铸造行业中有技术又懂管制的人员文化水平多大不高，中专生、大专生以及本科生占比最多，尤其是中专生和大专生占比量最多，本科生次之，研究生十分少。新的人才来源比较困难。很多高等级院校在二十世纪九十年代就已经取消了铸造这个专业的教程，很多的大中规模厂办教育基地也慢慢的呈现下降的走向，所以新的人才来源越来越困难。
3 我国铸造未来的发展方向
3.1 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，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。
3.2 开发环保型铸造原辅材料
建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系，根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、无污染的优质壳芯砂。
3.3 注重能源与环保立法
加大政策法规对这方面的限制力度，环保劳保的准入门槛也应升高，已有的技术落后、污染严重的铸造厂点应关闭。
3.4 制定人才政策，加强技能培训
国家应从长远考虑，制定吸引和稳定人才的政策。针对目前许多高校不设铸造专业的情况，可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。
3.5 自主创新
加大铸造企业的重组和结构调整，进行专业化生产，实现地域化聚集，壮大龙头企业，使中小企业围绕产业链集聚，实现基础配套、特殊工序装备、检测设备、信息网络、环保设施等资源共享。
4 结束语
综上所述，不管是我国的林业机械技术还是铸造技术都面临着很大的漏洞问题，这需要我们工作人员及时的更正，才能够铸造出品质更高、成本更低的林业机械，为我国的林业和铸造业做出更大的贡献。
参考文献
铸造技术范文第2篇
关键词： 计算机技术 铸造 应用
1.前言
铸造是获得机械产品毛坯的主要方法之一，是机械工业重要的基础工艺，在国民经济中占有重要的位置。铸造件是整个产品的重要组成部分，其质量直接影响到整个产品的质量。一直以来由于对该行业的重视不够，我们的铸造水平与国外同行业相比差距甚远。随着产品商品化程度的不断提高，现行铸造设计、生产方法已不能适应市场经济和社会进步的要求，为了赢得竞争、占有市场、保持可持续发展，必须变革传统的生产方法，引进新技术、新思维。
当前世界上铸造技术的发展大致有四个目标：①保护环境，减少以至消除污染；②提高铸件质量和可靠性，生产优质近终形铸件；③降低生产成本；④缩短交货期。将现代高新技术――计算机技术应用于铸造领域正是实现上述目标的最佳途径。
2.计算机辅助设计与分析
经过铸造科技工作者几十年的研究，铸造CAE应用所涉及的范围已相当广泛，归纳起来主要以下几个方面。
上述模拟技术已从最初的普通重力砂型铸造扩展到压铸、低压铸造、熔模铸造、电磁铸造、双辊连铸、电渣熔铸等众多铸造方法。目前，铸造数值模拟技术尤其是三维温度场模拟、流动场模拟，以及弹塑性状态应力场模拟已逐步进入实用阶段，国内外一些商品化软件系统先后推向市场，对实际铸件生产起着越来越重要的作用。对计算机辅助设计与计算机辅助分析的推广应主要从以下几方面着手。
（1）实施甩图板、甩红蓝铅笔、甩铸造手册工程。当前国内铸造生产依然是采用传统的工艺设计手段，铸造工艺CAD的应用几近空白，应当尽快实施甩图板、甩红蓝铅笔、甩铸造手册工程，实现铸造工艺的计算机设计。这是铸造行业技术改造的必然要求。
（2）大力推广铸造CAE技术。目前国内采用铸造CAE技术的企业不到100家，仅占所有铸造厂家的0.5%左右，与西方工业发达国家（10%左右）差别很大，推广应用工作应大力加强。一方面国内铸造业应解放思想，大胆采用最新科技成果，另一方面还应正确认识铸造CAE系统的作用，它侧重于分析、优化铸造工艺，但它绝对不能完全代替铸造工程技术人员，不能神化它的功用，亦不应无视其作用，确切地说它是铸造工作者手中的有利工具。
（3）铸造工装初步实现CAD／CAE/CAM/RPM一体化，进一步实现远程制造。在整个铸造生产中，铸造工装尤其是铸造模具/模板的设计制造，比较易于实现CAD/CAE/CAM/RPM一体化。目前国内一些铸造工装企业已初步采用了上述先进设计制造技术，甚至实现了远程制造。
（4）加强人才培训。铸造CAD、CAE推广应用的另一个关键是人才培训，性能先进的CAD、CAE软件系统必须配以高素质的应用人才才能达到最佳效果。因此在推广高技术的同时应大力加强人才培训。
3.计算机检测与控制
利用计算机实现对生产设备或生产过程进行检测与控制是计算机在铸造生产中应用的重要内容。近些年来已经出现了很多利用微机来测试各种参数、监视生产状况、控制生产过程的设备及装置，从而有效地提高了铸件质量及生产效率，降低了铸造成本。铸造过程采用微电子及计算机技术进行检测与控制是生产高质量铸件的必备条件，也是现代铸造生产的一个重要标志。
微机检测与控制系统通常由计算机硬件与软件、I/O接口、模数转换器（A/D）、数模转换器（D/A）、传感器及执行机械等部分组成。目前在铸造生产中运用的微机检测与控制系统主要有如下几个方面。
（1）型砂性能及砂处理过程微机检测与控制。主要功能有紧实率、抗压强度、抗拉强度、有效粘土含量、透气性测定及水分控制。
（2）冲天炉熔炼的微机检测与控制。主要功能有配料的自动控制、风量调节、冷却水量控制、湿度及温度控制。
（3）金属液质量的炉前快速检测及微机处理。主要功能有各元素成分测定、金属液温度、共晶度、孕育效果、抗拉强度、硬度的测定。
（4）铸件成形过程的微机检测与控制。主要功能有金属液流动性检测、铸型性能检测、造型线主辅机工作状态的监控。
（5）铸件成品质量的微机检测。主要功能有检测铸件内部缺陷的大小、检测铸件表面的粗糙度。
随着科技的发展，铸造行业计算机检测与控制系统将越来越强调在线监控，强调在线化、集成化与智能化。能够对铸造过程或设备进行在线检测与控制，能够及时准确地反映现场状态，实时控制有关生产设备，从而使铸造过程或设备保持着最佳状态；各监控系统能够相互配合、相互协调，成为一个有机的整体；监控系统能够根据现场实际情况，自动发出准确合理的指令控制相关对象；利用Internet可以实现远程（异地）监控。
国内铸造企业这一领域的计算机应用相对较多，尤其是一些大规模专业铸造生产厂家，比较注重该方面技术的应用。但总的来说，应用面还不够宽，现有的检测与控制系统也大都是各自为战，相对孤立地完成某一特定的工作。因此铸造企业在抓现有铸造监控系统现代化改造的同时，要注重引进吸收先进在线化、智能化、集成化的监控技术，从而达到高效低耗生产出高质量铸件的目的。
4.专家系统
专家系统（Expert System）是近几十年来人工智能领域研究开发的计算机系统，它是人类长期以来对智能科学的探索成果和实际问题求解需要相结合的必然产物，是一种基于知识的智能系统，以求解那些人类专家才能解决的高难度问题为特征。一般包括知识库、数据库、推理机、知识获取机制、解释机制及用户接口等部分。
铸造生产是一个复杂的过程，产品质量受诸多影响因素的制约。而这些因素一般是随机的、复杂的，很难用数学公式描述。在处理一些突发事件时，往往需要丰富的知识与经验，而这些知识与经验并不是所有人都能够掌握的。一个性能优越的铸造生产专家系统就可以处理生产中错综复杂的情况，在不确定信息基础上得到正确的结论，及时准确地解决问题。国外铸造专家系统的研制起始于上世纪80年代，一些不同类型的铸造专家系统先后推向市场，如冲天炉控制专家系统，铸件缺陷分析诊断专家系统，铸造过程规划、咨询系统，熔模铸造专家系统，等等，在实际生产中已取得较好的应用效果。
国内这一领域的研究开发工作起步较晚，但在一些方面也取得了长足进步，先后推出了型砂质量管理专家系统，铸造缺陷分析专家系统，自硬砂质量分析专家系统，压铸工艺参数设计及缺陷诊断铸造生产专家系统，等等。
尽管铸造生产专家系统的研究工作已在很多领域展开，并取得了一定的应用效果，但总的来说目前还处于初始阶段，一些技术及应用环节的障碍，如铸造知识类型复杂、知识表达困难、决策空间大、多目标和多重约束、模糊性和不确定性等都有待于进一步解决。
专家系统控制是智能控制的另一个重要分支，是专家系统应用研究的前沿。在线专家系统控制更是倍受关注，铸造领域这方面的研究将逐步展开。
5.信息处理系统
信息社会的一个重要特征就是“信息爆炸”，在这样的背景下，运用高效的管理手段及时准确地分析和处理要“爆炸”的信息和浩瀚的数据就显得非常重要了。对于一个铸造企业来说，一方面，企业内部各管理部门之间、各生产部门之间、管理和生产部门之间及企业和外部之间需要传递大量的信息。另一方面，企业内部各部门技术的进步往往会发生一些阻碍信息交流的“孤岛”，一些处理系统如CAD、CAE、CAM、CAPP所需要的及所生成的数据彼此差异很大，需要协调管理，才能达到资源共享。根据上述要求，信息处理系统（Information Processing System）应运而生。
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企业信息处理系统有别于管理信息系统（Management Informtation System，简称MIS）及产品数据管理（Production Data Management，简称PDM），是一个范围更广、内容更深，集整个企业所有行为为一体的信息处理系统。以铸造生产为例，一个铸造厂的信息处理系统应涵盖该厂的所有行为，包括市场营销、物料进出、生产组织与协调、行政管理、与外界的信息交换等。
当今世界，信息技术即将成为第一大产业，各种各样信息处理技术大量涌现、日新月异，特别是信息高速公路的出现，使人类社会进入了一个崭新时代。但是与其他领域相比，铸造行业信息处理技术研究、开发与应用显得过于落伍。特别是国内的铸造生产厂家，基本是拒信息技术于门外，尽管也有个别企业尝试采用现代先进信息处理技术，但毕竟凤毛麟角，远没有形成气候。目前国内铸造行业信息处理技术的开发应用有以下特点。
（1）研究开发没形成规模，基本上处于手工、作坊式、来料加工方式，没有形成规模、特色。所采用的技术也远不是最先进的。
（2）应用范围较窄，主要集中在铸造企业的财务、人事、库料管理等方面，现场生产管理很少，基本上谈不上系统集成。
（3）缺乏先进信息技术的应用，如PDM技术、MRP-Ⅱ技术、Internet/Intranet技术等应用还处于起步阶段。
但是，作为机械产品毛坯重要的生产方式，铸造必须吸纳各种现代先进技术，以实现自身的完善与发展。先进信息处理技术的应用将是铸造产业现阶段及将来的技术进步最重要的领域之一，其发展也必将呈现集成化、国际化等趋势。
铸造企业信息处理系统是一个庞大的系统工程，需要有长远的目标与规划。该系统的实施与应用将彻底改变铸造企业传统的生产、管理方式。
6.铸造工装制造技术
铸造工装，尤其铸造模具、模板的设计制造，与普通铸件生产过程相比，更方便采用现代先进制造技术。因此，目前在整个铸造相关环节中，铸造工装的生产过程相对较多地应用了先进的设计与制造手段。
进入上世纪90年代中期，国内外一些专业铸造模具/模板制造企业，已比较普遍采用以下列方面为代表的先进设计与制造手段，完全变革了传统的制模方式，带来了铸造工装生产的彻底性革命。
（1）CAD/CAM一体化。在三维特征造型系统上直接进行模具的设计，能够实现模具各部分的虚拟装配，自动检查干涉情况；能够完成走刀规划和加工模拟；可以自动生成NC代码，迅速快捷地生产出高质量的铸造模具来。
（2）快速原型制造。利用快速原型制造（RPM）技术，能够快速提供铸造工装的模样，可以显著缩短新产品开发周期，降低试制成本。
（3）并行工程（CE）。在铸造模具/模板设计的一开始就综合并行考虑模具的设计、加工、装配、使用直到报废处理的所有环境，可以将设计错误降低到最低。
（4）远程设计与制造。随着Internet的不断发展，铸造工装的异地设计、异地制造已成为现实，远程设计与制造技术能够充分发挥不同国家、不同地区的各种资源优势，达到最佳配置。
尽管国内铸造工装制造的计算机应用已倍受关注，也取得了巨大的进步，但与西方工业
开发水平还很落后，推广应用范围还很小，亟需迅速提高。
7.结语
落后的工艺装备与生产管理一直制约着铸造件产品质量的提高，也影响了机车车辆产品的整体质量。以上介绍的一些计算机技术除在检测方面有所应用外，其他方面的应用几乎是空白，与现代铸造水平差距甚远。展望未来，为求生存求发展，铸造生产单位我们应改变观念，积极引进新技术、新思维，逐步进行技术改造，使铸造领域尽快驶上“信息高速公路”，建立自己的主页，逐步开展网上电子商务活动，并根据自身的实际情况，有计划、有步骤地采用网络化高新技术改进生产手段。
参考文献：
［1］张毅等.铸造工艺新技术.北京：机械工程师进修大学出版社，1991.
［2］林在学等.现代铸造方法.北京：航空工业出版社，1991.
［3］李维等.从《铸造》50年看我国铸造业的发展.铸造，2002，（1）.
［4］陈立亮等.我国铸造行业计算机应用的回顾与展望.铸造，2002，（2）.
铸造技术范文第3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.
铸造技术范文第4篇
关键词：挤压铸造；金属材料；应用研究；发展趋势
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.004
0 前言
挤压铸造根据具体工作形式又可以称作液态模锻，简单来讲挤压铸造技术就是将金属液化后注入提前制作好的模型，通过施加高压使液态金属在机械压力下凝固，逐渐成型的技术。挤压铸造有许多优势，和其他常用铸造模式相比，首先挤压铸材料选择范围广，可以选择铝合金、镁合金、钛合金等；其次，对于金属的利用率十分高，直接挤压铸造可以将金属利用率控制在95%以上；另外，挤压铸造成形的铸件组织均匀、表面光滑、精度高、力学性能优良。和另外一种工业上经常使用的苏醒成形法对比，挤压铸造成形技术过程简单、成形效果好、可以制造复杂形状零件等优势。挤压铸造成形技术在金属材料上的使用已经广泛应用于各行各业之中，航空航天、航母战斗机群、汽车家电等领域。
1 挤压铸造成形技术概述
挤压铸造成形技术经历了将近一个世纪的发展，其起源于二十世纪三十年代的前苏联，挤压铸造成形技术比压铸成形技术晚了一个世纪左右的时间，我国挤压铸造技术起步较晚，发展过程先由部分高校和科研院所开展理论基础的攻关研究，对于工艺参数、模具等边摸索边设计，不断开发设计新产品，其中佼佼者如哈尔滨工业大学、五二研究所等单位。此阶段过后我国进入了挤压铸造成形技术的大发展时期，特别是在这期间间接铸造技术的攻克与掌握，使我国挤压铸造成形技术得到了飞速的发展，之前无法完成的铸件壁厚大问题、形状复杂等难题都轻松得到了解决，此方法的掌握大大拓宽了挤压铸造成形技术使用范围。目前我国汽车行业发展迅速，利用挤压铸造成形技术使得铝合金轮毂应用不再困难，另外还能生产更高质量的发动机变速箱金属零件，反过来又推动了挤压铸造业的发展。
2 挤压铸造成形技术分类
挤压铸造成形技术工艺流程一般是铸型准备-浇筑-加压-取件四个步骤。根据实际加压方式不同，挤压铸造成形技术可以分为两种，一种是起步较早的直接挤压铸造成形技术，于此相对的就是起步较晚的间接挤压铸造成形技术。
通过分析可以发现两者明显的不同之处，直接挤压铸造成形技术是利用直接挤压产生压力，合型操作过程直接通过挤压铸形，使液体金属填满整个腔体，然后继续升压并且保持压力直到液态金属全部凝固为止。此时，液态金属已经凝固为需要铸件。直接挤压铸造成形技术是将压力直接施加到整个铸件表面，此种方法和金属模锻类似，加压效果好，塑形变形大，不需要浇冒口。
间接挤压工艺和压铸工艺有所相似，都是通过挤压形成冲头，这种方式除了将金属压入型腔外，还要通过内浇道将压力作用在铸件上面，这种方法形成的铸件尺寸精度高。通过分析可以看出间接挤压铸造成形只是通过冲头加压于铸件的一部分，所以这种方式和直接挤压铸造的缺点是加压效果会比较差，另外铸件上还要有内浇道以及料柄，所以金属利用率就低于直接挤压铸造形式，间接挤压铸造用于产量大、形状复杂铸件较为合适。
3 挤压铸造成形技术在金属材料上的应用
3.1 铝合金挤压铸造成形技术研究
常见铝合金挤压铸造工艺有汽车活塞挤压铸造、汽车轮毂挤压铸造、高压齿轮泵壳挤压铸造、管钳柄挤压铸造等。
活塞生产工艺分为两种，一种是锻造方法，一种是铸造方法。两种方法比较，锻造要比铸造耐热性能好、抗疲劳强度大，更适合一些高性能发动机，但是锻造方法生产过程复杂，需要配置重型设备，生产成本要比铸造方法高很多。挤压铸造活塞的出现很好地解决了上述问题，即不必像锻造方法配置大型工艺设备，降低了投资；同时又避免了金属铸造或者低压铸造出现的性能问题。挤压铸造方法提高了金属利用率，节约了能源，使劳动环境得到了改善，缩短了活塞制造周期。
挤压铸造铝合金轮毂技术出现，逐渐代替了原始的铸造方法，很多汽车零部件生产厂商引进挤压铸造铝合金轮毂技术，并慢慢地形成了一定规模。挤压铸造铝合金轮毂相比较其他生产方法存在诸多优势，首先工艺生产线更加简单，设备投资减少，生产效率提高；其次，挤压铸造铝合金轮毂质量好，更加耐用，受到市场的青睐，在市场竞争中可以占据更大的主动性。
3.2 镁合金挤压铸造成形技术研究
镁合金挤压铸造技术逐渐成为人们研究的重点，主要是因为与铸造镁合金相比，挤压铸造拥有更优的力学性能。挤压铸造镁合金产品综合性能得到了质的飞越，克服了铸造镁合金产品的组织缺陷，为性能要求高、形状复杂部件带来了机遇。但是受限于我国工艺水平，目前还没有成熟的挤压镁合金技术，在实际生产过程中出现了一些产品问题，比如产品质量不稳定、有气泡、有裂纹，力学性能不足够稳定等情况。
随着高新技术发展，由镁合金形成高端紧密仪器设备已经在发达国家得到普遍应用，但是我们国内目前还是传统铸造方法和金属铸造方法较多，对于精密仪器设备成形技术明显水平不够。随着技术的发展以及能源紧张问题，镁合金必然成为日后挤压铸造领域的重要原材料，大力发展镁合金挤压铸造成形技术对于我国在合金应用领域有着举足轻重的意义。
4 结语
任何的工艺技术都存在优缺点，需要与时代相配合不断发展。目前而言，制约我国挤压铸造成形技术发展的主要问题是：落后的挤压铸造设备技术难以满足更高性能产品的需求以及更高的工艺水准。目前为止我国还没有完全自主研发的挤压铸造机适应行业需求的挤压铸造工艺，在很大程度上制约了我国挤压制造水平的提高。因此，加大投入开发我国自主知识产权的挤压铸造设备及工艺是提高我国挤压铸造水平的有效途径，也是我国挤压铸造行业发展的当务之急。
参考文献：
铸造技术范文第5篇
铸造是材料成型与控制专业的一个重要的方向之一，也是促进本科生就业的一个重要的方向，《铸造工艺与设备》是铸造专业方向的主干课程，该课程讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识。目前《铸造工艺与设备》课程缺乏和理论课程相配套的实验，面临这个现实，将计算机模拟仿真技术应用于铸造专业课程的教学是一个很好的教学方法。应用计算机模拟技术及其仿真软件对砂型铸造过程进行工艺参数及砂模结构进行优化是一门前沿新技术。采用模拟仿真进行铸造工艺课程教学，既解决了实践环节缺少的矛盾，又能直观逼真地模仿铸造工艺过程，使学生较快掌握所学专业知识及并优化工艺和模具，直观生动地展现铸造过程各种物理场的细节变化，科学准确地传递大量有价值的数据，可提高教学质量，起到事半功倍的作用。
案例：铸造工艺冒口设置对铸件质量的影响，此零件为直齿轮，铸件材质为铸钢，零件净重为22.68kg，铸型重量23.98kg，铸件轮廓尺寸为83.88×Φ358.72，属于回转体中小型零件，大量生产。技术要求：铸造圆角R3-R5；齿部面淬火HRC40-45.铸件的最小壁厚为12mm，超过了可铸壁厚6-10mm的上限，不易产生浇不到的现象。考虑到铸件80mm处为整个铸型的最高处，则在此处要考虑排气问题，避免产生气孔缺陷。
两种冒口设计方案（见图1）：方案1、齿轮中央放置一个冒口；方案2、在齿轮中央放置一个冒口、边缘放置一个冒口。
