将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件(零件或毛坯)的工艺过程。现代机械制造工业的基础工艺。铸造生产的毛坯成本低廉,对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件,更能显示出它的经济性;同时它的适应性较广,且具有较好的综合机械性能。但铸造生产所需的材料(如金属、木材、燃料、造型材料等)和设备(如冶金炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机、抛丸机等)较多,且会产生粉尘、有害气体和噪声而污染环境。 铸造是人类掌握较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。公元前3200年,美索不达米亚出现铜青蛙铸件。公元前13~前10世纪之间,中国已进入青铜铸件的全盛时期,工艺上已达到相当高的水平,如商代的重875千克的司母戊方鼎、战国的曾侯乙尊盘和西汉的透光镜等都是古代铸造的代表产品。早期的铸造受陶器的影响较大,铸件大多为农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具,艺术色彩较浓。公元前513年,中国铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件——晋国铸鼎(约270千克重)。公元8世纪前后,欧洲开始生产铸铁件。18世纪的工业革命后,铸件进入为大工业服务的新时期。进入20世纪,铸造的发展速度很快,先后开发出球墨铸铁,可锻铸铁,超低碳不锈钢以及铝铜、铝硅、铝镁合金,钛基、镍基合金等铸造金属材料,并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺。50年代以后,出现了湿砂高压造型,化学硬化砂造型和造芯、负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺。 铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:①普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。铸造工艺通常包括:①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
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我有一篇原创的论文,请参考。桑拿天气对冲天炉熔炼的影响及预防措施摘要:高温潮湿闷热天气使冲天炉熔炼不正常,熔化率下降,铸件气孔缺陷增加。采用调整鼓风机风量及炉料比例、加强炉料管理及炉前脱气处理等措施,取得了明显效果。关键词:高温;潮湿;气孔;脱气;风量山东省临沂市风机厂生产的冲天炉专用鼓风机具有风压高、流量变化小、重量轻、结构简单、耗电少、噪音低等特点,广泛应用于冲天炉熔炼等强制鼓风场合,深得用户好评。进入夏天后,很多用户来检修风机并反映:与春节期间相比冲天炉熔化率降低、熔化不正常、铸件气孔增加、废品率上升,而各方面都未变化(如风口、炉料、操作),鼓风机经检修又无问题,令人百思不得其解。无独有偶,我厂铸造车间(冲天炉为4t/h二排大间距冷风、配套45kW的HTD85-21鼓风机)亦出现了上述问题,熔化率由4t/h降至3t/h,生产的轴承箱体部分出现了气孔,这在以前是从未有过的事情。1 原因分析 熔化率下降的原因分析 风量的影响夏季气温高、空气体积膨胀大,空气密度比冬天低约10%,而粘度系数则是冬天的倍。夏天同样的进风量其重量要比冬天少约10%,即氧气量少了;同时粘度系数增加,导致进风速度下降。进气量不足,造成底焦燃烧不充分,导致熔化率降低,铁液温度下降,使铁液中的气体、氧化物、硫化物等杂质进入型腔而造成气孔或渣气孔。进风量是影响焦炭燃烧、熔化率的一个重要因素。 风压的影响风机的压力与空气的温度有如下关系(忽略大气压力的变化):P1/P2=(T+t2)/(T+t1)式中 P1——气温为t1时的压力P2——气温为t2时的压力T=273℃例如:在冬天气温为-10℃,夏天为38℃工作的一台鼓风机,它的压力变化:P1=,即在夏天时鼓风机的压力要比冬天低。风压低不利于克服沿途的各种阻力,气流不能射入炉心,炉膛断面供风不均匀,不能改善中心焦炭的燃烧,不利于提高铁液温度,同时也致使熔化率下降。 产生气孔的原因分析送风湿度与铸造缺陷有密切关系,夏天空气湿度比冬天高,空气中的水汽进入炉内分别与赤热的焦炭、铁液接触相互作用,产生大量H2,发生吸热反应,故降低炉温。产生大量H2会大幅增加铁液的吸气程度,铁液中的H2量超过时,铁液在型内冷却过程中,H2来不及排出,会在铸件表皮下形成1~3mm的气孔。炉温降低会加重铁液氧化,FeO含量增多,炉内Mn、Si等元素烧损加大,这样的铁液白口倾向严重、凝固快、流动性差、质量不好,浇注的铸件极易产生氧化性气孔。铁液温度随送风湿度增大而呈线性降低,过高的湿度除影响铁液温度外,还影响冲天炉的熔化率、铸件化学成分和白口深度。2 预防措施为减轻高温潮湿天气对铁液质量的不利影响,提高铁液温度是关键,即常说的“高温治百病”。除避开雨雾湿热极端天气熔炼外,我们还采取了一些措施,熔炼达到正常,使铁液温度稳定在1420—1440℃,废品率明显下降。 调整鼓风机风量遇桑拿天气应增大送风量12%,打开进风调节闸门,适当加大电机电流,但不得超过电机的额定电流,防止烧坏电机。若电机已达额定电流、鼓风机满负荷工作,在无法直接加大送风量的情况下,可适当降低料柱高度或缩小风口区的直径。 调整炉料比例增加底焦高度和层焦量约10%,适当降低废钢用量,尽量不用铁屑饼,以减轻炉内氧化性气氛和铁液吸气量。 加强炉前脱气处理在出铁槽随流加入的稀土合金,对铁液进行脱氧去硫,净化铁液;扒净铁液表面的浮渣后,用烘干好的覆盖剂盖严包面,减少二次氧化、吸气。 严格炉料管理将炉料室内存放,保持干燥;万不得已露天存放时,遇雨雾潮湿天必须苫盖,特别是生铁、焦炭;筛选焦炭,大小相差不宜过分悬殊,即块度均匀、适中;破碎回炉料,减小炉料块度,清除干净炉料的杂质(如芯砂);孕育剂、覆盖剂、铁合金等使用前必须充分烘烤,去除水分;出铁槽、炉衬、包衬烘烤至暗红色。 规范操作当天造好的铸型当天浇注,减少吸潮,避免铸型长时间停放;严格配料、称量,保持适当高度的料柱;按规程操作,确保不出现事故,只有保持“四稳”(炉膛尺寸稳定、底焦高度稳定、风量控制稳定、合格炉料稳定)、“三通”(保持风口、渣口、出铁口明亮、通畅、干净),才能熔化稳定,铁液优良。3 结束语采取相应措施后,冲天炉熔炼正常,铁液质量稳定,熔化率恢复到正常水平,铸件气孔废品率下降8%-10%,为用户解决了技术难题,为企业赢得了经济效益和社会效益。
随意推荐两篇,谨供参考1、国内外铸造生产线设计生产中的问题及解决办法 一.概述 随着国民经济的不断发展,近年来对铸件的要求越来越高,特别是汽车发动机缸体、缸盖类铸件,不仅要求材质好,而且还要求尺寸精度高、表面光法、重量轻。为此,作为影响铸件质量的关键工部件造型工部,纷纷采用新的工艺和设备,以满足铸件质量和产量的要求。据不完全统计,我国引进的高压造型线、气冲造型线、静压造型线已有60条左右;国内自己设计制造的高压造型线、气冲造型线已有70余条。 从使用情况来看,这些造型线确实为我国的铸件产量和质量的提高起了很重要的作用,但与我们的希望来比,还很不够。进口线的实际生产率一般在设计能力的5080%,国产线现在使用的估计只占50%,而在这50%中,开动率也较低,出现以上现象的原因是多方面的,归纳起来大概有以下几方面。 二.存在问题 1.设计存在的问题 由于造型线设备复杂,动作多,逻辑性强,因此,设计中就难免有考虑不周的地方,特别是造型线设计的初期,问题更多,比如:材质选用不合理,元件选用不当,逻辑关系不强等。这就决定了我国早期的高压线多数运行状况不太理想。比如:某大厂在70年代初期设计了一条高压造型线,制造安装后一直没有使用,其主要原因是:设计时许多辅机上的垂直液压缸原始位置设在中间位置,由于国产液压阀的泄漏,致使许多辅机不能处在原始位置;运行部件没有考虑制造的误差及液压泄漏,经常相碰,该联锁的电器上也没有联锁,放了这么多年,给工厂带来了很大的经济损失,听说最近要拆掉。国内如此,国外的造型线也同样存在设计上的不足,比如某厂引进一条高压造型线,由于设计时没有考虑砂箱走边的检测及清扫,以至砂箱的进翻箱机时经常卡死,甚至把翻箱机顶坏。还有一家厂引进的静压造型线在设计时工艺性考虑的不周,使上箱在下箱上边翻箱,从而导致造好的下箱内腔掉进砂子,造成铸件缺陷。 2.设备可靠性差 影响设计可靠性的因素主要有设计、制造、安装、生产管理、维修等。 设计中零件选用不当,材质选用不合理,是影响可靠性的重要原因之一,过去着重强调了国产化和降低成本,因此,元器件全为国产件。但由于国产无器件质量不过关,严重影响了造型线的开动率。比如:由于机械传动的误差,会导致转运车上的轨道与冷却道轨道对不准,致使输送器小车和砂箱脱轨,造成较长时间的停车;同样规格的密封件,国产的只能用3~6个月,而进口的能用12年;同样的管接头,国产的就漏油,进口的就不漏油,仅此一项,某一条造型线严惩时每年将漏油200多吨,价值100多万元;由于接近开关发讯不准,也常导致误动作造成停车;液压阀及气动阀的泄漏和精度不高,也是影响造型线开动率的主要因素。比如某厂造型机的控制不仅有电器联锁,而且有气动联锁,气动控制管路的管子是Φ8×1的,连接的管接头较多,由于管接头及气阀的漏气,常使控制气路压力降低,不能使气阀动作,为此,不得不冒险将部分联锁取消。 制造质量的好坏,也将影响造型线的开动率,包括内在质量和尺寸精度。比如:由于加工精度达不到要求,造成设备移动部分和固定部分相碰,定位不准等故障;由于元件的材质或热处理达不到要求,将影响设备的使用寿命和可靠性;由于液压系统的清理不干净,导致油液污染,使阀卡死的现象也经常出现。我到过一个现场,两台主机的工作台同样是球铁的,一台球化好了,用了几年就没问题,而另一台,没有多久就坏了,断面象马蜂窝似的。再如,某厂引进的气冲线96年投产以来,主机工作台油缸已更换了三次,第一次没过保质期就坏了,结果索赔了一台,此后,每两三年更换一次。另外,电线接头长时间使用后引起松动,也导致坏电路二三次。安装不按规范,偷工减料,也是造成可靠性差的重要原因之一。比如:安装时对管子不按规范进行清洗,该氩弧焊的用普通焊代替,造成管子里边有焊渣;该装管夹的地方不装或少装,造成管子震动,管接头松动,时间一长开始漏油;该用RVV软线的地方,用KVV代替,宜造成断路;该用螺栓固定的地方一焊了之,等等。 3.维修困难 由于设计人员现场经验不足,设计出来的设备往往只注意功能性,而没有注意维修容易,比如有些易损件或耐磨件,在制造厂装配时依次可以装上,但如果使用过程中磨损了,需要更换,则必须大卸八块,才能换上。这样,既费时,又影响了整个设备的精度。再如,过去将滤网放在泵的吸油口,并埋在油箱内,由于油的污染,经常要对滤网进行清理,但清理一次滤网必须先把油抽干净,而不是将滤网放在回油管上,清洗更换都方便。在阀箱里或多管平行的地方,安装管夹时,没有留出足够的维修空间,一旦一根管子漏油,必须选把别的管子拆掉,才能拧紧,形象地说,就跟栽葱的一样。制造过程中不注意质量,零件严重超差,也是造成维修困难的一个重要原因。比如一个零件与另一个零件为过度配合,由于加工超差,装配时变成了过盈配合,一旦零件出了问题需更换时,就很难取出。还有,经常拆装的缸端管接头,不用球铰接头,而用端直角接头,从而给维修带来困难。安装时只顾管子、电线走向,而忽略维修的可能性的情况也是常有的,比如,有些设备距地沟壁有一定的距离,本来是作为维修空间用的,但安装时不注意,觉得走管子或电缆桥架挺方便的,就装上了,但使用维修时就叫苦了。 4.生产任务不足,成本较高 在市场经济的今天,铸件成本的高低显得越来越重要了。近几年来,由于乡镇和民营铸造企业的蓬勃发展以及城市的环境保护要求,再加上乡镇和民营铸造企业的成本较低,企业经营灵活,这些企业的铸件在市场上的份额越来越大,从而导致一些具有造型线的大中型企业生产能力不足。例如:现在许多厂爱“开三停四”,一个月上半个月的班,由原来的两班或三班改为单班,经常放长假等。造型线的运行成本较高,也是影响使用的一个因素。如果开动造型线,必须所有设备开动,包括相关工部的设备,这样,用电量较大,同时,所有人员都得到岗,再加上漏油损失,在产量少的情况下,开机将很不划算。比如:有一个厂原来产量很大,上了一条气冲造型线,后来,产量锐减,开动造型线明显不划算,再加上实行成本核算,只好将造型线封存,改为地面造型。 5.管理不善 没有通盘计划,各自为政的现象严重,致使一些企业不考虑自己的实际情况,盲目上马,但后来由于资金不足,产品不对路等原因,造成虽已有较大投入,但尚未形成生产能力而闲置着的设备数量也不少。 企业内部管理不善,主要表现为:维修人员责任不明确,没有明确的设备维修制度,备件采购和维修脱节,维修人员素质较低,工资待遇差等。经常看到这样的现象:操作工上班时维修工在休息,操作工下班了维修工也下班了,至少设备是否需要备件,是否带病工作,是束需要维修,没有人去管,只有设备实在开不动了,才去修理,而这时换上的备件往往又不合适。比如某厂造型线上的备件是由设备科来组织,线上该备什么,备多少,基本不与维修人员通气,买来的备件也不与造型线上实际使用的实物对照,因此,常常出现原来是24伏的阀,更换时变成了220伏;应该是内控内泄阀,更换时变成了内控外泄阀;加工的备件更换时才发现超差等现象,从而影响生产。 6.各工部不匹配 由于国内外铸造设备的标定生产率与实际相差很大,所以,经常导致铸造车间各工部不匹配,从而影响造型线的开动率,据不完全统计,一般造型线由于各工部不匹配而占停机时间约为30-50%左右。例如有一个厂,在车间设计时引进了一条造型线,但其它工部选用国产设备,投入使用后出现两个问题:一是其它工部设备故障率高,严重影响了造型线的开动率,使造型线处于半停产状态;二是混砂能力不够,国产混砂机的混砂能力在实际实用中只能达到名义能力的一半左右,而设计时按名义能力考虑,因此,造成这样的后果。该车间这样生产了大概三、四年,厂里下决心又对砂处理工部进行了改造,目前,使用情况良好。 三.解决问题的办法 要想将一条造型线用好,无非要作好“防”和“备”两方面的工作,“防”是防止问题的出现,“备”是防不胜防时,出现问题了要有所准备,将问题尽快解决。但要做到这两点,必须在以下方面下功夫。 1.加强学习,吸引国内外先进技术和经验,以防为主 设计人员的素质直接影响到造型线的水平,只有设计水平提高了,才有可能制造出好的造型线。为此,设计人员必须掌握国内外的先进技术和设备,并不断总结经验,逐步提高,使设计水平从“小学”提高到“大学”。近年来,我国铸造设备设计人员已充分意识到这一点,通过他们的努力,再加上生产实践、消化吸引国外先进的工艺和技术,我国铸造设备设计水平大大提高,他们不仅具有了设计出高水平造型线的能力,而且具有现场动手的能力,通过不断改进,已设计出多条布置合理,性能可靠的造型自动线。这些改进有:工艺方面:由气动微震改为高压造型,再发展为气冲造型、静压造型、触头式动力撞击造型等。使设备越来越简单,工艺性越来越好。可靠性方面:过去造型线控制用顺控器控制,设备又庞大,故障又多,维修也困难,但有了PC以后,我们马上用在造型线控制上,目前,基本上没有人说电器有问题了;过去辅机及转运车为了实现慢--快--慢的动作,用子母电机或行程阀控制,现在有了调频电机和比例阀,很容易就解决了,可靠性也得到了提高;过去动作检测发讯用行程开关,现在用接近开关或编码器;过去由于油温过高,常使密封件容易老化,产生漏油等现象,严重影响造型线的开动,针对这一原因,现在增加了液压油冷却面积,改变溢流阀型号,使无负荷时泄荷,而不是溢流,减少产生热量的原因,降低落同温;活塞式蓄能器改为囊式蓄能器,性能可靠,动作灵敏;将不可靠的国产元件改为进口元件等。维修方面:一条造型线再好也不可能一点问题没有,但出了问题很难解决,设计水平就不能说很高,为此,设计人员也下了很大功夫。便好:过去液压系统出了故障,必须先把系统卸荷,回油完了再维修,现在将阀箱带在设备上,并在进出油口各加一个截止阀,维修时阀一关就行了,十分方便;还有,经常拆装的较大零件,设计时直接设计上两个吊装孔,使维修变的十分方便。专业设计方面:过去许多大厂车间设计由自己的技术人员来完成,但由于受专业和实际经验的限制,设计完成后问题较多,特别是各工部不匹配的现象普遍存在。因此,铸造项目最好不要请非专业的技术人员来设计,要请专业的设计院所来设计,这样,就会少出错或不出错,不走弯路。 2.强化质量意识,提高产品质量 “质量就是生命”这句话我们大家都很熟悉,但在实际中对质量的认识还很不够,还应该加强,使每一个员工意识到没有质量,就没有生存。一切操作按规范进行,绝对禁止为了一点小利进行偷工减料的行为。过去经常有这样的事,图纸归图纸,加工归加工,加工的人不看图纸要求,设备做成什么就是什么,比如端直通管接头的螺纹孔,由于要靠组合垫密封,图纸上螺纹孔和端面的锪平面有垂直度要求,但机加工工人是不管的,甚至不锪平,所以,容易造成漏油。还有多个螺钉固定的设备,往往有几个螺钉孔对不上,因此,把螺钉磨成丝锥一样拧进去或不拧。当然,经过这么多年的生产实践,许多厂已意识到质量的重要性,加工手段也提高了许多,比如现在许多厂用专机或加工中心加工砂箱,过去自己制造的油缸现在也外协到专业油缸厂制造。另外,必须提高基础件的质量,过去同样级的螺钉固定液压阀,进口的就不漏油,国产的就漏油。减速机内的齿轮,要求是硬齿面,耐实际是软齿面,用不了多外就坏,等等。 3.加强管理,健全维修制度,有备无患 首先上级主管部门要根据企业的具体情况,决定是否要上造型线,把好第一关,避免上了一半而中途下马,经国家和企业造成经济损失。如果上了造型线,企业内部必须加强管理,与造型线有关人员必须责、权、利分明,谁出了问题,谁负责任,谁来解决。要有严格的管理制度,注意各工部之间的匹配,注意人材的培养和合理利用。再好的一条线,如果管理维修跟不上,也不可能用好。因此,必须重视维修人员的素质。维修人员必须对造型线非常了解,明白每一个零件的用途,平时要进行预检预修及巡检,出了故障能很快正确地判断并及时排除。我到过一个现场,维修人员没见过造型线的液压原理图,对全线的动作原理不清楚,因此,出了故障手忙脚乱,最后捣鼓一通能用为止,究竟出了什么问题,怎样解决却不清楚。因此,大大影响了开动率。象这种状况,以后必须改进。备品备件的管理对自动化流水生产线来说,显得特别重要,建议此项工作由专人管理。备件清单的提供要与造型线上的需要一致,进货后要与造型线核对,并分类保管,保管条件要符合材质的要求,定期对备件进行检查,对过期的零件清理出去,及时补充新的零件。要做到造型线使用的备品备件随时能准确无误地提供,从而,确保造型线正常运转。总之,要用好一条造型,不是一件简单的事,几十台设备、一、二百个点,每天都毫无差错地运行,不仅要从设计、制造、安装、调试、维修、备品备件等造型线本身方面来下工夫,而且要从生产管理、各工部协调匹配、正确确定工艺参数等方面下功夫。随着技术水平、制造水平,加上设计人员的设计水平和使用者管理水平的不断提高,国产造型线一定能制造好,使用好。 刘小龙 2、浅谈如何提高压铸模寿命 材料自身存在的缺陷、维修和保养的方法都是会影响压铸模的寿命的。本文从后者来介绍如果提高压铸模的寿命,并列举了压铸模常见的故障原因及排除方法。 压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高,故造价较高,因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致模具过早失效而报废,造成极大的浪费。 压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1、材料自身存在的缺陷 众所周知,压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例,铝的熔点为580-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸,型腔表面温度由室温直升至液温,型腔表面承受极大的拉力。开模顶件时,型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后,模具表面便产生龟裂等缺陷。 由此可知,压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料,据介绍,国外80%的型腔均采用H13,现在国内仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力,导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好的导热性,对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此,在合理的热处理与生产管理下,H13仍具有满意的使用性能。 制造压铸模的材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此,在投入生产之前,应对材料进行一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。 (1) 宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。 (2) 金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。 (3) 超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。 2、压铸模的加工、使用、维修和保养 模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S。速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s,铸铝的最大压射速度不应超过53m/s,平均压射速度为43m/s。 在加工过程中,较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少85%,叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角,又不相互同心,那么在使用过程中,连接的拐角处就会开裂。冷却系统的表面应当光滑,最好不留机加工痕迹。 电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅。无论深浅,模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度的情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔表面应力。 模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内,尽量降低铝液的浇铸温度,压射速度,提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100~130℃提高至180~200℃,模具寿命可大幅度提高。 焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃),待表面与心部温度一致后,在保护气下焊接修复。在焊接过程中,当温度低于260℃时,要重新加热。焊接后,当模具冷却至手可触摸,再加热至475℃,按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却,再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火,是焊接修复中重要的一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。 模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔表面粘附牢固,很难清除。在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生,从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化。 经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6~1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模800模次,应对模具型腔及模架进行450—480℃回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每12000~15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养。采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。 在冲蚀和龟裂较严重的情况下,可对模具表面进行渗氮处理,以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合,使用一段时间后会大片脱落:高于43HRC,则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时,渗氮层厚度不应超过,过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。 3、热处理 热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。 压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大。因此,在热处理时应注意以下几点: (1) 锻件在未冷至室温时,进行球化退火。 (2) 粗加工后、精加工前,增设调质处理。为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火。 (3) 淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第3次回火。 (4) 热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力。 (5) 氮化时,应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。 (6) 两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进行下道,不可冷至室温。
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泵摘要:本文主要介绍了泵的发展历史,泵的分类及生活中常用泵的工作原理及相关应用,并大胆展望了泵的发展方向。关键词:发展史,分类,原理,应用,方向。引言:泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。生活及工业生产中我们已经离不开泵。泵的发展史水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具,例如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵,已具备典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。1840-1850年,美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点,应用日益增多。回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵,但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初,人们解决了转子润滑和密封等问题,并采用高速电动机驱动,适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多•达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。泵的分类泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵,如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。泵除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。例如,按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等;按结构可分为单级泵和多级泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。泵的工作原理容积式泵容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变;往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动;具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体;启动泵时必须将排出管路阀门完全打开;往复泵适用于高压力和小流量;回转泵适用于中小流量和较高压力;往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说,容积泵的效率高于动力式泵。 动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。离心泵是最常见的动力式泵。动力式泵动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变;工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动;一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作 ;适用性能范围广;适宜输送粘度很小的清洁液体,特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。其他其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体 ,将需要输送的流体吸入泵内,并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量;水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量,使其中的一部分水压升到一定高度;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下 ,产生流动而实现输送;气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处,使之形成较液体轻的气液混合流体,再借管外液体的压力将混合流体压升上来。4. 泵在生产生活中的应用不锈钢冲压离心泵在用水系统中的应用不锈钢冲压离心泵 ,液控阀门校验泵站 ,主要用于小流量、高扬程的用水系统,如饮用水供应系统、压力锅炉供水系统、高纯度净水系统以及医药、食品、精细化工、造纸等行业的冲洗、喷洒等工艺过程。国家经贸委节能信息传播中心最近将不锈钢冲压离心泵列入“最佳节能实践案例研究”,并对该设备的应用及效益进行了分析。据了解,传统铸造泵是通过制模、灌模、机械加工等复杂工艺制造,耗电、耗料、劳动强度大,严重污染环境,并且无法铸造出口宽度窄的小流量的叶轮。不锈钢冲压离心泵是采用冲压、焊接工艺制造,取代了传统的铸造工艺。泵体生产可节省材料70%以上,效率提高3%-5%,较易实现机械化与自动化批量生产,减少环境污染,减轻劳动强度。对于冲压离心泵生产厂家,生产2082台不锈钢冲压离心泵,新工艺比传统工艺节约不锈钢材料吨,降低铸造电耗7634千瓦小时。对于洗瓶灌装机的用户,在满足生产要求的情况下,水泵的实际运行功率也从原来的千瓦下降到千瓦,每台节电。此外,由于该泵的重量轻、体积小、整体结构合理、维护方便,也减少了维护费用。根据国家统计局和中国机械工业联合会的统计数据,全国铸造泵类年需求量为457万台,合金铸造小流量泵每年需求在38万台以上。不锈钢冲压离心泵因其外形轻巧美观、效率高且价格比铸造泵低,是进口泵的一半,具有显著的经济效益,应用范围广,市场前景广阔。液压水锤泵原理及推广应用实例液压水锤泵的工作原理和提水性能液压水锤泵自动供水设备是利用液压冲击原理和液压传动原理设计制造的水力能量升级转换装置,主机设备由脉冲发生器、能量耦合器和蓄能器三个组件构成。它是一种新式微型水力站的主机设备,这种水力泵实质上是利用水力能量传输特性的特种往复泵或泵组,在整体上构成特殊型式的变容式水力机械。在液压系统中,由于某种原因,液体压力瞬间突然升高,产生很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。液压冲击的峰值压力往往比正常压力高出许多倍。水锤泵利用的就是液压冲击原理,即水流在正常流动的过程中,突然关闭出水口阀门,就会在泵体内产生很大的冲击力。利用这个冲击力,就可以把水送到高处。液压冲击是非定常流动,压力波以速度C沿进水动力管道(长引水管)来回传播。在水锤泵设计中,一般都是利用阀门突然关闭后管道压力最大升高量ΔP作为泵的扬水动力。由于液压冲击为一衰减过程,故研究压力升高第一波传至管道入口时的情况。假定管道断面积为A,管长为L,管道液体的初始流速为V,液体密度为ρ,压力波从排水冲击阀门传至上游供水池的进水口的时间为T,对这段时间运用动量方程:ΔP•A•T=ρALV所以 ΔP=ρLV/ T=CρV式中C=L/T,为压力波在水中的传播速度,取C=1400m/s。可以计算水从2m高处经长引水管进入水锤泵后,突然关闭排水冲击阀门产生的最大升高压力ΔP,并由能量守恒定律求水流初始速度V:mgh=mV•V/2,则 V=(2gh)(2**2)≈所以,突然关闭冲击阀门时产生的最大升高压力ΔP为:ΔP= CρV=1400*1000*再计算把水提升100米所需的压力P:P=ρgh=1000**100=可以看出ΔP远大于P,所以从理论上说,利用液压冲击原理,将2米落差水流的一部分水量通过水锤泵提升到百米的高处是不成问题的。简单地说,泵装置由泵室、泵座、蓄能器所组成。泵室中有两个阀:一个是排水冲击阀W,一个是输水阀D,双阀构成一个组合自动阀件。组合自动阀件在落差水流作用下自动启闭产生液压脉冲:由进水管引来的水进入冲击阀W后泄流。当泄流流速达到设计值,冲击阀W突然关闭,因此产生一个升压波,在此高压力下输水阀D开启,一部分运动着的水流入空气罐,然后再从空气罐流向使用点或高位蓄水池。进水管的质量流量的动能由于输水而耗尽,使水暂时停止。此时压力波衰减,输水阀D由于上下压差而自动关闭。由于进水管路和水柱的弹性,在扬水冲击减弱以后,水柱朝流动方向微微往后摆动,于是在泵壳内就出现了负压,促使冲击阀W自行打开。冲击阀W开启继续泄流,然后,不断重复以上过程进行提水。为了获得连续和均匀的流量,在输水侧装置了集水器,也称蓄能器。因此,水锤泵在结构上也就由蓄能器和组合自动阀件二大核心部件组成。泵结构最重要的往复运动部件是冲击阀与输水阀的构造及其特性。通过改进自动阀门可以改进泵的工作性能。水锤泵是在无人控制的条件下工作的,所以要求各零部件的运动及时准确和安全可靠。据资料介绍,水锤泵的冲击阀开关次数最好不少于40次/分。从水锤泵的工作过程可以看出,要使泵正常工作,设计生产一种能够自动启闭,反应迅速的组合阀件至关重要。水锤泵液压冲击公式为:△P=CρV=LV/t,式中△P为冲击压力;L为冲击波传播距离;V为冲击前进水管内平均流速;t为冲击阀阀门关闭时间。从公式可以看出,要提高液压冲击的压力,必须提高冲击前进水管内平均流速V,缩短冲击阀阀门关闭时间t,及增大冲击波传播距离L。在水锤泵站已建成的先决条件下( H、L、V三者已定),要产生明显的液压冲击并兼顾泵站效率,主要靠减少冲击阀阀门关闭时间t。|^7水锤泵组合自动阀件是两个特殊的专用阀门,其操作动力只有水流的脉动力和其自重。从自动阀门的力学分析可以看出,冲击阀阀门的关闭时间主要取决于有无增速机构、垫胶的弹力、阀盘的重量和出水口的流速等因素。冲击阀阀门的开启时间主要取决于泵壳内负压、垫胶的回弹力、阀盘的重量和出水口的流速等因素。武汉润泽水利技术中心研制的液压水锤泵,其自动冲击阀门在构造上可自启闭且不采用轴承,并力求防止阀杆的磨损。另外,为防止冲击阀关闭时产生的冲击和振动,在构造上采用了缓冲结构,因此泵壳内的冲击力、与泵连接的进水管道作用的应力,以及作用于基础的冲击力均很小。在进行研制开发时,采用特征线法对液压冲击和柔性水锤进行电算分析,并从材料和强度方面进行了综合的实验研究和理论分析。液压水锤泵通过水力能量传输特性的合理设计来加大能流密度,精准设计脉冲发生组件液压冲击波的脉冲泵水作用,加快液压水锤泵缷载及加载,从而使脉冲发生组件自动冲击阀门(包含辅助增速阀盘装置)实现每分钟30到300次开关频率,达到中高频运转。落差水流从1至7米高处的进水池(泵站供水池),再经长引水管进入底座为泵室灌水,一直灌到进水池的水平面高度,这时自动阀门是关闭的。为了启动水锤泵,须用手多次打开冲击阀W,以进一步增加蓄能器内的空气室压头。当空气室压力达到落差的3倍左右,则进水管水柱回摆所产生的压强足以使输出阀自行打开,并使水锤泵动作起来。这时,空气室压头不断增加,一直上升到输水管出口顶端的压头值,然后压头基本稳定下来。在扬程压头较高时,一般蓄能器的空气室中的空气渐渐被高压水吸收,使空气室最终不起作用,压力峰值不断升高并会造成机械事故。因此,高扬程应用时需要对水锤泵重新设计液压蓄能器部件,主要是采用气囊式蓄能器,或者采取措施对空气罐人工补气或自动补气。落差水源的水头和流量是泵扬程和扬水量的重要决定因素之一。另外,泵工作性能还受到引水管安装角度、引水管和扬水管口径及长度、冲击阀开关次数等因素的影响。经过多次工程试验和现场安装应用测试,得到以下几个经验公式:①、扬程h与水流落差H的关系:h/H=10-50;②、将液压水锤泵作为动力机和水泵的联合体来考虑,其效率可由下式定义:η=qh/(QH)η为泵效率;q为扬水流量;h为扬水高度;Q为进水管来水流量;H为落差水头。泵效率的经验公式:1、η=()((h-H)/H)(h-H)/H=3-17(采用各类空气罐作液压蓄能器)2、90%≥η≥60%, (h-H)/H=2~49(采用隔膜式蓄能器作液压蓄能器)③、水锤泵扬水量q:q=ηHQ/(h-H+ηH)④、引水管长度L: L=7-12H(随落差水头大小相应变化取值)⑤、引水管安装角度α:仰角要大于5°,小于20°,以7°-15°为最佳安装角度。⑥、引水管口径D: D=(60Q)(Q是进泵水源的常年保证流量)⑦、扬水管口径d: d=(随扬程落差比h/H相应变化取值)水锤泵性能的主要技术指标是功率及其效率,但由于受到安装的场所、地形条件及水源等的限制,设计时还应对供给水量、水头、进水管长度、扬水高度和扬水流量等,综合地考虑各种因素进行设计。据资料显示,国外水锤泵的工作寿命最长可达100年以上,其易损件仅为橡胶垫、密封件、螺栓等。液压水锤泵使用带来的优点1、液压水锤泵通过水力能量传输特性的合理设计来加大能流密度,精准设计脉冲发生组件液压冲击波的脉冲泵水作用,加快液压水锤泵缷载及加载,从而使脉冲发生组件自动冲击阀门(包含辅助增速阀盘装置)实现每分钟30到300次开关频率,达到中高频运转。?.据资料介绍,水锤泵自动冲击阀门的开关频率最好不少于每分钟40次。工程应用的资料表明,国内同类产品一般运行频率较低(引进德国BIL系列水锤泵只有每分钟20—40次,不超过每分钟60次)。2、运行噪音小,新型RZ-50饮水型液压水锤泵运转噪音小于80分贝,国内同类新产品(如引进德国BIL系列水锤泵)运转噪音高达105-130分贝。3、“液压水锤泵”采用不锈钢等耐蚀材料制造蓄能器筒体,以免水锤泵微型水力站的提升水流遭受铁锈污染。4、液压蓄能器有效容积可通过(含手动)充气装置等简单措施得到有效保证,特别是长年运行中不会丧失气室容积和储能量;液压蓄能器的补气不需要泄空补气,不会造成水锤泵停机。国内同类产品(如引进德国BIL系列水锤泵),大多采用的蓄能器为半蓄能器(没有气体预压缩措施的蓄能器),泄空补气时会造成水锤泵停机。5、液压蓄能器组件采取等温加载循环工作方式,由脉冲发生组件自动冲击阀门的中高频快速加载工作所可能造成的液压蓄能器气室中的热力损失得到降低,并取消了常规水锤消除器(系气囊式蓄能器,采用绝热加载循环工作方式)筒体内表面的聚丙烯套隔离部件,降低了加工工艺难度和制造成本。6、“液压水锤泵”,全称“组件式复合液压传动型水锤泵”,由脉冲发生组件、能量耦合组件和蓄能组件这三部分构成。液压水锤泵采用能量耦合组件作为特殊能量转换器实现能量耦合,可以实现直流/交流液压工作方式转换。液压水锤泵自动供水设备—新型RZ系列饮水型液压水锤泵是利用液压冲击原理和液压传动原理设计制造的水力能量升级转换装置。故液压水锤泵设计原理有别于单一采用水锤原理的传统水锤泵。5. 泵的发展趋势泵的技术发展一如其他产业的发展一样,是由市场需求的推动取得的。如今,历史已进入到二十一世纪,人们在以环保、电子等领域高科技发展及世界可持续发展为主所产生的巨大需求的大背景下,对于包括泵行业在内的许多行业或领域都带来了技术的飞速变革和发展。泵的技术发展趋势,主要有以下几个方向:(1)产品的多元化产品的生命力在于市场的需求。如今的市场需求正是要求有各自的特色特点,做到与众不同;正是这一点,造就了泵产品的多元化趋势。它的多元性主要体现在泵输送介质的多样性、产品结构的差异性和运行要求的不同性等几个方面。从输送介质的多样性来看,最早泵的输送对象为单一的水及其它可流动的液体、气体或浆体到现在可输送固液混合物、气液混合物、固液气混合物,直至输送活的物体如土豆、鱼等等。不同的输送对象对于泵的内部结构要求均不同。除了输送对象对泵的结构有不同要求外,在泵的安装形式、管道布置形式、维护维修等方面对泵的内在或外在的结构提出新要求。同时,各个生产厂商,在结构的设计上又加入了各自企业的理念,更加提高了泵结构的多元化程度。基于可持续发展和环保的总体背景,泵的运行环境对泵的设计又提出了众多的要求,如泄漏减少、噪声振动降低、可靠性增加、寿命延长等等均对泵的设计提出了不同的侧重点或几个着重点并行均需考虑,也必然形成泵的多元化形式。(2)泵设计水平提升与制造技术优化的有机结合进入信息时代的今天,泵的设计人员早已经利用计算机技术来进行产品的开发设计(如CAD的利用),大大提高了设计本身的速度,缩短了产品设计的周期。而在生产为主的制造当中,以数控技术CAM为代表的制造技术业已深入到泵的生产当中。但是,从目前国内的情况看,数控技术CAM主要应用在批量产品的生产上。对于单件或小批的生产,目前CAM技术尚未在泵行业当中普遍实施,单件小批的生产仍旧以传统生产设备为主。由于市场要求生产厂商的货期尽可能缩短,尤其对于特殊产品(针对用户要求生产的产品)供货周期缩短,必然要求泵的生产企业加速利用CAM技术,甚至是计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造(FMC和FMS)对从设计到制造模具、零件加工等各环节协调一致处理,保证一但设计完成,产品零部件的加工也是趋于同期完成,以确保缩短产品的生产周期。与此同时,除利用计算机制图外,还将在计算机这个载体上实现产品的强度分析、可靠性预估和三维立体设计,将原来需要在生产中发现和解决的工艺问题和局部结构问题及装配性问题等方面提到生产前进行防范,缩短产品的试制期。(3)产品的标准化与模块化在产品出现多元化的同时,泵作为通用产品,总体总量依旧巨大。在市场中,除出现技术性竞争外,产品的价格竞争尤其是通用化产品的价格竞争是必然趋势。在产品出现多元化的趋势下,要实现产品价格的竞争优势,提高产品零部件的标准化程度,实现产品零部件的模块化是必须的。在众多零部件实现模块化后,通过不同模块的组合或改变个别零件的特性,以实现产品的多元化。同时,只有当零部件标准化程度提高后才有可能基于产品的多元化基础上实际规模化的零部件生产,用以降低产品的生产成本和形成产品的价格竞争优势,也可以在产品多元化的基础上进一步地缩短产品的交货周期。(4) 泵内在特性的提升与追求外在特性所谓泵的内在特性是指包括产品性能、零部件质量、整机装配质量、外观质量等在内的产品固有特性,或者简称之为品质。在这一点上,是目前许多泵生产厂商所关注的也是努力在提高、改进的方面。而实际上,我们可以发现,有许多的产品在工厂检测符合发至使用单位运行后,往往达不到工厂出厂检测的效果,发生诸如过载、噪声增大,使用达不到要求或寿命降低等等方面的问题;而泵在实际当中所处的运行点或运行特征,我们称之为泵的外在特性或系统特性。技术人员在进行产品设计时,为提高某一产品的百分之一效率常常花费不少心思;而泵运行如果偏离设计的高效点,实际运行的效率远不止降低百分之一。现在,泵生产厂家同时为用户配套包括变频在内的控制设备及成套设备,实际上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基础上,再关注泵的集中控制系统,提高整个泵及泵站运行效率,则是在泵外特性的追求上更上一层楼。从销售角度看,推销产品即是在推销泵的内在特性;而关注泵的外特性则是生产厂商不仅是推销产品,而是在推销泵站(成套项目)。从使用角度看,好的产品必定是适合运行环境的产品而非出厂检测判别的产品。(5)机电一体化的进一步发展正如科学技术的发展一样,现阶段科技领域中交叉学科、边缘学科越来越丰富,跨学科的共同研究是十分普遍的事情,作为泵产品的技术发展亦是如此。以屏蔽式泵为例,取消泵的轴封问题,必须从电机结构开始,单局限于泵本身是没有办法实现的;解决泵的噪声问题,除解决泵的流态和振动外,同时需要解决电机风叶的噪声和电磁场的噪声;提高潜水泵的可靠性,必须在潜水电机内加设诸如泄漏保护、过载保护等措施;提高泵的运行效率,须借助于控制技术的运用等等。这些无一不说明要发展泵技术水平,必须从配套的电机、控制技术等方面同时着手,综合考虑,最大限度地提升机电一体化综合水平。参考文献[1] 李云,姜培正主编,过程流体机械. 北京:化学工业出版社,2009[2] 孙启才,金鼎五主编,离心机原理结构与设计计算. 北京:机械工业出版社,1987.[3] 关醒凡主编,现代泵技术手册,北京:宇航出版社,1995.
随意推荐两篇,谨供参考1、国内外铸造生产线设计生产中的问题及解决办法 一.概述 随着国民经济的不断发展,近年来对铸件的要求越来越高,特别是汽车发动机缸体、缸盖类铸件,不仅要求材质好,而且还要求尺寸精度高、表面光法、重量轻。为此,作为影响铸件质量的关键工部件造型工部,纷纷采用新的工艺和设备,以满足铸件质量和产量的要求。据不完全统计,我国引进的高压造型线、气冲造型线、静压造型线已有60条左右;国内自己设计制造的高压造型线、气冲造型线已有70余条。 从使用情况来看,这些造型线确实为我国的铸件产量和质量的提高起了很重要的作用,但与我们的希望来比,还很不够。进口线的实际生产率一般在设计能力的5080%,国产线现在使用的估计只占50%,而在这50%中,开动率也较低,出现以上现象的原因是多方面的,归纳起来大概有以下几方面。 二.存在问题 1.设计存在的问题 由于造型线设备复杂,动作多,逻辑性强,因此,设计中就难免有考虑不周的地方,特别是造型线设计的初期,问题更多,比如:材质选用不合理,元件选用不当,逻辑关系不强等。这就决定了我国早期的高压线多数运行状况不太理想。比如:某大厂在70年代初期设计了一条高压造型线,制造安装后一直没有使用,其主要原因是:设计时许多辅机上的垂直液压缸原始位置设在中间位置,由于国产液压阀的泄漏,致使许多辅机不能处在原始位置;运行部件没有考虑制造的误差及液压泄漏,经常相碰,该联锁的电器上也没有联锁,放了这么多年,给工厂带来了很大的经济损失,听说最近要拆掉。国内如此,国外的造型线也同样存在设计上的不足,比如某厂引进一条高压造型线,由于设计时没有考虑砂箱走边的检测及清扫,以至砂箱的进翻箱机时经常卡死,甚至把翻箱机顶坏。还有一家厂引进的静压造型线在设计时工艺性考虑的不周,使上箱在下箱上边翻箱,从而导致造好的下箱内腔掉进砂子,造成铸件缺陷。 2.设备可靠性差 影响设计可靠性的因素主要有设计、制造、安装、生产管理、维修等。 设计中零件选用不当,材质选用不合理,是影响可靠性的重要原因之一,过去着重强调了国产化和降低成本,因此,元器件全为国产件。但由于国产无器件质量不过关,严重影响了造型线的开动率。比如:由于机械传动的误差,会导致转运车上的轨道与冷却道轨道对不准,致使输送器小车和砂箱脱轨,造成较长时间的停车;同样规格的密封件,国产的只能用3~6个月,而进口的能用12年;同样的管接头,国产的就漏油,进口的就不漏油,仅此一项,某一条造型线严惩时每年将漏油200多吨,价值100多万元;由于接近开关发讯不准,也常导致误动作造成停车;液压阀及气动阀的泄漏和精度不高,也是影响造型线开动率的主要因素。比如某厂造型机的控制不仅有电器联锁,而且有气动联锁,气动控制管路的管子是Φ8×1的,连接的管接头较多,由于管接头及气阀的漏气,常使控制气路压力降低,不能使气阀动作,为此,不得不冒险将部分联锁取消。 制造质量的好坏,也将影响造型线的开动率,包括内在质量和尺寸精度。比如:由于加工精度达不到要求,造成设备移动部分和固定部分相碰,定位不准等故障;由于元件的材质或热处理达不到要求,将影响设备的使用寿命和可靠性;由于液压系统的清理不干净,导致油液污染,使阀卡死的现象也经常出现。我到过一个现场,两台主机的工作台同样是球铁的,一台球化好了,用了几年就没问题,而另一台,没有多久就坏了,断面象马蜂窝似的。再如,某厂引进的气冲线96年投产以来,主机工作台油缸已更换了三次,第一次没过保质期就坏了,结果索赔了一台,此后,每两三年更换一次。另外,电线接头长时间使用后引起松动,也导致坏电路二三次。安装不按规范,偷工减料,也是造成可靠性差的重要原因之一。比如:安装时对管子不按规范进行清洗,该氩弧焊的用普通焊代替,造成管子里边有焊渣;该装管夹的地方不装或少装,造成管子震动,管接头松动,时间一长开始漏油;该用RVV软线的地方,用KVV代替,宜造成断路;该用螺栓固定的地方一焊了之,等等。 3.维修困难 由于设计人员现场经验不足,设计出来的设备往往只注意功能性,而没有注意维修容易,比如有些易损件或耐磨件,在制造厂装配时依次可以装上,但如果使用过程中磨损了,需要更换,则必须大卸八块,才能换上。这样,既费时,又影响了整个设备的精度。再如,过去将滤网放在泵的吸油口,并埋在油箱内,由于油的污染,经常要对滤网进行清理,但清理一次滤网必须先把油抽干净,而不是将滤网放在回油管上,清洗更换都方便。在阀箱里或多管平行的地方,安装管夹时,没有留出足够的维修空间,一旦一根管子漏油,必须选把别的管子拆掉,才能拧紧,形象地说,就跟栽葱的一样。制造过程中不注意质量,零件严重超差,也是造成维修困难的一个重要原因。比如一个零件与另一个零件为过度配合,由于加工超差,装配时变成了过盈配合,一旦零件出了问题需更换时,就很难取出。还有,经常拆装的缸端管接头,不用球铰接头,而用端直角接头,从而给维修带来困难。安装时只顾管子、电线走向,而忽略维修的可能性的情况也是常有的,比如,有些设备距地沟壁有一定的距离,本来是作为维修空间用的,但安装时不注意,觉得走管子或电缆桥架挺方便的,就装上了,但使用维修时就叫苦了。 4.生产任务不足,成本较高 在市场经济的今天,铸件成本的高低显得越来越重要了。近几年来,由于乡镇和民营铸造企业的蓬勃发展以及城市的环境保护要求,再加上乡镇和民营铸造企业的成本较低,企业经营灵活,这些企业的铸件在市场上的份额越来越大,从而导致一些具有造型线的大中型企业生产能力不足。例如:现在许多厂爱“开三停四”,一个月上半个月的班,由原来的两班或三班改为单班,经常放长假等。造型线的运行成本较高,也是影响使用的一个因素。如果开动造型线,必须所有设备开动,包括相关工部的设备,这样,用电量较大,同时,所有人员都得到岗,再加上漏油损失,在产量少的情况下,开机将很不划算。比如:有一个厂原来产量很大,上了一条气冲造型线,后来,产量锐减,开动造型线明显不划算,再加上实行成本核算,只好将造型线封存,改为地面造型。 5.管理不善 没有通盘计划,各自为政的现象严重,致使一些企业不考虑自己的实际情况,盲目上马,但后来由于资金不足,产品不对路等原因,造成虽已有较大投入,但尚未形成生产能力而闲置着的设备数量也不少。 企业内部管理不善,主要表现为:维修人员责任不明确,没有明确的设备维修制度,备件采购和维修脱节,维修人员素质较低,工资待遇差等。经常看到这样的现象:操作工上班时维修工在休息,操作工下班了维修工也下班了,至少设备是否需要备件,是否带病工作,是束需要维修,没有人去管,只有设备实在开不动了,才去修理,而这时换上的备件往往又不合适。比如某厂造型线上的备件是由设备科来组织,线上该备什么,备多少,基本不与维修人员通气,买来的备件也不与造型线上实际使用的实物对照,因此,常常出现原来是24伏的阀,更换时变成了220伏;应该是内控内泄阀,更换时变成了内控外泄阀;加工的备件更换时才发现超差等现象,从而影响生产。 6.各工部不匹配 由于国内外铸造设备的标定生产率与实际相差很大,所以,经常导致铸造车间各工部不匹配,从而影响造型线的开动率,据不完全统计,一般造型线由于各工部不匹配而占停机时间约为30-50%左右。例如有一个厂,在车间设计时引进了一条造型线,但其它工部选用国产设备,投入使用后出现两个问题:一是其它工部设备故障率高,严重影响了造型线的开动率,使造型线处于半停产状态;二是混砂能力不够,国产混砂机的混砂能力在实际实用中只能达到名义能力的一半左右,而设计时按名义能力考虑,因此,造成这样的后果。该车间这样生产了大概三、四年,厂里下决心又对砂处理工部进行了改造,目前,使用情况良好。 三.解决问题的办法 要想将一条造型线用好,无非要作好“防”和“备”两方面的工作,“防”是防止问题的出现,“备”是防不胜防时,出现问题了要有所准备,将问题尽快解决。但要做到这两点,必须在以下方面下功夫。 1.加强学习,吸引国内外先进技术和经验,以防为主 设计人员的素质直接影响到造型线的水平,只有设计水平提高了,才有可能制造出好的造型线。为此,设计人员必须掌握国内外的先进技术和设备,并不断总结经验,逐步提高,使设计水平从“小学”提高到“大学”。近年来,我国铸造设备设计人员已充分意识到这一点,通过他们的努力,再加上生产实践、消化吸引国外先进的工艺和技术,我国铸造设备设计水平大大提高,他们不仅具有了设计出高水平造型线的能力,而且具有现场动手的能力,通过不断改进,已设计出多条布置合理,性能可靠的造型自动线。这些改进有:工艺方面:由气动微震改为高压造型,再发展为气冲造型、静压造型、触头式动力撞击造型等。使设备越来越简单,工艺性越来越好。可靠性方面:过去造型线控制用顺控器控制,设备又庞大,故障又多,维修也困难,但有了PC以后,我们马上用在造型线控制上,目前,基本上没有人说电器有问题了;过去辅机及转运车为了实现慢--快--慢的动作,用子母电机或行程阀控制,现在有了调频电机和比例阀,很容易就解决了,可靠性也得到了提高;过去动作检测发讯用行程开关,现在用接近开关或编码器;过去由于油温过高,常使密封件容易老化,产生漏油等现象,严重影响造型线的开动,针对这一原因,现在增加了液压油冷却面积,改变溢流阀型号,使无负荷时泄荷,而不是溢流,减少产生热量的原因,降低落同温;活塞式蓄能器改为囊式蓄能器,性能可靠,动作灵敏;将不可靠的国产元件改为进口元件等。维修方面:一条造型线再好也不可能一点问题没有,但出了问题很难解决,设计水平就不能说很高,为此,设计人员也下了很大功夫。便好:过去液压系统出了故障,必须先把系统卸荷,回油完了再维修,现在将阀箱带在设备上,并在进出油口各加一个截止阀,维修时阀一关就行了,十分方便;还有,经常拆装的较大零件,设计时直接设计上两个吊装孔,使维修变的十分方便。专业设计方面:过去许多大厂车间设计由自己的技术人员来完成,但由于受专业和实际经验的限制,设计完成后问题较多,特别是各工部不匹配的现象普遍存在。因此,铸造项目最好不要请非专业的技术人员来设计,要请专业的设计院所来设计,这样,就会少出错或不出错,不走弯路。 2.强化质量意识,提高产品质量 “质量就是生命”这句话我们大家都很熟悉,但在实际中对质量的认识还很不够,还应该加强,使每一个员工意识到没有质量,就没有生存。一切操作按规范进行,绝对禁止为了一点小利进行偷工减料的行为。过去经常有这样的事,图纸归图纸,加工归加工,加工的人不看图纸要求,设备做成什么就是什么,比如端直通管接头的螺纹孔,由于要靠组合垫密封,图纸上螺纹孔和端面的锪平面有垂直度要求,但机加工工人是不管的,甚至不锪平,所以,容易造成漏油。还有多个螺钉固定的设备,往往有几个螺钉孔对不上,因此,把螺钉磨成丝锥一样拧进去或不拧。当然,经过这么多年的生产实践,许多厂已意识到质量的重要性,加工手段也提高了许多,比如现在许多厂用专机或加工中心加工砂箱,过去自己制造的油缸现在也外协到专业油缸厂制造。另外,必须提高基础件的质量,过去同样级的螺钉固定液压阀,进口的就不漏油,国产的就漏油。减速机内的齿轮,要求是硬齿面,耐实际是软齿面,用不了多外就坏,等等。 3.加强管理,健全维修制度,有备无患 首先上级主管部门要根据企业的具体情况,决定是否要上造型线,把好第一关,避免上了一半而中途下马,经国家和企业造成经济损失。如果上了造型线,企业内部必须加强管理,与造型线有关人员必须责、权、利分明,谁出了问题,谁负责任,谁来解决。要有严格的管理制度,注意各工部之间的匹配,注意人材的培养和合理利用。再好的一条线,如果管理维修跟不上,也不可能用好。因此,必须重视维修人员的素质。维修人员必须对造型线非常了解,明白每一个零件的用途,平时要进行预检预修及巡检,出了故障能很快正确地判断并及时排除。我到过一个现场,维修人员没见过造型线的液压原理图,对全线的动作原理不清楚,因此,出了故障手忙脚乱,最后捣鼓一通能用为止,究竟出了什么问题,怎样解决却不清楚。因此,大大影响了开动率。象这种状况,以后必须改进。备品备件的管理对自动化流水生产线来说,显得特别重要,建议此项工作由专人管理。备件清单的提供要与造型线上的需要一致,进货后要与造型线核对,并分类保管,保管条件要符合材质的要求,定期对备件进行检查,对过期的零件清理出去,及时补充新的零件。要做到造型线使用的备品备件随时能准确无误地提供,从而,确保造型线正常运转。总之,要用好一条造型,不是一件简单的事,几十台设备、一、二百个点,每天都毫无差错地运行,不仅要从设计、制造、安装、调试、维修、备品备件等造型线本身方面来下工夫,而且要从生产管理、各工部协调匹配、正确确定工艺参数等方面下功夫。随着技术水平、制造水平,加上设计人员的设计水平和使用者管理水平的不断提高,国产造型线一定能制造好,使用好。 刘小龙 2、浅谈如何提高压铸模寿命 材料自身存在的缺陷、维修和保养的方法都是会影响压铸模的寿命的。本文从后者来介绍如果提高压铸模的寿命,并列举了压铸模常见的故障原因及排除方法。 压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高,故造价较高,因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致模具过早失效而报废,造成极大的浪费。 压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1、材料自身存在的缺陷 众所周知,压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例,铝的熔点为580-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸,型腔表面温度由室温直升至液温,型腔表面承受极大的拉力。开模顶件时,型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后,模具表面便产生龟裂等缺陷。 由此可知,压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料,据介绍,国外80%的型腔均采用H13,现在国内仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力,导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好的导热性,对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此,在合理的热处理与生产管理下,H13仍具有满意的使用性能。 制造压铸模的材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此,在投入生产之前,应对材料进行一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。 (1) 宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。 (2) 金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。 (3) 超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。 2、压铸模的加工、使用、维修和保养 模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S。速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s,铸铝的最大压射速度不应超过53m/s,平均压射速度为43m/s。 在加工过程中,较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少85%,叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角,又不相互同心,那么在使用过程中,连接的拐角处就会开裂。冷却系统的表面应当光滑,最好不留机加工痕迹。 电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅。无论深浅,模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度的情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔表面应力。 模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内,尽量降低铝液的浇铸温度,压射速度,提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100~130℃提高至180~200℃,模具寿命可大幅度提高。 焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃),待表面与心部温度一致后,在保护气下焊接修复。在焊接过程中,当温度低于260℃时,要重新加热。焊接后,当模具冷却至手可触摸,再加热至475℃,按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却,再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火,是焊接修复中重要的一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。 模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔表面粘附牢固,很难清除。在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生,从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化。 经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6~1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模800模次,应对模具型腔及模架进行450—480℃回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每12000~15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养。采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。 在冲蚀和龟裂较严重的情况下,可对模具表面进行渗氮处理,以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合,使用一段时间后会大片脱落:高于43HRC,则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时,渗氮层厚度不应超过,过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。 3、热处理 热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。 压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大。因此,在热处理时应注意以下几点: (1) 锻件在未冷至室温时,进行球化退火。 (2) 粗加工后、精加工前,增设调质处理。为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火。 (3) 淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第3次回火。 (4) 热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力。 (5) 氮化时,应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。 (6) 两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进行下道,不可冷至室温。
我有一篇原创的论文,请参考。桑拿天气对冲天炉熔炼的影响及预防措施摘要:高温潮湿闷热天气使冲天炉熔炼不正常,熔化率下降,铸件气孔缺陷增加。采用调整鼓风机风量及炉料比例、加强炉料管理及炉前脱气处理等措施,取得了明显效果。关键词:高温;潮湿;气孔;脱气;风量山东省临沂市风机厂生产的冲天炉专用鼓风机具有风压高、流量变化小、重量轻、结构简单、耗电少、噪音低等特点,广泛应用于冲天炉熔炼等强制鼓风场合,深得用户好评。进入夏天后,很多用户来检修风机并反映:与春节期间相比冲天炉熔化率降低、熔化不正常、铸件气孔增加、废品率上升,而各方面都未变化(如风口、炉料、操作),鼓风机经检修又无问题,令人百思不得其解。无独有偶,我厂铸造车间(冲天炉为4t/h二排大间距冷风、配套45kW的HTD85-21鼓风机)亦出现了上述问题,熔化率由4t/h降至3t/h,生产的轴承箱体部分出现了气孔,这在以前是从未有过的事情。1 原因分析 熔化率下降的原因分析 风量的影响夏季气温高、空气体积膨胀大,空气密度比冬天低约10%,而粘度系数则是冬天的倍。夏天同样的进风量其重量要比冬天少约10%,即氧气量少了;同时粘度系数增加,导致进风速度下降。进气量不足,造成底焦燃烧不充分,导致熔化率降低,铁液温度下降,使铁液中的气体、氧化物、硫化物等杂质进入型腔而造成气孔或渣气孔。进风量是影响焦炭燃烧、熔化率的一个重要因素。 风压的影响风机的压力与空气的温度有如下关系(忽略大气压力的变化):P1/P2=(T+t2)/(T+t1)式中 P1——气温为t1时的压力P2——气温为t2时的压力T=273℃例如:在冬天气温为-10℃,夏天为38℃工作的一台鼓风机,它的压力变化:P1=,即在夏天时鼓风机的压力要比冬天低。风压低不利于克服沿途的各种阻力,气流不能射入炉心,炉膛断面供风不均匀,不能改善中心焦炭的燃烧,不利于提高铁液温度,同时也致使熔化率下降。 产生气孔的原因分析送风湿度与铸造缺陷有密切关系,夏天空气湿度比冬天高,空气中的水汽进入炉内分别与赤热的焦炭、铁液接触相互作用,产生大量H2,发生吸热反应,故降低炉温。产生大量H2会大幅增加铁液的吸气程度,铁液中的H2量超过时,铁液在型内冷却过程中,H2来不及排出,会在铸件表皮下形成1~3mm的气孔。炉温降低会加重铁液氧化,FeO含量增多,炉内Mn、Si等元素烧损加大,这样的铁液白口倾向严重、凝固快、流动性差、质量不好,浇注的铸件极易产生氧化性气孔。铁液温度随送风湿度增大而呈线性降低,过高的湿度除影响铁液温度外,还影响冲天炉的熔化率、铸件化学成分和白口深度。2 预防措施为减轻高温潮湿天气对铁液质量的不利影响,提高铁液温度是关键,即常说的“高温治百病”。除避开雨雾湿热极端天气熔炼外,我们还采取了一些措施,熔炼达到正常,使铁液温度稳定在1420—1440℃,废品率明显下降。 调整鼓风机风量遇桑拿天气应增大送风量12%,打开进风调节闸门,适当加大电机电流,但不得超过电机的额定电流,防止烧坏电机。若电机已达额定电流、鼓风机满负荷工作,在无法直接加大送风量的情况下,可适当降低料柱高度或缩小风口区的直径。 调整炉料比例增加底焦高度和层焦量约10%,适当降低废钢用量,尽量不用铁屑饼,以减轻炉内氧化性气氛和铁液吸气量。 加强炉前脱气处理在出铁槽随流加入的稀土合金,对铁液进行脱氧去硫,净化铁液;扒净铁液表面的浮渣后,用烘干好的覆盖剂盖严包面,减少二次氧化、吸气。 严格炉料管理将炉料室内存放,保持干燥;万不得已露天存放时,遇雨雾潮湿天必须苫盖,特别是生铁、焦炭;筛选焦炭,大小相差不宜过分悬殊,即块度均匀、适中;破碎回炉料,减小炉料块度,清除干净炉料的杂质(如芯砂);孕育剂、覆盖剂、铁合金等使用前必须充分烘烤,去除水分;出铁槽、炉衬、包衬烘烤至暗红色。 规范操作当天造好的铸型当天浇注,减少吸潮,避免铸型长时间停放;严格配料、称量,保持适当高度的料柱;按规程操作,确保不出现事故,只有保持“四稳”(炉膛尺寸稳定、底焦高度稳定、风量控制稳定、合格炉料稳定)、“三通”(保持风口、渣口、出铁口明亮、通畅、干净),才能熔化稳定,铁液优良。3 结束语采取相应措施后,冲天炉熔炼正常,铁液质量稳定,熔化率恢复到正常水平,铸件气孔废品率下降8%-10%,为用户解决了技术难题,为企业赢得了经济效益和社会效益。
铸造生产的节能技术与节能措施是非常重要的,节能不仅意味着自身消耗少,更意味着对环境的影响减少,非常关键。中达咨询就铸造生产的节能技术与节能措施和大家说明一下。铸造行业是机械工业的耗能大户,能耗高、能源利用率低、污染严重、经济效益差等制约了铸造行业的发展。合理利用能源,大力抓好节约能源是铸造行业的一项重要任务。节能技术与节能措施包含以下几个方面。一、旧砂回收与再利用在欧美工业发达国家,一直把旧砂再利用作为一重大研究课题,取得了较好的研究成果,并已经付诸于工业生产。在浇铸有色金属件、铸铁件以及铸钢件时。根据旧砂的烧结温度,用机械法再生旧砂。其再生率大致分别为90%、80%及70%。旧砂回用与湿法再生结合是最经济最理想的选择,两级湿法再生去除率(Na2O)达85%~95%,单级也可达70%~90%的旧砂回收再利用,质量接近新砂。英国理查德(Richard)公司采用热法再生,可以提高再生率10%~20%左右。而且,热法旧砂再生成套设备的成本回收期较短,一般运转两年就可收回成本。回收得到的无法用机械法再生处理的锆砂采用热法处理后,再生砂的质量优于新砂。在美国,铸造行业用砂年消耗量在500万吨左右,BastianKC和AllemanJE研究发现,铸造用后的旧砂用于高速公路路基材料。完全可以满足高速路建设所用材料的性能要求。其性能同样优于同品种的新砂。二、粘结剂的循环再利用环保型砂芯无机粘结剂和砂处理及再生技术得到越来越多的关注。Laempe公司的Beach-BoX无机粘结剂是含有多种矿物质的流体,芯砂用95%砂及5%粘结剂,如铸件用干法除芯,粘结剂残留在砂中,为激活粘结剂,只要加人%的水可重复使用多次而不用再加新的粘结剂,这就意味着在生产中每批最大粘结剂加人量仅为%通过除水而导致粘结剂组分的化学反应而硬化,可使用时间无限制,但相对湿度不应超过70%,混制好的砂密封好可长期储存。FoundryAutomation和MEG的粘结剂为粉状,用于铝合金制芯、储存和浇注过程中均不发气,且均无树脂类粘结剂可能引起的环境问题。湿法清砂的水可回用85%,回收的材料可100%再使用。三、铸模和模料的再生自20世纪90年代以来,美、欧各国将精铸生产厂家废弃的模料或回收模料,经特殊的净化处理,再按用户不同需求调整成分,形成“回收-再生模料”,这种技术的关键在于采用先进的多级过滤或者离心分离法,加速操作过程并获得更纯净的模料。MittererC在对铝铸造模的研究中发现。在钢制铸模表面涂一层硬质薄膜,可以有效地抑制腐蚀,利用氮和碳化物的保护作用提高对热裂、腐蚀等破坏行为的抵抗力,以薄膜取代厚的氧基涂层材料,从而有效延长铸模使用周期。其核心技术是PACVD技术,即等离子化学蒸汽沉积。四、以熔炼为中心的节能技术铸件熔炼部分的能耗约占铸件生产总能耗的50%,由于熔炼原因而造成的铸件废品约占总废品的50%。因此,采用先进适用的熔炼设备和熔炼工艺是节能的主要措施。以铸铁熔炼的节能技术为例说明之。(1)推广采用热风、水冷、连续作业,长炉龄冲天炉向大型化、长时间连续作业方向发展是必然趋势。国外的铸造企业把其作为一项重要节能措施加以应用。近些年来,国内也在这些方面作了大量的工作,已有部分企业采用,取得了明显的节能效果。例如,采用大排距双层送风冲天炉技术,可节约焦炭20%~30%,降低废品率5%,Si、Mn烧损分别降低5%、10%;水冷无炉衬和薄炉衬冲天炉,连续作业时间长,可节能30%以上;热风冲天炉既节能又环保。(2)推广冲天炉-中频电炉双联熔炼工艺。冲天炉-电炉双联熔炼是利用冲天炉预热、熔化效率高和感应电炉过热效率高的优点,来提高铁液的质量,达到降低能耗的目的。近些年来,随着焦炭、生铁等原材料价格的大幅上扬和铸件品质要求越来越高,单独使用电炉熔炼日益增多,利用夜间低谷电生产,也取得了较好的经济效益和节能效果。(3)推广应用铸造焦冲天炉熔炼。采用铸造焦燃料是提高铁液温度和质量的有效途径。国外大多数冲天炉熔炼采用铸造焦。由于铸造焦价格高或是由于习惯等原因至今国内大多数企业仍使用冶金焦.甚至有的企业使用土焦,这不仅影响铸件质量,而且焦耗量大。如应用铸造焦,废品率可下降2%。因此,发展铸造焦生产,推广应用铸造焦是提高铸件质量,降低能源消耗的措施之一。(4)除湿送风冲天炉使用冶金焦时,铁液温度很难稳定达到1500℃。如采用3%的富氧送风就能保证,并且每吨铁液可净降低能耗l0kg左右标煤。冲天炉除湿送风通常在南方潮湿地区使用,它可以提高铁液温度,减少硅、锰等元素的烧损。提高铁液质量和熔化率,降低焦耗13%~17%。(5)冲天炉采用计算机控制技术。冲天炉采用计算机控制包含计算机配料、炉料自动称量定量和熔化过程的自动化控制。使冲天炉处在优化状态下工作,可获得高质量的铁液和合适的铁液温度。与手工控制相比,可节约焦炭l0%~l5%。(6)推广使用冲天炉专用高压离心节能风机。目前国内仍有不少冲天炉使用罗茨或叶氏容积式风机,能耗大噪音高。采用冲天炉专用高压离心节能风机,可节电50%~60%,熔化率提高33%左右。五、以加热系统为中心的节能技术铸造生产中工业炉窑能耗仅次于熔化设备,约占总能耗的20%。对各种加热炉、烘干炉、退火炉,应从炉型结构到燃烧技术等进行技术改造。采用耐火保温材料改造现有炉窑,节能效果显著。对燃煤工业炉的加煤采用机械加煤比手工加煤节能20%左右。将燃煤的砂型、砂芯烘干炉改为明火反烧法,可节煤15%~30%。对型芯烘干炉采用远红外干燥技术可节电30%-40%。对大型铸件采用振动时效消除应力处理比采用热时效处理可节能80%以上。可锻铸铁锌气氛快速退火工艺可节电或降低煤耗50%以上。六、以采用先进适用造型制芯技术与装备为中心的节能技术目前,国内几种造型工艺的能耗分别为湿型l,自硬砂~,粘土干砂。粘土干砂型能耗最高,应予以淘汰。湿型能耗最低,且适应性强,这是湿型仍大量采用的原因之一。应根据铸件品质要求、铸件特点来选用先进的高压、静压、射压、气冲造型工艺和设备,以及应用自硬砂技术、消失模铸造技术和特种铸造技术。用树脂自硬砂、水玻璃有机酯自硬砂和VRH法造型制芯工艺代替粘土干型。可提高铸件尺寸精度和降低表面粗糙度,提高铸件质量,降低能耗。特种铸造工艺与普通粘土砂相比,铸件尺寸精度为2~4级,表面粗糙度细l~3级,质量减轻l0%~30%,加工余量减少5%以上,铸件废品率也大大降低,综合节能效果显著。铸件合格率每提高l%,每吨铁水可多生产8~l0铸件,相当于节煤5~7kg。铸件废品率每降低l%能耗就降低%。铸件质量每降低l%,能耗就降低%。由此可见,采用先进工艺技术与装备。提高铸件质量。降低铸造废品率是提高能源利用率,降低能耗的一条重要途径。七、推广低应力铸铁、铸态球铁等技术我国用于灰铸铁件热时效的能耗每吨铸件为40~100kg标煤,用于球墨铸铁件退火、正火的能耗每吨铸件为100~180kg标煤。除少数企业生产汽车发动机、内燃机铸件不用热时效工艺外,大多生产这类铸件的企业仍采用热时效工艺消除应力,这是我国铸造行业能耗居高不下的原因之一。推广使用薄壁高强度灰铸铁件生产技术和高硅碳铸铁件生产技术,生产汽车发动机、内燃机的缸体、缸盖和机床床身等铸件,可获得不用热时效工艺的低应力铸铁件,达到节能目的。我国球墨铸铁件中高韧性铁素体球铁和高强度珠光体球铁占有很大的比重,通常是采用退火、正火处理。采用铸态球墨铸铁生产技术省去了退火、正火处理工序,节约能源,避免了因高温处理而带来的铸件变形、氧化等缺陷。采用球铁无冒El铸造工艺,可提高工艺出品率10%~30%,降低能耗也很显著。例如,2003年中国铸件总产量为1987万吨,其中灰铸铁件为1049万吨,球墨铸铁件为470万吨,因此,推广应用低应力铸铁件、铸态球墨铸铁件和球铁无冒El铸造技术,对于全行业的节能降耗具有重要的意义。铸钢件采用保温冒El、保温补贴,可使工艺出品率由60%提高到80%。八、推广冲天炉废气利用和余热回收技术目前我国90%的铸铁是用冲天炉熔炼生产的,这种状况仍将保持相当长的时间。铸造行业的余热利用主要集中在冲天炉上。冲天炉熔炼时排出大量的烟气,烟气中含有可燃性碳粒和可燃性气体,既造成环境污染,又浪费大量的热能。冲天炉熔炼时除38%~43%的有效热量用于熔炼外,烟气带走的热量为7%~16%,不完全燃烧热量(可燃性气体)为2O%~25%,固体不完全燃烧热量为3%~5%。这些热量占30%~45%。由此可见,冲天炉熔炼的余热利用潜力很大。目前我国冲天炉的余热利用绝大多数是利用密筋炉胆预热鼓风,热风温度为200℃左右,余热利用率低。近些年来,有部分企业使用长炉龄连续作业热风冲天炉,充分利用了废气的余热和可燃烧碳粒及可燃烧性气体再燃烧的热量,使热风温度达600~800℃,冲天炉铁水温度达1500--1550℃,熔化效率提高45%。既达到节能、提高铁水质量的目的,又实现了环保的要求。九、开发先进技术日本铸造业通过对铸造设备、铸造材料、铸造工艺的改进,使铸造企业节能降耗,并对环境污染降到最低。例如:改造后的冲天炉使用变频控制,增加除尘装置,使耗费的电力减少一半,6O%的排放热量循环利用,废气排放可达到任何国家的排放标准。重新改造后的节能造型机,由于采用了高频振动,所需的能量仅为油压式造型机的1O%。消失模铸造在生产净尺寸铸件上有优势.造成的污染极少,有利于环境保护,被称为绿色铸造工艺。利用太阳能处理铝精炼时的浮渣及铸造用砂,可以较大程度地节约能源消耗。而这种处理所利用的主要设备是一台旋转的直接加热的干燥炉。在德国科隆DLR,利用太阳能加热处理固体废物的生产过程已经在商业范围内发展,并且应用到了铝废料的重熔。避免了传统的处理方式,需要消耗大量的能量导致成本较高,使很多企业将这些废料堆积起来。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
在研究思路中,最重要的就是研究方法了,所以这里整理了几个常用的研究方法,以供参考:1、归纳方法与演绎方法归纳就是从个别事实中概括出一般性的结论原理;演绎则是从一般性原理、概念引出个别结论。归纳是从个别到一般的方法;演绎是从一般到个别的方法。门捷列夫使用归纳法,在人们认识大量个别元素的基础上,概括出了化学元素周期律。后来他又从元素周期律预言当时尚未发现的若干个元素的化学性质,使用的就是演绎法。2、分析方法与综合方法分析就是把客观对象的整体分为各个部分、方面、特征和因素而加以认识。它是把整体分为部分,把复杂的事物分解为简单的要素分别加以研究的一种思维方法。分析是达到对事物本质认识的一个必经步骤和必要手段。分析的任务不仅仅是把整体分解为它的组成部分,而且更重要的是透过现象,抓住本质,通过偶然性把握必然性。3、比较分析法比较分析法又称类推或类比法。它是对事物或者问题进行区分,以认识其差别、特点和本质的一种辩证逻辑方法。在资料不多,还不足以进行归纳和演绎推理时,比较分析法更具有价值。康德说:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进。”4、观察法观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。5、文献研究法文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被广泛用于各种学科研究中。
民国元年 ( 公元 1912 年 ) 南京造币厂根据财政部的命令,首先铸造了中华民国孙像开国纪念币。银元正面中央镌孙中山侧面肖像,外围双圈 ( 内一线圈,外珠点圈 ) ,边缘上镌中文隶书体 " 中华民国 "4 字,下镌中文隶书体 " 开国纪念币 "5 字,左右长枝花饰。背面中央竖镌中文隶书体 " 壹圆 " 及嘉禾 ; 外围双圈 ( 内一线圈,外珠点圈 ) ,边缘上镌英文 "THEREPUBLICOFCHINA" ( 中华民国 ) ,下镌文 "ONEDOLLAR" ( 壹元 ) ,左右下方分列五角星。故称下五角星版。该币的特点是 : 五角星方位在下,左右两个五角星摆放较正。五角星与英文字母间距较近。英文字母没有错版。袁世凯窃取大总统后,该币即停铸,因时间短暂,流用不多,尤显珍贵。中华民国开国纪念币是近代中国钱币中的精品,有着历史熏陶,是价值很高的革命文物,具有深远的历史纪念意义;同时,还是考古和研究中国历史文化难得的实物。珍贵的中华民国 " 开国纪念币 " 记录了辛亥革命惊天动地的伟大历史,由于历经百年风雨," 开国纪念币 " 存世量极为稀少,尤其是品相好的更为稀缺,因此很受收藏爱好者青睐。
(1)文献研究法:根据所要研究内容 ,通过查阅相关文献获得充足的资料,从而全zhi面地了解所研究课题的背景、历史、现状以及前景。
(2)研究项目分析法:在进行理论的搜集与分析之后,根据现有的研究项目整体系统进行分析与设计,实现理论与实践的相结合,使理论有理有据,设计更合理。
根据许多论文的选题经验,这一级论文的选题可从以下几方面考虑:本专业的研究空白、发生争议的话题(自己的观点感到较为充分)、对比性的话题、从其他专业角度研究本专业的话题(这是一种选题的边际效应)、有新的插入角度的老话题、刚刚冒出来的本专业的新问题。
从提纲的内容来看标题式提纲常见的编写方式有2种:
(1)标题式提纲:标题式提纲是以简短的语句或词组构成的标题形式,扼要地提示论文要点,编排论文目次。这种写法简洁、扼要,便于短时间记亿,是应用最为普遍的写法。
(2)提要式提纲:提要式(中心句)提纲,是把提纲中每一内容的要点用一句或几句话概括,对论文全部内容作粗线条的描述。提纲里的每一句子都是正文里某一个段落的基础。
总的来说,提纲的写法有定则,也无定则,应根据论文的学科特点、复杂程度和个人的写作习惯来确定。拟定提纲的意义在于启发作者的主动性和创造性,写作时既要遵循提纲,又不要过分受提纲的束缚,要边写边思考,不断开拓思路,才能写出高质量的论文。对于初学论文写作的大学生,由于驾驭材料的能力和熟练程度不高,应尽可能编写内容详细一点的提纲。
铸铁 英文名:cast iron 含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为:①灰口铸铁。含碳量较高(%~%),碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。②白口铸铁。碳、硅含量较低,碳主要以渗碳体形态存在,断口呈银白色。凝固时收缩大,易产生缩孔、裂纹。硬度高,脆性大,不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。③可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。④球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。⑤蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得,析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近,铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。⑥合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件.按断口颜色分 (1)灰铸铁 这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,有一定的力学性能和良好的被切削性能,普遍应用于工业中 (2)白口铸铁 白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金,其断口呈白亮色,硬而脆,不能进行切削加工,很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又称激冷铸铁或冷硬铸铁 (3)麻口铸铁 麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,其断口呈灰白相间的麻点状,性能不好,极少应用 2.按化学成分分 (1)普通铸铁 是指不含任何合金元素的铸铁,如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等 (2)合金铸铁 是在普通铸铁内加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊性能铸铁 3.按生产方法和组织性能分 (1)普通灰铸铁 参见“灰铸铁” (2)孕育铸铁 这是在灰铸铁基础上,采用“变质处理”而成,又称变质铸铁。其强度、塑性和韧性均比一般灰铸铁好得多,组织也较均匀。主要用于制造力学性能要求较高,而截面尺寸变化较大的大型铸件 (3)可锻铸铁 可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成,比灰铸铁具有较高的韧性,又称韧性铸铁。它并不可以锻造,常用来制造承受冲击载荷的铸件 (4)球墨铸铁 简称球铁。它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂,以促进呈球状石墨结晶而获得的。它和钢相比,除塑性、韧性稍低外,其他性能均接近,是兼有钢和铸铁优点的优良材料,在机械工程上应用广泛 (5)特殊性能铸铁 这是一种有某些特性的铸铁,根据用途的不同,可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。大都属于合金铸铁,在机械制造上应用较广泛铸铁-热处理工艺 1.消除应力退火 由于铸件壁厚不均匀,在加热,冷却及相变过程中,会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力,所有这些内应力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为500~550℃保温时间为2~8h,然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采用这种工艺可消除 铸件内应力的90~95%,但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长,反而会引起石墨化,使铸件强度和硬度降低。 2.消除铸件白口的高温石墨化退火 铸件冷却时,表层及薄截面处,往往产生白口。白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。因此必须采用退火(或正火)的方法消除白口组织。退火工艺为:加热到550-950℃保温2~5 h,随后炉冷到500-550℃再出炉空冷。在高温保温期间 ,游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A,在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程。由于渗碳体的分解,导致硬度下降,从而提高了切削加工性。 铸铁雕塑 3.球铁的正火 球铁正火的目的是为了获得珠光体基体组织,并细化晶粒,均匀组织,以提高铸件的机械性能。有时正火也是球铁表面淬火在组织上的准备、正 火分高温正火和低温正火。高温正火温度一般不超过950~980℃,低温正火一般加热到共折温度区间820~860℃。正火之后一般还需进行四人处理,以消除正火时产生的内应力。 4.球铁的淬火及回火 为了提高球铁的机械性能,一般铸件加热到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加热时A形成终了温度),保温后淬入油中,得到马氏体组织。为了适当降低淬火后的残余应力,一般淬火后应进行回火,低温回火组织为回火马氏作加残留贝氏体再加球状石墨。这种组织耐磨性好 ,用于要求高耐磨性,高强度的零件。中温回火温度为350-500℃回火后组织为回火屈氏体加球状石墨,适用于要求耐磨性好、具有一定效稳定性和弹性的厚件。相关人才较多集中在钢铁英才网。高温 回火温度为500-60D℃,回火后组织为回火索氏作加球状石墨,具有韧性和强度结合良好的综合性能,因此在生产中广泛应用。 5.球铁的多温淬火 球铁经等温淬火后可以获得高强度,同时兼有较好的塑性和韧性。多温淬火加热温度的选择主要考虑使原始组织全部A化、不残留F,同时也避免A晶粒长大。加热温度一般采用Afc1以上30~50℃,等温处理温度为0~350℃以保证获得具有综合机械性能的下贝氏体组织。稀土镁铝球铁等 温淬火后σb=1200~1400MPa,αk=3~/cm2,HRC=47~51。但应注意等温淬火后再加一道回火工序。 6.表面淬火 为了提高某些铸件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度,可采用表面淬火。灰铸铁及球铁铸件均可进行表面淬火。一般采用高(中) 频感应加热表面淬火和电接触表面淬火。 7.化学热处理 对于要求表面耐磨或抗氧化、耐腐蚀的铸件,可以采用类似于钢的化学热处理工艺,如气体软氯化、氯化、渗硼、渗硫等处理。[编辑本段]铸铁的焊接性 铸铁含碳量高,塑性差,组织不均匀,焊接性很差,在焊接时,一般容易出现以下问题: 1、焊后易产生白口组织 2、焊后易出现裂纹 3、焊后易产生气孔 因此,在生产中,铸铁是不作为焊接材料的.一般只用来焊补铸铁件的铸造缺陷以及局部破坏的铸铁件。铸铁的焊补一般采用气焊或焊条电弧焊。 铸件焊补常分为热焊法和冷焊法两种。 铸铁的焊接 第一节 铸铁的种类及性能 一、铸铁焊接的应用 1、 铸造缺陷的焊接修复 我国各种铸铁的年产量现约为800万吨,有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%~15%,即通常所说的废品率为10%~15%,若这些铸件工报废,以1997年铸铁平均价格计算 ,其损失每年高达10亿元以上。采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件,由于焊接成本低,不仅可获得巨大的经济效益,而且有利于及时完成生产任务。 2、 已损坏的铸铁成品件的焊接修复。 由于各种原因,铸铁成品件在使用过程中会受到损坏,出现裂纹等缺陷,使其报废。若要更换新的,用铸铁成品件都经过各种机械加工,价格往往较贵。特别是一些重型铸铁成品件,如锻造设备的铸铁机座一旦使用不当而出现裂纹,就得停止生产,若要更换新的锻造设备,不仅价格昂贵,且从订货、运货到安装调试往往需要很长时间,所要很长时间处于停产状态。这方面的损失是巨大的。若能用焊接方法及时修复出现的裂纹。 3、 零部件的生产 这是指用焊接的方法将铸铁(主要是球墨铸铁)件与铸铁件、各种钢件或有色金属焊接起来而生产出零件。我国目前在这方面比较落后,处于刚起步阶段。如我国山东某厂已用高效离心铸造的大直径球墨铸铁管与一般铸造方法生产的变直径球墨铸铁法兰用焊接方法连接而制成产品。制造中铸铁焊接已成为我国下一步发展铸铁焊接技术的方向。它往往具有巨大的经济效益。 二、铸铁分类 按碳在铸铁中存在的状态及形式的不同,可将铸铁分为: 白口铸铁:碳绝大部分以在铁素体状态存在,断口亮白色,铁素体硬而脆,机制较少应用。 碳以石墨形式存在 灰铸铁:石墨片状存在 可锻铸铁:团絮状 球墨铸铁:圆球状 蠕墨铸铁:蠕虫状 在相同基体组织情况下,其中以球墨铸铁的力学性能(强度、塑性、韧性)为最高,可锻铸铁次之,蠕墨铸铁又次之,灰铸铁最差。但由于灰铸铁成本低廉,并具有铸造性、可加工性、耐磨性及减震性均优良的特点,是工业中应用最广泛的一种铸铁。 常见灰铸铁化学成分:见P100. 灰铸铁抗拉强度及硬度的变化是由于机体组织及石墨大小、数量不同的结果。 纯铁素体为基体的灰铸铁:强度、硬度最低 纯珠光体为基体的灰铸铁:强度、硬度较高 改变基体中铁素体及珠光体相对含量,可得不同的抗拉强度及硬度的HT,石墨呈粗片状的灰铸铁,抗拉强度较低,石墨呈细片状的灰铸铁其抗拉强度较高。 灰铸铁中碳的存在状态及其基体组织决定于铸件冷却速度 P102 4-1 ①铁水以很快速度冷却时,第一阶段石墨化过程(共析温度以上)及第二阶段石墨化过程(共析温度下)完全被抑止将得到共晶渗碳体+二次渗碳体+珠光体组织,即白口铸铁组织。[铁碳相图:铁水当温度冷却到液相时,开始从液相析出(γ)。1147共析温度。L→γ+Fe3C(共晶渗碳体) 温度下降,A的饱和固溶碳量随温度下降而降低,因而析出二次渗碳体,此反应持续到共析温度。在共析反应中,A转变为珠光体。冷却到室温后,组织由共晶渗碳体+二次渗碳体+珠光体组成]。 ②铁水以很慢的速度冷却时由于渗C体是不稳定相,而石墨是稳定相。第一阶段和第二阶段石墨化过程都进行得很充分,最后得纯铁素体的灰铸铁组织。 ③若石墨化的第一阶段进行很完全,第二阶段石墨化过程进行得不完全,则得珠光体+铁素体、灰铸铁。 不同元素对铸铁石墨化及白口化的影响。P102 第二节 铸铁焊接性分析 一、灰铸铁焊接性分析 灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高,这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。在力学性能上的特点是强度低,基本无塑性。焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。这些因素导致焊接性不良。 主要问题两方面:一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。 另一方面焊接接头易出现裂纹。 (一)焊接接头易出现白口及淬硬组织 见P103,以含碳为3%,含硅的常用灰铸铁为例,分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。 1.焊缝区 当焊缝成分与灰铸铁铸件成分相同时,则在一般电弧焊情况下,由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度,焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体,即焊缝基本为白口铸铁组织。 防止措施: 焊缝为铸铁 ①采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。如:增大线能量。②调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。 异质焊缝:若采用低碳钢焊条进行焊接,常用铸铁含碳为3%左右,就是采用较小焊接电流,母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1/3~1/4,其焊缝平均含碳量将为~,属于高碳钢(C>)。这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。 采用异质金属材料焊接时,必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。思路是:改变C的存在状态,使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性,例如使焊缝分别成为奥氏体,铁素体及有色金属是一些有效的途径。 2.半熔化区 特点:该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间,温度范围1150~1250℃。该区处于液固状态,一部分铸铁已熔化成为液体,其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。 1)冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响 V冷很快,液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体,即共晶渗碳体加奥氏体。继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。在共析转变温度区间,奥氏体转变为珠光体。由于该区冷速很快,在共析转变温度区间,可出现奥氏体→马氏体的过程,并产生少量残余奥氏体。 该区金相组织见P104 图4-5 其左侧为亚共晶白口铸铁,其中白色条状物为渗碳体,黑色点、条状物及较大的黑色物为奥氏体转变后形成的珠光体。右侧为奥氏体快冷转变成的竹叶状高碳马氏体,白色为残余奥氏体。还可看到一些未熔化的片状石墨。 当半熔化区的液态金属以很慢的冷却速度冷却时,其共晶转变按稳定相图转变。最后其室温组织由石墨+铁素体组织组成。 当该区液态铸铁的冷却速度介于以上两种冷却速度之间时,随着冷却速度由快到慢,或为麻口铸铁,或为珠光体铸铁,或为珠光体加铁素体铸铁。 影响半熔化区冷却速度的因素有:焊接方法、预热温度、焊接热输入、铸件厚度等因素。 例:电渣焊时,渣池对灰铸铁焊接热影响区先进行预热,而且电渣焊熔池体积大,焊接速度较慢,使焊接热影响区冷却缓慢,为防止半熔化区出现白口铸铁焊件预热到650~700℃再进行焊接的过程称热焊。这种热焊工艺使焊接熔池与HAZ很缓慢地冷却,从而为防止焊接接头白口铸铁及高碳马氏体的产生提供了很好的条件。 研究灰铸铁试板焊件、热输入相同时,随板厚的增加,半熔化区冷却速度加快。白口淬硬倾向增大。 2)化学成分对半熔化区白口铸铁的影响 铸铁焊接半熔化区的化学成分对其白口组织的形成同样有重大影响。该区的化学成分不仅取决于铸铁本身的化学成分,而且焊逢的化学成分对该区也有重大影响。这是因为焊逢区与半熔化区紧密相连,且同时处于熔融的高温状态,为该两区之间进行元素扩散提供了非常有利的条件。某元素在两区之间向哪个方向扩散首先决定于该元素在两区之间的含量梯度(含量变化)。元素总是从高含量区域向低含量区域扩散,其含量梯度越大,越有利于扩散的进行。 提高熔池金属中促进石墨化元素(C、Si、Ni等)的含量对消除或减弱半熔化区白口的形成是有利的。 用低碳钢焊条焊铸铁时,半熔化区的白口带往往较宽。这是因为半熔化区含C、Si量高于熔池,故半熔化区的C、Si反而向熔池扩散,使半熔化区C、Si有所下降,增大了该区形成较宽白口的倾向。 3.奥氏体区 该区被加热到共晶转变下限温度与共析转变上限温度之间。该区温度范围约为820~1150℃,此区无液相出现该区在共析温度区间以上,其基体已奥氏体化,加热温度较高的部分(靠近半熔化区),由于石墨片中的碳较多地向周围奥氏体扩散,奥氏体中含碳量较高;加热较低的部分,由于石墨片中的碳较少向周围奥氏体扩散,奥氏体中含碳量较低,随后冷却时,如果冷速较快,会从奥氏体中析出一些二次渗碳体,其析出量的多少与奥氏体中含碳量成直线关系。在共析转变快时,奥氏体转变为珠光体类型组织。冷却更快时,会产生马氏体,与残余奥氏体。该区硬度比母材有一定提高。 熔焊时,采用适当工艺使该区缓冷,可使A直接析出石墨而避免二次渗碳体析出,同时防止马氏体形成。 4.重结晶区 很窄,加热温度范围780~820℃。由于电弧焊时该区加热速度很快,只有母材中的部分原始组织可转变为奥氏体。在随后冷却过程中,奥氏体转变为珠光体类组织。冷却很快时也可能出现一些马氏体。 (二)裂纹是易出现的缺陷 1. 冷裂纹 可发生在烛焊缝或热影响区上, 1)焊缝处冷裂纹 产生部位:铸铁型焊缝 当采用异质焊接材料焊接,使焊逢成为奥氏体、铁素体,铜基焊缝时,由于焊缝金属具有较好的塑性,焊接金属不易出现冷裂纹。 启裂温度:一般在400℃以下。原因:一方面是铸铁在400℃以上时有一定塑性;另一方面焊缝所承受的拉应力是随其温度下降而增大。在400℃以上时焊缝所承受的拉应力较小。 产生原因:焊接过程中由于工件局部不均匀受热,焊缝在冷却过程中会产生很大的拉应力,这种拉应力随焊缝温度的下降而增大。当焊缝全为灰铸铁时,石墨呈片状存在。当片状石墨方向与外加应力方向基本垂直,且两个片状石墨的尖端又靠得很近,在外加应力增加时,石墨尖端形成较大的应力集中。铸铁强度低,400℃以下基本无塑性。当应力超过此时铸铁的强度极限时,即发生焊缝裂纹。 当焊缝中存在白口铸铁时,由于白口铸铁的收缩率比灰铸铁收缩率大,加以其中渗碳体性能更脆,故焊缝更易出现裂纹。 影响因素: ① 与焊缝基体组织有关,焊缝中渗碳体越多,焊缝中出现裂纹数量越多。当焊缝基体全为珠光体与铁素体组成,而石墨化过程又进行得较充分时,由于石墨化过程伴随有体积膨胀过程,可以松弛部分焊接应力,有利于改善焊缝的抗裂性。 ② 与焊缝石墨形状有关 粗而长的片状石墨容易引起应力集中,会减小抗裂性。 石墨以细片状存在时,可改善抗裂性。 石墨以团絮状存在时,焊缝具有较好的抗裂性能。 ③ 与焊补处刚度与焊补体积的大小及焊缝长短有关 焊补处刚度大,焊补体积大,焊缝越长都将增大应力状态,促使裂纹产生。 本文引用地址:[编辑本段]铸铁的补焊 铸铁在制造和使用中容易出现各种缺陷和损坏。铸铁补焊是对有缺陷铸铁件进行修复的重要手段,在实际生产中具有很大的经济意义。 (一)铸铁的焊接性 铸铁的含碳量高,脆性大,焊接性很差,在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。 白口组织是由于在铸铁补焊时,碳、硅等促进石墨化元素大量烧损,且补焊区冷速快,在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而脆,切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料,或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出,或采用钎焊,可避免出现白口组织,。 裂纹通常发生在焊缝和热影响区,产生的原因是铸铁的抗拉强度低,塑性很差(400℃以下基本无塑性),而焊接应力较大,且接头存在白口组织时,由于白口组织的收缩率更大,裂纹倾向更加严重,甚至可使整条焊缝沿熔合线从母材上剥离下来。防止裂纹的主要措施有:采用纯镍或铜镍焊条、焊丝,以增加焊缝金属的塑性;加热减应区以减小焊缝上的拉应力;采取预热、缓冷、小电流、分散焊等措施减小焊件的温度差。 (二)铸铁补焊方法及工艺 铸铁补焊采用的焊接方法参见表3-9。补焊方法主要根据对焊后的要求(如焊缝的强度、颜色、致密性,焊后是否进行机加工等)、铸件的结构情况(大小、壁厚、复杂程度、刚度等)及缺陷情况来选择。手工电弧焊和气焊是最常用的铸铁补焊方法。 表3-9 铸铁的补焊方法 手工电弧焊补焊采用的铸铁焊条牌号见表3-10。补焊要求不高时,也可采用J422等普通低碳钢焊条。 表3-10常用铸铁焊条 手工电弧焊补焊的方法有: (1)热焊及半热焊 焊前将焊件预热到一定温度(400℃以上),采用同质焊条,选择大电流连续补焊,焊后缓冷。其特点是焊接质量好,生产率低,成本高,劳动条件差。 (2)冷焊 采用非铸铁型焊条,焊前不预热,焊接时采用小电流、分散焊,减小焊件应力。焊缝的强度、颜色与母材不同,加工性能较差,但焊后变形小,劳动条件好,成本低。
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其一定形状和尺寸锻件的加工方法,下面是由我整理的锻造成型技术论文,谢谢你的阅读。 锻造成型技术论文篇一 GH4169合金涡轮盘锻造成型的数值模拟和分析 摘要: 利用Gleeble3500型热模拟试验机研究GH4169合金在不同温度和变形速度下的热变形行为,建立该合金的高温流变应力模型.用Deform3D对GH4169镍基高温合金涡轮盘锻造成型过程进行数值模拟,比较不同变形速度和不同变形温度下工件的变形行为.结果表明:相对于变形速度,变形温度对锻件性能的影响更加明显;较高的变形温度有利于材料的动态恢复和再结晶,使组织均匀,但过高的终锻温度会使晶粒尺寸变大,进而影响涡轮盘的机械性能. 关键词: 航空发动机; 涡轮盘; 镍基高温合金; 锻造成型; 变形温度; 晶粒尺寸; 数值模拟 中图分类号: ;文献标志码: B Abstract: The thermal deformation of GH4169 alloy is studied by the thermal simulation testing machine of Gleeble3500 under the condition of different temperature and deformation velocity, and the high temperature flow stress model of the alloy is built. The numerical simulation is performed on the forging deforming of GH4169 nickelbase superalloy turbine disc by Deform3D, and the different deformation behaviors of a workpiece are compared under different deformation velocity and temperature. The results show that, comparing with the deformation velocity, the effect of deformation temperature on the performance of the forging piece is more obvious; the higher deformation temperature is helpful for dynamic recovery and recrystallization of the material, which makes the organization more uniform; but the grain size becomes larger if the final forging temperature is too high, which weakens the mechanical performance of the turbine disc. Key words: aeroengine; turbine disc; nickelbase superalloy; forging deforming; deformation temperature; grain size; numerical simulation 引言 GH4169作为一种常见的航空发动机用镍基高温合金,在-253~650 ℃下具有高强度、高疲劳性能和良好的塑性,是目前应用广泛的一种高温合金,占世界上高温合金产品的35%~40%.[1]但是,GH4169合金在锻造成型时,具有高温塑性低、变形抗力大、可锻温度范围窄、导热性差等缺点,且锻件的晶粒尺寸无法由后期热处理工艺进行改善,主要靠锻造成型工艺进行控制.所以,GH4169合金锻件的成型工艺直接决定锻件的机械性能.[2] 本文利用Deform3D对某型号航空发动机涡轮盘锻造成型过程进行仿真模拟研究,为优化涡轮盘锻造工艺、研究GH4169的热塑性变形行为提供理论依据. 模拟模具的初始温度设置为980 ℃.在变形初始,模具与工件直接存在60 ℃的温度差.在变形过程中,工件不断向模具散热,接触表面温度下降,同时塑性变形使工件的变形功转化为热能.模具和工件之间的摩擦也随着接触面积的增加而不断增大,由摩擦引起的热效应也增强,从而使工件温度不断上升,尤其是飞边和轮缘这些变形最激烈的区域.变形速度的增加,使模具和工件的接触时间缩短,热传递时间也缩短,工件整体温度升高.因此,在实际锻造生产过程中,要合理选择变形速度,避免局部温度过高,从而产生局部粗晶现象,影响涡轮盘的机械性能. 当摩擦因子为,温度为1 040 ℃时不同变形速度对等效应力的影响见图5,可知,随着变形速度的增加,轮盘的等效应力明显增加 由图6可知,随着温度的升高,工件的等效应变不断增加.当变形温度从980 ℃升高到1 100 ℃时,等效应变也从增加到,即材料的流动性得到显著改善. 当摩擦因子为,变形速度为20 mm/s时不同的变形温度对工件等效应力的影响见图7,由图7可知,等效应变随变形温度的升高而显著降低.在变形结束时刻,当变形温度为980,1 000,1 040和1 100 ℃时,工件的最高等效应力分别为496,426,407和370 MPa.等效应变和应力随温度的升高不断发生变化,这些都可以看做是材料变形能力的变化,其原因是:温度的升高增强原子的扩散能力,增加晶界的迁移能力,使材料更容易发生动态回复和再结晶,抵消由位错产生的加工硬化,提高材料的塑性,使变形更容易. 通过对上述不同加工条件的分析可以看出,温度对GH4169合金的变形影响更大.虽然当变形速度不同时,工件的等效应变、等效应力存在差异,但通常造成这种差异的原因除变形速度不同造成的温度降不同以外,则是高应变速率使工件组织的回复和再结晶过程不够充分.在本次模拟过程中,工件与模具都处在较高的温度中,散热很少,导致工件的温度降低和高应变速率的硬化机制不能发挥主导作用,从而显著地影响工件的变形抗力. 因此,在GH4169合金涡轮盘的锻造过程中,首先应考虑合理的锻造温度区间的选择.温度的选择一方面要保证组织能够发生普遍明显的动态再结晶,使组织晶粒度均匀,避免出现混晶现象;另一方面要考虑晶粒的尺寸,避免温度过高,使晶粒过分长大.其次,虽然变形速度对加工过程的影响相对变形温度产生的影响较小,但因变形速率过高而造成工件局部过热,从而产生局部粗晶现象却是GH4169合金涡轮盘加工过程中的常见现象,因此,在合理选择变形温度的基础上,选择适当的变形速度能进一步改善变形的均匀性,提高工件的性能. 4结论 (1)通过GH4169合金的等温恒应变速率压缩试验,确定该合金在高温下的双曲正弦流变应力模型,并通过实例模拟验证该模型在数值模拟过程中能够准确反映GH4169合金在不同加工条件下的变形规律. (2)较高的变形速度可以减少工件与模具的接触时间,使工件的散热减少,温度场分布更均匀;但过大的变形速度会使工件产生局部温度过高,造成局部粗晶现象. (3)较高的变形温度使材料的恢复与再结晶变得更容易,使工件塑性更好,变形更均匀充分;但过高的终锻温度会使再结晶后的晶粒增大,影响工件的机械性能.参考文献: [1]王会阳, 安云岐, 李承宇, 等. 镍基高温合金材料的研究进展[J]. 材料导报, 2011(25): 482486. WANG Huiyang, AN Yunqi, LI Chengyu, et al. Research progress of Nibased superalloy[J]. Mat Rev, 2011(25): 482486. [2]刘润广, 蒋浩民, 姜勇, 等. GH4169合金超塑性变形及其力学行为的研究[J]. 航空材料工艺, 1998(2): 3638. LIU Runguang, JIANG Haomin, JIANG Yong, et al. Study on superplastic deformation and mechanical behavior of alloy GH4169[J]. Aerospace Materials & Technol, 1998(2): 3638. [3]SELLARS C M, MCTEGART W J. On the mechanism of hot deformation[J]. Acta Metallurgica, 1966, 14(9): 11361138. [4]Mc QUEEN H J, RYAN N D. Constitutive analysis in hot working[J]. Materials Science and Engineering A, 2002(322): 4363. 锻造成型技术论文篇二 试论自由锻造 【摘要】自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法,简称自由锻。 自由锻造所用工具和设备简单,通用性好,成本低。同铸造毛坯相比,自由锻消除了缩孔、缩松、气孔等缺陷,使毛坯具有更高的力学性能。锻件形状简单,操作灵活。因此,它在重型机器及重要零件的制造上有特别重要的意义。 【关键词】自由锻,基本工序,特点 【中图分类号】 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01―0194-02 自由锻造的基本工序 自由锻工序分:基本工序,辅助工序,精整工序。 一、基本工序 主要是使金属产生一定程度的属性变形,以达到所需要的形状及尺寸。 如,镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转等 二、辅助工序 是为基本工序的操作方便而进行的一些预先变形工序。 如,压钳口、压肩等。 三、精整工序 在终端温度下进行。如清理锻件表面的凸凹不平及整形等,主要用来减 少锻件表面缺陷的工序。 【拔长】也称延伸,它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。拔 长常用于锻造杆、轴类零件。拔长的方法主要有两种: 1、在平砧上拔长。 2、在芯棒上拔长。锻造时,先芯棒插入冲好孔的坯料中,然后当作实心坯料进行拔长。拔长时,一般不是一次拔成,先将坯料拔成六角形,锻到所需长度后,再倒角滚圆,取出芯棒。为便于取出芯棒,芯棒的工作部分应有1:100左右的斜度。这种拔长方法可使空心坯料的长度增加,壁厚减小,而内径不变,常用于锻造套筒类长空心锻件。 镦粗 【镦粗】是使毛坯高度减小,横断面积增大的锻造工序。镦粗工序主要用于锻造齿轮坯、圆饼类锻件。镦粗工序可以有效地改善坯料组织,减小力学性能的异向性。镦粗与拔长的反复进行,可以改善高合金工具钢中碳化 物的形态和分布状态。 镦粗主要有以下三种形式: 1、完全镦粗。完全镦粗是将坯料竖直放在砧面上,在上砧的锤击下,使坯料产生高度减小,横截面积增大的塑性变形。 2、端部镦粗。将坯料加热后,一端放在漏盘或胎模内,限制这一部分的塑性变形,然后锤击坯料的另一端,使之镦粗成形。用漏盘的镦粗方法,多用于小批量生产;胎模镦粗的方法,多用于大批量生产。在单件生产条件下,可将需要镦粗的部分局部加热,或者全部加热后将不需要镦粗的部分在水中激冷,然后进行镦粗。 3、中间镦粗。这种方法用于锻造中间断面大,两端断面小的锻件,例如双面都有凸台的齿轮坯就采用此法锻造。坯料镦粗前,需先将坯料两端拔细,然后使坯料直立在两个漏盘中间进行锤击,使坯料中间部分镦粗。 为了防止镦粗时坯料弯曲,坯料高度h与直径d之比h/d≤。 冲孔 【冲孔】是在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。冲孔的方法主要有以下两种: 1、双面冲孔法。用冲头在坯料上冲至2/3-3/4深度时,取出冲头,翻转坯料,再用冲头从反面对准位置,冲出孔来。 2、单面冲孔法。厚度小的坯料可采用单面冲孔法。冲孔时,坯料置于垫环上,一略带锥度的冲头大端对准冲孔位置,用锤击方法打入坯料,直至孔穿透为止。 弯曲 【弯曲】采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序,称为弯曲。 常用的弯曲方法有以下两种: 1、锻锤压紧弯曲法。坯料的一端被上、下砧压紧,用大锤打击或用吊车拉另一端,使其弯曲成形。 2、模弯曲法。在垫模中弯曲能得到形状和尺寸较准确的小型锻件。 切割 【切割】是指将坯料分成几部分或部分地割开,或从坯料的外部割掉一部分,或从内部割出一部分的锻造工序。 错移 【错移】是指将坯料的一部分相对另一部分平行错开一段距离,但仍保持轴心平行的的锻造工序,常用于锻造曲轴零件。错移时,先对坯料进局部切割,然后在切口两侧分别施加大小相等、方法相反且垂直于轴线的冲击力或压力,使坯料实现错移。 锻接 【锻接】是将坯料在炉内加热至高温后,用锤快击,使两者在固态结合的锻造工序。锻接的方法有搭接、对接、咬接等。锻接后的接缝强度可达被 连接材料强度的70%-80%。 扭转 【扭转】是将毛料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序。该工序多用于锻造多拐曲轴和校正某些锻件。小型坯料扭转角度不大时,可用锤击方法。 自由锻工艺规程的制定 1、分析零件图设计绘制锻件图 锻件图即是在零件图的基础上+锻件余量+锻件公差+余块所组成的图纸 2、坯料质量的计算 锻件坯料体积包括锻件的体积和锻造过程中的各种体积损失,如加热时的表面氧化、烧损等。 锻件坯料质量的计算可以按下公式计算M坯=M锻+M烧损+M切+M芯 3、坯料尺寸计算 根据已算得锻件质量和截面积大小定:坯料质量÷材料的比重=坯料体积。 4、选择锻造工序、确定锻造温度。 5、选择确定锻造设备。 6、规定有关技术要求、编写工艺卡等。 自由锻造特点 1)软件自动计算功能极大地提高工作效率: 软件可自动给出下料重量、锻件重量、及零件重量,十分迅速,使您省 去繁琐的计算和查询手册的工作,极大地提高您的效率,60秒就可以轻松完成一张完整的工艺卡。 软件还具有的锻件锻前加热规范、锻后热处理工艺,给工艺人员在做热处理工艺时一个很好的参考依据。一个工艺工程师可以做几个人的工作量,可以节约很多人力资源成本。 2)特殊图形和工艺: 任何复杂图形及特殊的工艺都可以利用软件的制图功能进行自行制作并可以储存,锻造工艺却可以自动生成,也可以自行修改工艺。 3)准确的材料利用率: 锻前就可以准确地给出热耗和工艺损耗(函数程序准确计算的),可以使您在锻打产品前就可以给出材料的成本核算,利于您的准确报价。 4)多级台阶轴的优化和法兰胎膜制作功能: 多级台阶轴可以预先模拟出几种各级的锻件图形进行比较,可以很直观地观察出哪一种方案最佳,取最佳方案进行锻打,法兰胎膜制作功能,在实际使用中效果也很显著,锻件还列有锻打工步可作为工人师傅的锻打依据。 5)减少了材料的浪费: 避免新产品的反复试验工艺而造成损失;避免人为因素的失误和错误而造成损失;准确的材料重量计算可以提高材料利用率。 6)强大的自动计算和数据功能: 软件包含的几十类数千种锻件的工艺、数万种材料牌号、各类技术要求、所有吨位的锻锤和水压机、图形的参数化都会给您带来极大的方便(避免繁琐的手册查询工作)。 7)方便管理及有利于提高企业形象: 工艺卡片可以根据您的客户分类而自动存贮在软件里,可以随时调用,不用另存其他地方,便于管理者和工艺人员查看。规范化的设计和管理,也利于提高企业形象。 8)软件具有很强的升级功能: 随着贵公司的工艺水平的改进、或者各个时期不同工艺都可以取精华编制在软件里,使公司里锻造工艺具有连续性和升级性,不至于使工艺人为流失。 9)操作简单: 使用十分方便,即使不熟悉计算机的人,也能很容易掌握;不用另制作工艺卡,可以直接用打印机打出和分类保存在电脑里。 结论 锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松及焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。 锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工,热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态,但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。不过这种划分在生产中并不完全统一。 参考文献 [1]刘润广,锻造工艺学,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002. [2]林法禹,特种锻压工艺,北京:机械工业出版社,1991. 看了“锻造成型技术论文”的人还看: 1. 材料成型控制技术论文 2. 材料成型新技术论文 3. 材料成型论文 4. 粉末冶金件成型技术论文(2) 5. 论材料成型及控制工程专业建设论文
我有一篇原创的论文,请参考。桑拿天气对冲天炉熔炼的影响及预防措施摘要:高温潮湿闷热天气使冲天炉熔炼不正常,熔化率下降,铸件气孔缺陷增加。采用调整鼓风机风量及炉料比例、加强炉料管理及炉前脱气处理等措施,取得了明显效果。关键词:高温;潮湿;气孔;脱气;风量山东省临沂市风机厂生产的冲天炉专用鼓风机具有风压高、流量变化小、重量轻、结构简单、耗电少、噪音低等特点,广泛应用于冲天炉熔炼等强制鼓风场合,深得用户好评。进入夏天后,很多用户来检修风机并反映:与春节期间相比冲天炉熔化率降低、熔化不正常、铸件气孔增加、废品率上升,而各方面都未变化(如风口、炉料、操作),鼓风机经检修又无问题,令人百思不得其解。无独有偶,我厂铸造车间(冲天炉为4t/h二排大间距冷风、配套45kW的HTD85-21鼓风机)亦出现了上述问题,熔化率由4t/h降至3t/h,生产的轴承箱体部分出现了气孔,这在以前是从未有过的事情。1 原因分析 熔化率下降的原因分析 风量的影响夏季气温高、空气体积膨胀大,空气密度比冬天低约10%,而粘度系数则是冬天的倍。夏天同样的进风量其重量要比冬天少约10%,即氧气量少了;同时粘度系数增加,导致进风速度下降。进气量不足,造成底焦燃烧不充分,导致熔化率降低,铁液温度下降,使铁液中的气体、氧化物、硫化物等杂质进入型腔而造成气孔或渣气孔。进风量是影响焦炭燃烧、熔化率的一个重要因素。 风压的影响风机的压力与空气的温度有如下关系(忽略大气压力的变化):P1/P2=(T+t2)/(T+t1)式中 P1——气温为t1时的压力P2——气温为t2时的压力T=273℃例如:在冬天气温为-10℃,夏天为38℃工作的一台鼓风机,它的压力变化:P1=,即在夏天时鼓风机的压力要比冬天低。风压低不利于克服沿途的各种阻力,气流不能射入炉心,炉膛断面供风不均匀,不能改善中心焦炭的燃烧,不利于提高铁液温度,同时也致使熔化率下降。 产生气孔的原因分析送风湿度与铸造缺陷有密切关系,夏天空气湿度比冬天高,空气中的水汽进入炉内分别与赤热的焦炭、铁液接触相互作用,产生大量H2,发生吸热反应,故降低炉温。产生大量H2会大幅增加铁液的吸气程度,铁液中的H2量超过时,铁液在型内冷却过程中,H2来不及排出,会在铸件表皮下形成1~3mm的气孔。炉温降低会加重铁液氧化,FeO含量增多,炉内Mn、Si等元素烧损加大,这样的铁液白口倾向严重、凝固快、流动性差、质量不好,浇注的铸件极易产生氧化性气孔。铁液温度随送风湿度增大而呈线性降低,过高的湿度除影响铁液温度外,还影响冲天炉的熔化率、铸件化学成分和白口深度。2 预防措施为减轻高温潮湿天气对铁液质量的不利影响,提高铁液温度是关键,即常说的“高温治百病”。除避开雨雾湿热极端天气熔炼外,我们还采取了一些措施,熔炼达到正常,使铁液温度稳定在1420—1440℃,废品率明显下降。 调整鼓风机风量遇桑拿天气应增大送风量12%,打开进风调节闸门,适当加大电机电流,但不得超过电机的额定电流,防止烧坏电机。若电机已达额定电流、鼓风机满负荷工作,在无法直接加大送风量的情况下,可适当降低料柱高度或缩小风口区的直径。 调整炉料比例增加底焦高度和层焦量约10%,适当降低废钢用量,尽量不用铁屑饼,以减轻炉内氧化性气氛和铁液吸气量。 加强炉前脱气处理在出铁槽随流加入的稀土合金,对铁液进行脱氧去硫,净化铁液;扒净铁液表面的浮渣后,用烘干好的覆盖剂盖严包面,减少二次氧化、吸气。 严格炉料管理将炉料室内存放,保持干燥;万不得已露天存放时,遇雨雾潮湿天必须苫盖,特别是生铁、焦炭;筛选焦炭,大小相差不宜过分悬殊,即块度均匀、适中;破碎回炉料,减小炉料块度,清除干净炉料的杂质(如芯砂);孕育剂、覆盖剂、铁合金等使用前必须充分烘烤,去除水分;出铁槽、炉衬、包衬烘烤至暗红色。 规范操作当天造好的铸型当天浇注,减少吸潮,避免铸型长时间停放;严格配料、称量,保持适当高度的料柱;按规程操作,确保不出现事故,只有保持“四稳”(炉膛尺寸稳定、底焦高度稳定、风量控制稳定、合格炉料稳定)、“三通”(保持风口、渣口、出铁口明亮、通畅、干净),才能熔化稳定,铁液优良。3 结束语采取相应措施后,冲天炉熔炼正常,铁液质量稳定,熔化率恢复到正常水平,铸件气孔废品率下降8%-10%,为用户解决了技术难题,为企业赢得了经济效益和社会效益。
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随意推荐两篇,谨供参考1、国内外铸造生产线设计生产中的问题及解决办法 一.概述 随着国民经济的不断发展,近年来对铸件的要求越来越高,特别是汽车发动机缸体、缸盖类铸件,不仅要求材质好,而且还要求尺寸精度高、表面光法、重量轻。为此,作为影响铸件质量的关键工部件造型工部,纷纷采用新的工艺和设备,以满足铸件质量和产量的要求。据不完全统计,我国引进的高压造型线、气冲造型线、静压造型线已有60条左右;国内自己设计制造的高压造型线、气冲造型线已有70余条。 从使用情况来看,这些造型线确实为我国的铸件产量和质量的提高起了很重要的作用,但与我们的希望来比,还很不够。进口线的实际生产率一般在设计能力的5080%,国产线现在使用的估计只占50%,而在这50%中,开动率也较低,出现以上现象的原因是多方面的,归纳起来大概有以下几方面。 二.存在问题 1.设计存在的问题 由于造型线设备复杂,动作多,逻辑性强,因此,设计中就难免有考虑不周的地方,特别是造型线设计的初期,问题更多,比如:材质选用不合理,元件选用不当,逻辑关系不强等。这就决定了我国早期的高压线多数运行状况不太理想。比如:某大厂在70年代初期设计了一条高压造型线,制造安装后一直没有使用,其主要原因是:设计时许多辅机上的垂直液压缸原始位置设在中间位置,由于国产液压阀的泄漏,致使许多辅机不能处在原始位置;运行部件没有考虑制造的误差及液压泄漏,经常相碰,该联锁的电器上也没有联锁,放了这么多年,给工厂带来了很大的经济损失,听说最近要拆掉。国内如此,国外的造型线也同样存在设计上的不足,比如某厂引进一条高压造型线,由于设计时没有考虑砂箱走边的检测及清扫,以至砂箱的进翻箱机时经常卡死,甚至把翻箱机顶坏。还有一家厂引进的静压造型线在设计时工艺性考虑的不周,使上箱在下箱上边翻箱,从而导致造好的下箱内腔掉进砂子,造成铸件缺陷。 2.设备可靠性差 影响设计可靠性的因素主要有设计、制造、安装、生产管理、维修等。 设计中零件选用不当,材质选用不合理,是影响可靠性的重要原因之一,过去着重强调了国产化和降低成本,因此,元器件全为国产件。但由于国产无器件质量不过关,严重影响了造型线的开动率。比如:由于机械传动的误差,会导致转运车上的轨道与冷却道轨道对不准,致使输送器小车和砂箱脱轨,造成较长时间的停车;同样规格的密封件,国产的只能用3~6个月,而进口的能用12年;同样的管接头,国产的就漏油,进口的就不漏油,仅此一项,某一条造型线严惩时每年将漏油200多吨,价值100多万元;由于接近开关发讯不准,也常导致误动作造成停车;液压阀及气动阀的泄漏和精度不高,也是影响造型线开动率的主要因素。比如某厂造型机的控制不仅有电器联锁,而且有气动联锁,气动控制管路的管子是Φ8×1的,连接的管接头较多,由于管接头及气阀的漏气,常使控制气路压力降低,不能使气阀动作,为此,不得不冒险将部分联锁取消。 制造质量的好坏,也将影响造型线的开动率,包括内在质量和尺寸精度。比如:由于加工精度达不到要求,造成设备移动部分和固定部分相碰,定位不准等故障;由于元件的材质或热处理达不到要求,将影响设备的使用寿命和可靠性;由于液压系统的清理不干净,导致油液污染,使阀卡死的现象也经常出现。我到过一个现场,两台主机的工作台同样是球铁的,一台球化好了,用了几年就没问题,而另一台,没有多久就坏了,断面象马蜂窝似的。再如,某厂引进的气冲线96年投产以来,主机工作台油缸已更换了三次,第一次没过保质期就坏了,结果索赔了一台,此后,每两三年更换一次。另外,电线接头长时间使用后引起松动,也导致坏电路二三次。安装不按规范,偷工减料,也是造成可靠性差的重要原因之一。比如:安装时对管子不按规范进行清洗,该氩弧焊的用普通焊代替,造成管子里边有焊渣;该装管夹的地方不装或少装,造成管子震动,管接头松动,时间一长开始漏油;该用RVV软线的地方,用KVV代替,宜造成断路;该用螺栓固定的地方一焊了之,等等。 3.维修困难 由于设计人员现场经验不足,设计出来的设备往往只注意功能性,而没有注意维修容易,比如有些易损件或耐磨件,在制造厂装配时依次可以装上,但如果使用过程中磨损了,需要更换,则必须大卸八块,才能换上。这样,既费时,又影响了整个设备的精度。再如,过去将滤网放在泵的吸油口,并埋在油箱内,由于油的污染,经常要对滤网进行清理,但清理一次滤网必须先把油抽干净,而不是将滤网放在回油管上,清洗更换都方便。在阀箱里或多管平行的地方,安装管夹时,没有留出足够的维修空间,一旦一根管子漏油,必须选把别的管子拆掉,才能拧紧,形象地说,就跟栽葱的一样。制造过程中不注意质量,零件严重超差,也是造成维修困难的一个重要原因。比如一个零件与另一个零件为过度配合,由于加工超差,装配时变成了过盈配合,一旦零件出了问题需更换时,就很难取出。还有,经常拆装的缸端管接头,不用球铰接头,而用端直角接头,从而给维修带来困难。安装时只顾管子、电线走向,而忽略维修的可能性的情况也是常有的,比如,有些设备距地沟壁有一定的距离,本来是作为维修空间用的,但安装时不注意,觉得走管子或电缆桥架挺方便的,就装上了,但使用维修时就叫苦了。 4.生产任务不足,成本较高 在市场经济的今天,铸件成本的高低显得越来越重要了。近几年来,由于乡镇和民营铸造企业的蓬勃发展以及城市的环境保护要求,再加上乡镇和民营铸造企业的成本较低,企业经营灵活,这些企业的铸件在市场上的份额越来越大,从而导致一些具有造型线的大中型企业生产能力不足。例如:现在许多厂爱“开三停四”,一个月上半个月的班,由原来的两班或三班改为单班,经常放长假等。造型线的运行成本较高,也是影响使用的一个因素。如果开动造型线,必须所有设备开动,包括相关工部的设备,这样,用电量较大,同时,所有人员都得到岗,再加上漏油损失,在产量少的情况下,开机将很不划算。比如:有一个厂原来产量很大,上了一条气冲造型线,后来,产量锐减,开动造型线明显不划算,再加上实行成本核算,只好将造型线封存,改为地面造型。 5.管理不善 没有通盘计划,各自为政的现象严重,致使一些企业不考虑自己的实际情况,盲目上马,但后来由于资金不足,产品不对路等原因,造成虽已有较大投入,但尚未形成生产能力而闲置着的设备数量也不少。 企业内部管理不善,主要表现为:维修人员责任不明确,没有明确的设备维修制度,备件采购和维修脱节,维修人员素质较低,工资待遇差等。经常看到这样的现象:操作工上班时维修工在休息,操作工下班了维修工也下班了,至少设备是否需要备件,是否带病工作,是束需要维修,没有人去管,只有设备实在开不动了,才去修理,而这时换上的备件往往又不合适。比如某厂造型线上的备件是由设备科来组织,线上该备什么,备多少,基本不与维修人员通气,买来的备件也不与造型线上实际使用的实物对照,因此,常常出现原来是24伏的阀,更换时变成了220伏;应该是内控内泄阀,更换时变成了内控外泄阀;加工的备件更换时才发现超差等现象,从而影响生产。 6.各工部不匹配 由于国内外铸造设备的标定生产率与实际相差很大,所以,经常导致铸造车间各工部不匹配,从而影响造型线的开动率,据不完全统计,一般造型线由于各工部不匹配而占停机时间约为30-50%左右。例如有一个厂,在车间设计时引进了一条造型线,但其它工部选用国产设备,投入使用后出现两个问题:一是其它工部设备故障率高,严重影响了造型线的开动率,使造型线处于半停产状态;二是混砂能力不够,国产混砂机的混砂能力在实际实用中只能达到名义能力的一半左右,而设计时按名义能力考虑,因此,造成这样的后果。该车间这样生产了大概三、四年,厂里下决心又对砂处理工部进行了改造,目前,使用情况良好。 三.解决问题的办法 要想将一条造型线用好,无非要作好“防”和“备”两方面的工作,“防”是防止问题的出现,“备”是防不胜防时,出现问题了要有所准备,将问题尽快解决。但要做到这两点,必须在以下方面下功夫。 1.加强学习,吸引国内外先进技术和经验,以防为主 设计人员的素质直接影响到造型线的水平,只有设计水平提高了,才有可能制造出好的造型线。为此,设计人员必须掌握国内外的先进技术和设备,并不断总结经验,逐步提高,使设计水平从“小学”提高到“大学”。近年来,我国铸造设备设计人员已充分意识到这一点,通过他们的努力,再加上生产实践、消化吸引国外先进的工艺和技术,我国铸造设备设计水平大大提高,他们不仅具有了设计出高水平造型线的能力,而且具有现场动手的能力,通过不断改进,已设计出多条布置合理,性能可靠的造型自动线。这些改进有:工艺方面:由气动微震改为高压造型,再发展为气冲造型、静压造型、触头式动力撞击造型等。使设备越来越简单,工艺性越来越好。可靠性方面:过去造型线控制用顺控器控制,设备又庞大,故障又多,维修也困难,但有了PC以后,我们马上用在造型线控制上,目前,基本上没有人说电器有问题了;过去辅机及转运车为了实现慢--快--慢的动作,用子母电机或行程阀控制,现在有了调频电机和比例阀,很容易就解决了,可靠性也得到了提高;过去动作检测发讯用行程开关,现在用接近开关或编码器;过去由于油温过高,常使密封件容易老化,产生漏油等现象,严重影响造型线的开动,针对这一原因,现在增加了液压油冷却面积,改变溢流阀型号,使无负荷时泄荷,而不是溢流,减少产生热量的原因,降低落同温;活塞式蓄能器改为囊式蓄能器,性能可靠,动作灵敏;将不可靠的国产元件改为进口元件等。维修方面:一条造型线再好也不可能一点问题没有,但出了问题很难解决,设计水平就不能说很高,为此,设计人员也下了很大功夫。便好:过去液压系统出了故障,必须先把系统卸荷,回油完了再维修,现在将阀箱带在设备上,并在进出油口各加一个截止阀,维修时阀一关就行了,十分方便;还有,经常拆装的较大零件,设计时直接设计上两个吊装孔,使维修变的十分方便。专业设计方面:过去许多大厂车间设计由自己的技术人员来完成,但由于受专业和实际经验的限制,设计完成后问题较多,特别是各工部不匹配的现象普遍存在。因此,铸造项目最好不要请非专业的技术人员来设计,要请专业的设计院所来设计,这样,就会少出错或不出错,不走弯路。 2.强化质量意识,提高产品质量 “质量就是生命”这句话我们大家都很熟悉,但在实际中对质量的认识还很不够,还应该加强,使每一个员工意识到没有质量,就没有生存。一切操作按规范进行,绝对禁止为了一点小利进行偷工减料的行为。过去经常有这样的事,图纸归图纸,加工归加工,加工的人不看图纸要求,设备做成什么就是什么,比如端直通管接头的螺纹孔,由于要靠组合垫密封,图纸上螺纹孔和端面的锪平面有垂直度要求,但机加工工人是不管的,甚至不锪平,所以,容易造成漏油。还有多个螺钉固定的设备,往往有几个螺钉孔对不上,因此,把螺钉磨成丝锥一样拧进去或不拧。当然,经过这么多年的生产实践,许多厂已意识到质量的重要性,加工手段也提高了许多,比如现在许多厂用专机或加工中心加工砂箱,过去自己制造的油缸现在也外协到专业油缸厂制造。另外,必须提高基础件的质量,过去同样级的螺钉固定液压阀,进口的就不漏油,国产的就漏油。减速机内的齿轮,要求是硬齿面,耐实际是软齿面,用不了多外就坏,等等。 3.加强管理,健全维修制度,有备无患 首先上级主管部门要根据企业的具体情况,决定是否要上造型线,把好第一关,避免上了一半而中途下马,经国家和企业造成经济损失。如果上了造型线,企业内部必须加强管理,与造型线有关人员必须责、权、利分明,谁出了问题,谁负责任,谁来解决。要有严格的管理制度,注意各工部之间的匹配,注意人材的培养和合理利用。再好的一条线,如果管理维修跟不上,也不可能用好。因此,必须重视维修人员的素质。维修人员必须对造型线非常了解,明白每一个零件的用途,平时要进行预检预修及巡检,出了故障能很快正确地判断并及时排除。我到过一个现场,维修人员没见过造型线的液压原理图,对全线的动作原理不清楚,因此,出了故障手忙脚乱,最后捣鼓一通能用为止,究竟出了什么问题,怎样解决却不清楚。因此,大大影响了开动率。象这种状况,以后必须改进。备品备件的管理对自动化流水生产线来说,显得特别重要,建议此项工作由专人管理。备件清单的提供要与造型线上的需要一致,进货后要与造型线核对,并分类保管,保管条件要符合材质的要求,定期对备件进行检查,对过期的零件清理出去,及时补充新的零件。要做到造型线使用的备品备件随时能准确无误地提供,从而,确保造型线正常运转。总之,要用好一条造型,不是一件简单的事,几十台设备、一、二百个点,每天都毫无差错地运行,不仅要从设计、制造、安装、调试、维修、备品备件等造型线本身方面来下工夫,而且要从生产管理、各工部协调匹配、正确确定工艺参数等方面下功夫。随着技术水平、制造水平,加上设计人员的设计水平和使用者管理水平的不断提高,国产造型线一定能制造好,使用好。 刘小龙 2、浅谈如何提高压铸模寿命 材料自身存在的缺陷、维修和保养的方法都是会影响压铸模的寿命的。本文从后者来介绍如果提高压铸模的寿命,并列举了压铸模常见的故障原因及排除方法。 压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高,故造价较高,因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致模具过早失效而报废,造成极大的浪费。 压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1、材料自身存在的缺陷 众所周知,压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例,铝的熔点为580-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸,型腔表面温度由室温直升至液温,型腔表面承受极大的拉力。开模顶件时,型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后,模具表面便产生龟裂等缺陷。 由此可知,压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料,据介绍,国外80%的型腔均采用H13,现在国内仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力,导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好的导热性,对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此,在合理的热处理与生产管理下,H13仍具有满意的使用性能。 制造压铸模的材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此,在投入生产之前,应对材料进行一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。 (1) 宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。 (2) 金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。 (3) 超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。 2、压铸模的加工、使用、维修和保养 模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S。速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s,铸铝的最大压射速度不应超过53m/s,平均压射速度为43m/s。 在加工过程中,较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少85%,叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角,又不相互同心,那么在使用过程中,连接的拐角处就会开裂。冷却系统的表面应当光滑,最好不留机加工痕迹。 电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅。无论深浅,模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度的情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔表面应力。 模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内,尽量降低铝液的浇铸温度,压射速度,提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100~130℃提高至180~200℃,模具寿命可大幅度提高。 焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃),待表面与心部温度一致后,在保护气下焊接修复。在焊接过程中,当温度低于260℃时,要重新加热。焊接后,当模具冷却至手可触摸,再加热至475℃,按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却,再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火,是焊接修复中重要的一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。 模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔表面粘附牢固,很难清除。在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生,从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化。 经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6~1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模800模次,应对模具型腔及模架进行450—480℃回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每12000~15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养。采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。 在冲蚀和龟裂较严重的情况下,可对模具表面进行渗氮处理,以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合,使用一段时间后会大片脱落:高于43HRC,则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时,渗氮层厚度不应超过,过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。 3、热处理 热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。 压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大。因此,在热处理时应注意以下几点: (1) 锻件在未冷至室温时,进行球化退火。 (2) 粗加工后、精加工前,增设调质处理。为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火。 (3) 淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第3次回火。 (4) 热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力。 (5) 氮化时,应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。 (6) 两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进行下道,不可冷至室温。
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随着社会的先进技术的不断进步,制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。下面是我精心推荐的先进制造技术2000字论文,希望能对大家有所帮助! 先进制造技术2000字论文篇一:《浅析机械制造技术》 摘 要:随着社会科技的迅速发展,同时市场竞争日益激烈,传统的机械制造生产模式很难满足现实需要,因此,本文首先分析了现代机械制造的特点,然后就发展趋势展开论述。 关键词:机械制造;特点;发展趋势; 随着社会的不断进步,机械制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。就目前而言,计算机、传感、自动化、新材料以及管理等技术与传统的机械制造技术进行结合,保证成为一体,在发展过程中,形成物质流、信息流和能量流的整体系统工程,不断保证生产规模的扩大和追求最佳的经济技术效果,实现机械制造过程中管理的简化和合理化,促进不断采用最新的生产方式。 一、现代机械制造技术发展的国内外现状 从国外发展情况来看,发达国家的机械水平已经相当高,在进行实际的设计过程中,一般采油工计算机辅助和仿真等 方法 ,同时对 企业管理 的方法和手段也日趋规范化和科学化,尤其在机械加工技术方面实现全面的自动化,采用数控技术和自动引导小车等技术。发达国家主要制造了一系列新的系统,主要包括计算机集成制造、智能制造以及敏捷制造和并行工程等系统。 (一)计算机集成制造系统主要建立在自动化、信息技术等基础上,有效利用计算机软件,把企业内部的生产较为分散的自动化系统集成起来,在很大程度上可以提高机械制造的效率。在利用计算机集成系统过程中,要注意以下几个方面,在功能方面来讲,要做好市场预测、产品设计、加工技术以及制造管理和售后服务等,这比传统机械企业自动化服务的范围要大的多,系统非常复杂。这种计算机集成主要以信息和功能,在很大程度上可以有效不断缩短产品开发、保证产品质量,降低工程投资等。 (二)智能制造系统。这种系统主要把模糊推理等人工智能技术广泛的应用到制造系统,最大限度解决实际中遇到的复杂问题,提高机械制造的水平和技术。人工智能系统是智能制造系统的核心技术,可以节省大量的人力和物力以及财力,提高解决实际技术问题的能。 (三)并行工程。并行工程,也可以称为同步或者同期工程,主要对传统的机械产品进行串行的开发,这种系统主要要求开发过程中要考虑到产品的周期,具体包括机械产品的质量、成本、因素、计划以及用户的要求等,保证各方能够协调工作。保证产品开发的各个阶段具有一定顺序性和并行性,保证在进行机械产品设计开发的过程中,及时发现其中存在的问题,最大限度的减少产品的研究、开发和生产周期,保证产品的质量,提高企业的经济效益。 (四)敏捷制造又称为灵捷、迅速和灵活指导,就是将柔性生产、熟练掌握生产技术进行集成,实现对劳动力的灵活管理,能够有效的无法预见的市场消费潜力做出比较迅速的反映。进行敏捷制造的工作原理,就是利用计算机网络和信息集成结构,实现标准化和专业化的生产,采用竞争合作的原则。 二、机械指导技术的发展趋势 就目前而言,机械指导技术发展主要朝着精密加工、微细加工以及纳米技术方向和高度自动化方向的发展,以敏捷制造和CIMS等为主。超精密加工设备正朝着高精度、高速度、多功能、高复合以及智能、安全、环保方向发展,在很大程度上突破了传统的格局,不断降低噪音、油污和粉尘等危害。同时随着全球经济、科技、信息的迅速发展,机械制造朝着全球化、虚拟化以及绿色化的方向反战。 (一)全球化。近些年来,全球化趋势不断加强,机械制造国际化经营越来越受到欢迎,但是也面临着许多的问题和挑战,导致有的企业倒闭或者被兼并。另一方面,由于计算机 网络技术 的不断发展,不断丰富机械制造企业相互之间的信息交流、产品开发以及经营管理,最大限度地增加了国际的市场竞争,因此机械制造全球化的技术基础就是实现网络化、标准化以及集成化,这给机械制造企业带来革命性的变革,保证产品设计、材料选购、机械制造以及产品的开拓和销售可以跨国跨地区的进行流通,真正实现全球化。 (二)虚拟化。虚拟化就是指在实际的机械制造过程中采用虚拟技术,可以大大降低机械产品开发的风险,提升产品的开发速度,保证机械产品的结构和性能能够达到相关标准和要求,不断对投资成本进行优化,具体可以采用运动仿真、动力学、造型设计、人机工程学等。在进行机械制造过程中,要采用模拟和检验技术,促进检验的加工方法、可加工性和合理性,保证机械产品的质量,优化机械产品生产质量,实现最大的经济效益,做好机械产品的设计计划、具体的生产组织管理和车间调度以及物流链的设计等。虚拟化最为关键和重要的就是进行计算机仿真,通过一些软件对真实的系统进行模拟,保证机械产品设计的质量和合理性,避免出现不必要的错误和缺陷,保证机械产品的质量。 (三)绿色化。在进行机械产品设计过程中,要严格按照ISO9000系列国家质量标准进行设计,保证实现机械产品的绿色化,具体包括绿色设计、材料、设备、工艺、技术、包装以及管理等,不断生产处绿色产品,包括最后在产品使用后经过绿色处理后保证能够回收利用。因为采用绿色设计和生产可以在很大程度上减少对环境的破坏,提高机械制造原料和能源的利用率,体现了人类社会的可持续发展,实现制造业的自动化。具体可以采用以下几项技术,精密机械的成形技术主要铸造、焊接以及塑性加工技术,精密的铸造、锻压、热塑性成形以及切割等技术。无切削液加工被广泛的应用在机械加工汗液,在很大程度上解决了冷却液带来的一系列问题。ROM技术突破了传统加工技术的的原则,而是采用添加和累计的方法,具有分层实体制造和熔化沉积制造等技术。以上机械绿色制造工艺的应用,在很大程度上减少原料和能源的消耗,同时建少了产品开发的成本,降低企业的投资成本。 综上所述,在进行现代机械制造过程中,要不断采用先进节能的技术,促进机械制造的可持续发展。 参考文献: [1]李云飞.机械制造技术专业校企合作人才培养模式研究[D].沈阳师范大学2013 [2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械.2002(11) [3]王洋.浅析我国现代机械制造技术的发展趋势[J].装备制造技术.2011(02) 先进制造技术2000字论文篇二:《浅谈机械制造技术》 【摘要】机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。本文对机械制造技术在我国及世界历史上的发展作了简要陈述,对先进机械制造技术的现状及技术特点进行概括介绍,并简述了未来机械制造技术的发展方向。 【关键词】机械制造简史 先进机械制造技术 发展现状 发展趋势 中国是世界上机械制造技术发展最早的国家之一。中国的机械制造技术历史悠久,成就辉煌,不仅对中国的社会经济发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。传统机械制造方面,我国在很长一段时期内都领先于世界,到了近代特别是从18世纪初到19世纪40年代,由于诸多原因,我国的机械行业发展停滞不前,这100多年的时间正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期,机械制造技术飞速发展,远远超过了中国的水平,中国机械制造技术的水平与西方的差距急剧拉大,到十九世纪中期已经落后西方一百多年。 新中国建立后特别是近三十年来,机械制造技术发展速度很快,向机械产品大型化、精密化、自动化和成套化的趋势发展,在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。新中国机械制造技术的发展速度之快、水平之高是前所未有的。而且这一时期还没有结束,只要我们能够采取正确的方针、政策,用好科技发展规律并勇于创新,我国的机械制造技术还将向更高的水平发展,重新引领世界机械工业发展潮流。 1.机械制造简史。石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具是后来出现的机械的先驱。 几千年前,人类创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。鼓风器对人类社会发展起了重要作用。强大的鼓风器使冶金炉获得足够高的炉温,得从矿石中炼取金属。西周时期,中国就已有了冶铸用的鼓风器。 17世纪以后,资本主义商品经济在英、法等国迅速发展,许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力。随着机械的改进,煤和金属矿石需求量的增加,只依靠人力和畜力已不能适应生产提高的要求,于是在18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。1765年,瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年,瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机。 18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。制造机械的主要材料逐渐从木材改为金属。机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。机械工程从分散性的、主要依赖匠师个人才智和手艺的技艺发展成为有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命和资本主义机械大生产的主要技术因素。 19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。发电站初期应用蒸汽机为原动机;20世纪初,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水力资源的大、小功率的水轮机。19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵并可随时启动的原动机。内燃机最初用于驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如 拖拉机 、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。 2.机械制造技术的发展。工业革命以前,机械大都是由 木工 手工制成的木结构,金属(主要是钢和铁)仅用以制造仪器、钟表、锁、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作以达到需要的精度。随着蒸汽机的广泛使用以及随之出现的矿山、冶金、轮船和机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,所用金属材料由铜、铁发展到以钢为主。机械加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等)迅速发展,从而保证了发展生产所需要的各种机械装备供应。 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。 3.先进机械制造技术的特点。 面向工业应用的技术。先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长,目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。 驾驭生产过程的系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 面向全球竞争的技术。20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。 市场竞争三要素的统一。在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。 4.先进机械制造技术的发展现状。近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于 经验 管理阶段。 设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。 制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 先进制造技术2000字论文篇三:《论先进制造技术课程的教学特色与 教学方法 》 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。 先进制造技术课程教学的特色 首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。 再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。 最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 合理选择教材,优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。 其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。 更新教学理念,优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代 管理知识 ,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。 另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。 结合先进技术,优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。 注重实践教学,优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。 猜你喜欢: 1. 先进连接技术论文 2. 先进磨削技术论文 3. 关于机械方面毕业论文优秀范文 4. 关于机械制造毕业论文 5. 机械制造技术论文发表