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傳統(tǒng)鑄造工藝范文第1篇

關(guān)鍵詞：殼體鑄件；差壓鑄造；工藝

差壓鑄造工藝是在低壓鑄造工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種全新的鑄造技術(shù)。該鑄造技術(shù)結(jié)合了低壓鑄造技術(shù)與壓力環(huán)境結(jié)晶鑄造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，差壓鑄造技術(shù)與其他技術(shù)相比具有顯著優(yōu)勢(shì)。因而它的應(yīng)用范圍非常廣。隨著人們對(duì)殼體鑄件質(zhì)量的要求越來(lái)越高。加強(qiáng)對(duì)差壓鑄造工藝的研究顯得非常重要。筆者認(rèn)為加強(qiáng)差壓鑄造工藝的研究必須要了解差壓鑄造工藝的特點(diǎn)。

筆者認(rèn)為差壓鑄造工藝具有以下三個(gè)特點(diǎn)：一是利用差壓鑄造工藝可以有效控制金屬液在一定壓力下充型，從而能夠制造出無(wú)針孔組織致密的鑄件。二是采用差壓鑄造工藝制造出來(lái)的鑄件與其他技術(shù)相比，抗拉強(qiáng)度得到有效提高，伸長(zhǎng)率也有顯著上升。三是差壓鑄件鑄造出來(lái)的殼體鑄件充型速度，充型金屬液非常優(yōu)良。我們?cè)诮窈髴?yīng)用差壓鑄造工藝的時(shí)候必須要高度重視差壓鑄造工藝的特點(diǎn)。本文將結(jié)合某殼體鑄件來(lái)介紹這一工藝。

1.某殼體鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

某殼體鑄件的內(nèi)部要求非常高，在鑄造過(guò)程中需要利用X光和熒光來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。某殼體鑄件屬于I類鑄件，它的外形尺寸是600*550，壁厚則是9mm。該殼體鑄件各部位的壁厚相差非常大，鑄件結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。在鑄造過(guò)程中極易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔等缺陷。該殼體鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜采用以往的低壓鑄造技術(shù)很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還會(huì)對(duì)鑄件的質(zhì)量造成影響。筆者曾專門調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采用低壓鑄造工藝制造出來(lái)的某殼體鑄件的合格率只有百分之四十?？梢?jiàn)傳統(tǒng)的鑄造工藝已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)展的要求了。我們必須要采用鑄造水平更高的差壓鑄造工藝來(lái)進(jìn)行制造。

2.某殼體鑄件的差壓鑄造工藝設(shè)計(jì)

差壓鑄造工藝分為兩個(gè)步驟，一是工藝設(shè)計(jì)，另外一個(gè)就是工藝操作。接下來(lái)，筆者就來(lái)詳細(xì)分析某殼體鑄件鑄造工藝的設(shè)計(jì)。殼體鑄件鑄造工藝設(shè)計(jì)主要包含兩方面內(nèi)容：一是工藝曲線設(shè)計(jì)；二是工藝參數(shù)設(shè)計(jì)。接下來(lái)，筆者就來(lái)詳細(xì)探討這兩個(gè)方面。

1.工藝曲線的選擇。在差壓鑄造工藝中在形成金屬液充型的時(shí)候，壓力差的選擇有兩種方式。一種是減壓法；另外一種就是增壓法。所謂增壓法（亦稱下罐進(jìn)氣法）主要指的是在差壓鑄造工藝中先是將干燥壓縮空氣通入到上下兩個(gè)壓力筒中，而后加壓。在里面的氣壓達(dá)到工作壓力的時(shí)候就關(guān)閉互通閥，使上下壓力筒互相隔絕，而后再繼續(xù)將壓縮空氣通入到下壓力筒中，最終使得上下壓力筒之間形成一個(gè)壓力差。然后在壓力差的推動(dòng)下進(jìn)行充型。在充型完成后把鑄件凝固，此時(shí)要在高壓狀態(tài)下凝固，在凝固以后然后再打開互通閥。上下壓力筒的氣體全部放出，而升液管中的金屬液則自然回流。采用增壓方法可以得到理想的殼體鑄件，這種方式在差壓鑄造工藝中有著重要作用。

減壓法。所謂減壓法（亦稱上罐排氣法）主要指的是通過(guò)降低上壓力筒的壓力來(lái)形成壓力差，從而推動(dòng)升液管中金屬液充型。減壓法與增壓法達(dá)到工作壓力的程序基本上是相同的。所不同的地方是在關(guān)閉進(jìn)氣閥及互通閥之后，不是對(duì)下壓力筒增壓，相反卻是對(duì)上壓力筒降壓。這樣也可以有效地形成壓力差，從而有利于充型。在充型完畢之后要及時(shí)關(guān)閉上壓力筒排氣閥。與增壓法相比，減壓法更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)壓筒內(nèi)的壓力進(jìn)行精確控制，而這對(duì)于鑄件排氣具有重要意義。

某殼體鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，對(duì)于澆注的平穩(wěn)性有著嚴(yán)格的要求。與此相適應(yīng)，減壓充型可以有效避免由于金屬液充型的升溫從而造成上壓力筒的壓力變化?？傊?減壓法能夠保證殼體鑄件在澆注過(guò)程中的平穩(wěn)運(yùn)行。因此我們選擇減壓法來(lái)進(jìn)行填充，同時(shí)對(duì)于工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)，也要完全按照減壓法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.工藝參數(shù)的設(shè)置。差壓鑄造工藝中各種參數(shù)的設(shè)置主要包括工作壓力，澆注溫度，保壓時(shí)間等因素。接下來(lái)筆者就來(lái)詳細(xì)分析這幾個(gè)參數(shù)。針對(duì)差壓鑄造工藝的工作壓力的選擇，筆者認(rèn)為應(yīng)該是越高越好。但是在工作中我們也需要注意工作壓力如果大于某個(gè)值的時(shí)候，效果也就不會(huì)太明顯。鑄件性能也不會(huì)得到有效提高。結(jié)合某殼體鑄件的設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，筆者認(rèn)為工作壓力應(yīng)該設(shè)置在650KPa。澆注溫度對(duì)于差壓鑄造也有很大影響。某殼體鑄件的差壓鑄造在很大程度上要受到澆注溫度的影響，筆者經(jīng)過(guò)某殼體的充型特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，在當(dāng)前的設(shè)計(jì)過(guò)程中澆注溫度應(yīng)該保持在740度左右。保壓時(shí)間關(guān)系到高結(jié)晶壓力，為了充分發(fā)揮高結(jié)晶壓力的優(yōu)點(diǎn)，我們有必要延長(zhǎng)保壓時(shí)間，當(dāng)然這是在升液管上部凝固100-150mm左右，而不是全部凝固堵塞升液管的情況下才可以的。

3.某殼體鑄件鑄造工藝操作

上文說(shuō)的是設(shè)計(jì)，接下來(lái)筆者就來(lái)介紹一下鑄造工藝的操作。因此在差壓鑄造工藝操作過(guò)程中必須要高度重視工作臺(tái)面與砂型的密封問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，需要在操作過(guò)程中高度重視。一般意義上在差壓鑄造過(guò)程中往往是通過(guò)在砂箱底部與升液管之間放置石棉墊來(lái)起到密封的作用。通常石棉墊的厚度選擇為6-8mm左右比較合適，過(guò)厚或過(guò)硬會(huì)使得砂型破碎而影響密封。在今后我們還要嘗試采用其它更好的材料及方法來(lái)進(jìn)行密封。筆者認(rèn)為在差壓鑄造過(guò)程中工程技術(shù)人員必須要結(jié)合差壓鑄造的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)砂箱底部加工平整，保證底部平整一致。

殼體鑄件鑄造是工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，殼體鑄件本身的質(zhì)量和性能對(duì)于機(jī)械本身具有重要影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，殼體鑄件鑄造技術(shù)也在不斷發(fā)展中，其中差壓鑄造工藝就是一種全新的殼體鑄造工藝，本文以某殼體為實(shí)際案例詳細(xì)分析了當(dāng)前差壓鑄造工藝的特點(diǎn)，工藝設(shè)計(jì)和操作。筆者認(rèn)為在今后的發(fā)展過(guò)程中要想保證殼體鑄件鑄造工藝的性能就必須要慎重選擇形成壓力差的方式。在操作過(guò)程中要注重密封問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

傳統(tǒng)鑄造工藝范文第2篇

【關(guān)鍵詞】鋁合金；鑄造工藝；研究現(xiàn)狀

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)鋁合金擠壓制品的需要越來(lái)越大，鋁合金零件的使用，是減輕汽車的重量是節(jié)能減排的重要措施之一。缸體缸蓋作為汽車中最重要的部件，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此，對(duì)汽車鋁合金缸蓋鑄件缺陷分析及控制是非常重要的。

二、鋁合金的性能

純鋁是銀白色的輕金屬，密度2.7g/cm3，約為鋼的1/3（鋼的密度為7.87g/cm3），導(dǎo)電率較高，僅次于金、銀、銅居第4位。熱導(dǎo)率比鋼大2倍左右，熔點(diǎn)為658℃，加熱溶化時(shí)無(wú)明顯顏色變化，具有面心立方結(jié)構(gòu)，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。塑性和冷、熱、壓力加工性能好，但強(qiáng)度低（只有90MPa左右）。純鋁的化學(xué)活潑性強(qiáng)，與空氣接觸時(shí)，就會(huì)在其表面生成一層致密的氧化膜（主成分是Al2O3）薄膜，這層氧化膜可防止冷的硝酸及醋酸的腐蝕，但在堿類和含有氯離子的鹽類溶液中被迅速破壞而引起強(qiáng)烈腐蝕。純鋁中隨著雜質(zhì)的增加，其強(qiáng)度增加，而塑性、導(dǎo)電性和耐蝕性下降。

三、缸體缸蓋主要鑄造方法

1、金屬型鑄造工藝

金屬型鑄造工藝是比較傳統(tǒng)的對(duì)鋁合金缸體缸蓋進(jìn)行鑄造的工藝，其主要優(yōu)點(diǎn)是鑄件冷卻時(shí)間短、零件組織細(xì)密、力學(xué)性能較高等優(yōu)點(diǎn)；其主要缺點(diǎn)是由于金屬性鑄造工藝不透氣且無(wú)退讓性，鑄造的部件容易產(chǎn)生氣孔、裂紋以及澆不足等缺陷。但其總體質(zhì)量還是明顯比砂型鑄造質(zhì)量高。

金屬型鑄造工藝由于其工藝的特殊性，制造成本相對(duì)較高，并且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，對(duì)于單件或小批量生產(chǎn)的零部件一般不采用此種鑄造方法。外型上采用金屬型鑄造工藝，而內(nèi)腔采用砂芯，這兩種工藝相結(jié)合使得對(duì)缸體缸蓋的金屬鑄造工藝變得相對(duì)簡(jiǎn)單，并且靈活。

2、中壓鑄造工藝

高溫壓鑄時(shí)不能使用砂芯，Toukei公司改進(jìn)了高壓鑄造，提出了中壓鑄造法。壓力鑄造的主要過(guò)程是，通過(guò)對(duì)壓力的控制使液態(tài)或半液態(tài)的鋁合金在較高的速度下填滿壓鑄型型腔，增高壓力即可改變速度，并在一定壓力下是鑄件凝固成型。

3、中壓鑄造工藝

為滿足日益提高的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，而由于高溫壓鑄時(shí)存在不能使用砂芯的缺點(diǎn)，Toukei公司改進(jìn)了高壓鑄造，提出了中壓鑄造法。此時(shí)中壓鑄造的優(yōu)點(diǎn)顯現(xiàn)的十分明顯。其主要是將壓力降低，使中壓制造可以使用砂芯，而達(dá)到滿足對(duì)復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的缸體的制造。

4、低壓鑄造工藝

低壓鑄造的優(yōu)點(diǎn)之一包括對(duì)鑄造材料的利用率高，是綜合了重力鑄造與壓力制造的優(yōu)勢(shì)的方法。其主要工作過(guò)程是在低壓30kp下，鋁合金液體由下而上的對(duì)型腔進(jìn)行填充，此方法可以鑄造出閉艙結(jié)構(gòu)的缸體。

5、消失模鑄造工藝

消失模鑄造工藝的基本原理是代替法。其工程是將與鑄件形狀一模一樣的泡沫塑料模代替鑄模進(jìn)行造型。通過(guò)澆注鋁合金液體使泡沫氣化，澆注出的鑄件與泡沫塑料外形一致。消失模鑄造工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)周期短，鑄件質(zhì)量高，澆注均勻。但由于消失模鑄造工藝其工藝制造復(fù)雜，不經(jīng)濟(jì)，有其是在前期投入較高，使用范圍很小。

6、Cosworth法鑄造工藝

Cosworth法，中文是冷芯盒砂芯造型。冷芯盒砂芯造型即在一定氣氛、壓力下的一種鋯英樹脂的自硬砂組芯造型。主要優(yōu)點(diǎn)在于：冷芯盒砂芯造型采用鋯砂，鋯砂的膨脹率穩(wěn)定并很小，使鑄造的鑄件尺寸更加精密；動(dòng)力由電磁泵提供，計(jì)算機(jī)控制，使鋁液充型平穩(wěn)；澆注過(guò)程在保護(hù)氣下進(jìn)行，減少了氧化渣的形成。由于其優(yōu)性使得到的鑄件的質(zhì)量較高。但由于鋯砂極好的導(dǎo)熱性，對(duì)于壁厚小于4mm的鑄件難以完成。

四、對(duì)鋁合金鑄件缺陷的預(yù)防和控制

1、氣孔缺陷

對(duì)于鋁合金鑄件的生產(chǎn)，氣孔是較為常見(jiàn)的缺陷之一。一般情況，擠壓鑄件中氣孔可以分為析出氣孔、侵人氣孔以及反應(yīng)氣孔這三種類型，其中，析出氣孔和侵人氣孔是主要的。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于在鑄件內(nèi)形成的縮松過(guò)程大都伴隨有合金中氣體的析出，從而導(dǎo)致鋁合金擠壓鑄件內(nèi)出現(xiàn)縮松、縮孔和氣孔等缺陷。一旦在液體金屬充型過(guò)程中侵人氣體過(guò)多或者鋁合金中氣體含量過(guò)高，都會(huì)進(jìn)一步加劇氣孔金屬缺陷的出現(xiàn)。由此可見(jiàn)，重視對(duì)鋁合金金屬液進(jìn)行除氣處理對(duì)于鋁合金擠壓鑄造工藝具有重要意義。

預(yù)防措施：要保證在擠壓過(guò)程中金屬液由下向上平穩(wěn)充填，速度不能太快或者太慢，同時(shí)，要合理設(shè)計(jì)壓鑄模具，確保型腔內(nèi)沒(méi)有死角，從而避免由卷氣或憋氣引起的氣孔。在澆筑過(guò)程中，還要合理地控制的是金屬液的含氣量，防止形成析出性氣孔。

2、縮松、縮孔缺陷

與普通的壓鑄件相比，由于鑄件的壁厚尺寸更大，澆筑時(shí)所需的金屬液量較多，因而，在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)縮孔和縮松缺陷，尤其是在型腔與內(nèi)澆口相連處等厚大部位或最后凝固的部位。在鋁合金鑄件的制造中，若金屬液的凝固收縮與之前設(shè)計(jì)的不符，或者補(bǔ)縮能力或控制不當(dāng)?shù)榷紩?huì)造成縮孔、縮松缺陷。此外，澆注溫度過(guò)高、合金成分變化、凝固過(guò)程中擠壓壓力作用不到位等，也會(huì)引起凝固溫度區(qū)間變大，使得合金過(guò)冷的變小，最終產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷。

預(yù)防措施：在鋁合金鑄件生產(chǎn)中要嚴(yán)格監(jiān)控合金成分和澆注溫度，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況及時(shí)作出調(diào)整。須不斷改變擠壓方式和擠壓鑄型設(shè)計(jì)。在工藝上，必須嚴(yán)格按照原先設(shè)計(jì)的澆筑程序進(jìn)行，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)型芯的冷卻功效，降低金屬液冷卻時(shí)的過(guò)冷度，將充型速度的切換位置后移一段距離，冷卻方式盡可能使用水淬。此外，在型腔內(nèi)所有部位金屬液凝固的全過(guò)程中使來(lái)自沖頭的擠壓壓力，從而確保金屬液由型腔遠(yuǎn)端向內(nèi)澆口的順序凝固。

3、鑄造異常偏析缺陷

鑄造異常偏析缺陷也是鋁合金鑄件缺陷中常見(jiàn)的一種，該類型缺陷與其他缺陷的區(qū)別主要是在微觀方面，往往是由于異常加重而產(chǎn)生的正偏析。其特征是：澆筑過(guò)程中，冷卻速度不均勻使得合金元素在鑄件內(nèi)部某些晶粒周圍富集，從而降低鋁合金的擠壓鑄件的表面張力。而對(duì)于在普通的重力鑄造條件下，異常偏析缺陷非常不明顯，幾乎可以忽略。但是，金屬液體在擠壓條件下結(jié)晶時(shí)，各部位受力不均勻，往往會(huì)使正在成長(zhǎng)的枝晶間還沒(méi)來(lái)得及均勻凝固就結(jié)晶，使金屬液體發(fā)生離異共晶反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致異常偏析缺陷的形成。此種偏析大都與合金種類和擠壓方式等有關(guān)，尤其是在直接沖頭擠壓和柱塞擠壓條件下，或者金屬液結(jié)晶間隔寬的合金中容易產(chǎn)生。

預(yù)防措施：不斷改變擠壓方式及鑄型設(shè)計(jì)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的型腔設(shè)計(jì)理念，在生產(chǎn)中應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，在滿足產(chǎn)品性能要求的前提下盡可能使用較低的擠壓壓力。

4、夾渣類缺陷

夾渣類缺陷主要是在鋁合金鑄件生產(chǎn)過(guò)程中由合金液澆注帶入、在充型過(guò)程中帶入或者是由擠壓料缸帶入的夾渣，從而不同程度地影響到鋁合金擠壓鑄件的力學(xué)性能。因?yàn)椋谠O(shè)計(jì)鋁合金鑄件的鑄型時(shí)，通常不會(huì)留有澆冒口等排渣系統(tǒng)，在澆筑時(shí)金屬液中的物體都會(huì)在型腔中凝固，不能有效地清除掉。同時(shí)，液態(tài)金屬澆人料缸后，在壓力的作用下很快就會(huì)形成結(jié)殼，如果澆注液態(tài)金屬上表面有浮渣，將會(huì)被壓碎并隨同中間未凝固金屬一道進(jìn)人鑄型型腔之中并形成夾渣。此外，由于鋁合金擠壓鑄件的內(nèi)澆道較長(zhǎng)，從而使得液態(tài)金屬在充型過(guò)程中不斷被氧化，產(chǎn)生氧化物廢料，隨后跟液態(tài)金屬一起被卷人型腔中而形成鑄件的內(nèi)部夾渣。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，汽車鋁合金缸蓋鑄件對(duì)于是比較常用的，汽車鋁合金缸蓋鑄件在生產(chǎn)簡(jiǎn)單缸體時(shí)有其特有的優(yōu)越性，我們應(yīng)將鑄造工藝將進(jìn)一步完善，加強(qiáng)學(xué)習(xí)研究汽車鋁合金缸蓋鑄造工藝，從而使經(jīng)濟(jì)性得到提高。

參考文獻(xiàn)

傳統(tǒng)鑄造工藝范文第3篇

《鑄造工藝學(xué)》是機(jī)械工程類材料成形及控制工程-鑄造專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)課。它研究金屬-鑄型界面相互作用的基本機(jī)理和規(guī)律及其對(duì)鑄件質(zhì)量的影響；型（芯）砂用原材料的基本性能及其對(duì)型（芯）砂性能的影響，型（芯）砂性能及其對(duì)鑄件質(zhì)量影響的基本規(guī)律，型（芯）砂的配制及其性能控制和檢測(cè)的基本原理；鑄造工藝及工裝設(shè)計(jì)中涉及鑄造工藝方案的確定，澆注系統(tǒng)和冒口的設(shè)計(jì)、計(jì)算，鑄造工藝設(shè)計(jì)及各種工藝裝備設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。因此，本課程是使學(xué)生掌握金屬-鑄型界面相互作用的基本機(jī)理和規(guī)律及其對(duì)鑄件質(zhì)量的影響，熟悉型（芯）砂性能及其對(duì)鑄件質(zhì)量影響的基本規(guī)律，具有針對(duì)鑄件特點(diǎn)進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算及其工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算的能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)生后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及從事專業(yè)工作打下必要的工藝技術(shù)知識(shí)，也能了解到有關(guān)本專業(yè)的先進(jìn)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的超前意識(shí)，把握好本行業(yè)的發(fā)展方向。

2教學(xué)改革的必要性

目前的鑄造工藝學(xué)的教學(xué)中存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

（1）學(xué)習(xí)心理疲勞。專業(yè)課的授課方式相對(duì)基礎(chǔ)課程變化較大，學(xué)生不易接受，在授課內(nèi)容和方式上，教師主要是從難點(diǎn)和重點(diǎn)入手，有些案例可能會(huì)高于教材，學(xué)生不易理解，當(dāng)課程任務(wù)量較大時(shí)，學(xué)生就會(huì)出現(xiàn)注意力不集中，反應(yīng)遲鈍，情緒萎靡，學(xué)習(xí)效率下降等情況，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)厭學(xué)的情緒。

（2）學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力。自從分班之后，學(xué)生在思想上感到一定的疲乏，對(duì)于這么一個(gè)成績(jī)相對(duì)較差的班級(jí)，學(xué)習(xí)氛圍也相對(duì)較差，也沒(méi)有明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這時(shí)就出現(xiàn)人懶散，甚至厭學(xué)，討厭上課。學(xué)習(xí)動(dòng)力沒(méi)有了。沒(méi)有學(xué)習(xí)熱情，沒(méi)有上進(jìn)心，思想懈怠，把心思大量花費(fèi)的在享受上。沒(méi)有對(duì)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行規(guī)劃，甚至有學(xué)生把學(xué)習(xí)當(dāng)成應(yīng)付作業(yè)和考試，缺乏主動(dòng)地自覺(jué)地學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（3）學(xué)習(xí)膚淺，不求甚解。學(xué)生在上大學(xué)后，思想松弛，在學(xué)習(xí)上不注重探索，學(xué)生只僅僅只滿足于對(duì)鑄造工藝學(xué)膚淺認(rèn)知，并沒(méi)有深入的去了解的思想。而成績(jī)相對(duì)較好的學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不善于抓重點(diǎn)和難點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過(guò)程中主次不分，找不到鑄造工藝學(xué)的特點(diǎn)和無(wú)法掌握學(xué)習(xí)規(guī)律。另外，學(xué)生對(duì)本專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能的要求認(rèn)識(shí)不足，對(duì)專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有概念，學(xué)習(xí)具有盲目性。

（4）學(xué)習(xí)自控能力差。大學(xué)是一個(gè)與社會(huì)接軌的地方，在這里，有著太多的誘惑，只要思想上有所懈怠，享樂(lè)主義便會(huì)占據(jù)上風(fēng)。學(xué)生上大學(xué)后，成績(jī)變差，思想松弛，部分同學(xué)整天沉迷于網(wǎng)上聊天、打游戲，這對(duì)學(xué)生的成績(jī)影響很大。其主要原因還是學(xué)生自控能力差。

（5）不能充分利用圖書館的資源。在鑄造班，只有成績(jī)較好的學(xué)生才經(jīng)常去圖書館閱覽、查閱和借閱；一部分學(xué)生對(duì)圖書館存在獵奇心理，只是想去看看；而一部分則連圖書館是什么樣，位于什么位置都不知道。

（6）紀(jì)律性相對(duì)較差。在大學(xué)的生活中，學(xué)生的各方面雖然得到發(fā)展，但一些方面卻在弱化，比如，愛(ài)睡懶覺(jué)、喜歡打游戲等。這些被弱化的東西延伸到課堂，多課堂造成了很大的影響。在上課時(shí)，學(xué)生不能按時(shí)到，遲到者數(shù)量眾多。正是因?yàn)榇嬖谝陨系囊幌盗袉?wèn)題，顯示改革的必要性。

3教改方式

（一）對(duì)老師的要求

對(duì)教師而言，教師在課堂中主要起主導(dǎo)作用。要使學(xué)生學(xué)好鑄造工藝學(xué)，首要在于如何使抽象的知識(shí)具體化，形象化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（1）開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)輔導(dǎo)班。對(duì)鑄造班而言，專業(yè)基礎(chǔ)差，開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)班有利于使學(xué)生重新復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)；另一方面，教師應(yīng)該打破專業(yè)隔閡，開展多層次，多方面的教學(xué)方式。

（2）積極創(chuàng)新課堂形式。要敢于打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，開創(chuàng)新的教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在課堂上，除了老師講以外，還可以是學(xué)生來(lái)講，把課堂還給學(xué)生，給學(xué)生以更多的機(jī)會(huì)。將一些教學(xué)內(nèi)容分配給學(xué)生，讓學(xué)生來(lái)教學(xué)生。比如讓同學(xué)們來(lái)講解鑄造工藝參數(shù)的選取，零件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等等。

（3）充分利用大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué),建立了真正意義上的網(wǎng)絡(luò)課程。教學(xué)輔導(dǎo)、作業(yè)的提交與批改、問(wèn)題的討論和回答都在網(wǎng)上進(jìn)行,每個(gè)學(xué)生必須提出幾個(gè)與課程相關(guān)的問(wèn)題,并參與其他同學(xué)提出的問(wèn)題的討論,這增加了課堂的寬度與廣度，而且還讓學(xué)生可以隨時(shí)參與討論自己想要了解的問(wèn)題,同時(shí)還給了比較內(nèi)向的學(xué)生更多的機(jī)會(huì)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有很大的幫助。

（4）加強(qiáng)課堂紀(jì)律管理。所謂"沒(méi)有規(guī)矩不成方圓"，課堂有課堂的規(guī)則，只有加大懲罰的力度，在學(xué)生的心中才會(huì)形成紀(jì)律意識(shí)。在教學(xué)中，教師作為教學(xué)的主導(dǎo)者，應(yīng)該做好相關(guān)的記錄工作，比如每天進(jìn)行點(diǎn)名，對(duì)遲到者也同樣進(jìn)行記錄，并與最終的考核掛鉤，遲到次數(shù)和曠課次數(shù)達(dá)到上限，通知輔導(dǎo)員與其進(jìn)行談話，并進(jìn)行批評(píng)教育，如不知悔改者直接取消考試資格。

（5）建立課堂討論。教師要建立課堂討論，方法是教師舉出案例，讓同學(xué)們討論，在熱烈的課堂討論中,教師要注意控制討論方向,使學(xué)生緊緊圍繞著主題;要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性;要讓學(xué)生唱主角,使問(wèn)題得到充分討論,以便集思廣益,把案例分析深入、透徹。創(chuàng)造積極的討論氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言。同時(shí)，通過(guò)假設(shè)，設(shè)疑等方式引導(dǎo)學(xué)生多角度考慮問(wèn)題,比如如對(duì)于缸蓋，總是存在滲漏，請(qǐng)學(xué)生討論原因及結(jié)局措施，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)產(chǎn)生滲漏的各方面的原因進(jìn)行分析，是由于縮松縮孔還是氣孔的存在，導(dǎo)致產(chǎn)生滲漏，并引導(dǎo)學(xué)生分別就縮松縮孔和氣孔等提出解決的方案。在這樣的討論中，可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的了解，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生的更多的企業(yè)意識(shí)。

（6）充分利用班級(jí)的積極因素。在班級(jí)體中，總會(huì)有這么一群似乎總是無(wú)視老師，無(wú)視學(xué)習(xí)的這么一群人。其實(shí)，像這樣的學(xué)生往往有自己相對(duì)獨(dú)立的認(rèn)識(shí)，充分利用他們積極的一面，有利于建設(shè)一個(gè)和睦的班集體，和諧的，積極班集體。

（7）細(xì)化講解。針對(duì)學(xué)生容易犯模糊的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行清晰的講解。對(duì)鑄造工藝學(xué)而言，澆冒口的設(shè)計(jì)就是一個(gè)難點(diǎn)，可以考慮細(xì)化澆口冒口的講解，把從選擇澆注系統(tǒng)類型，最小剩余壓頭的計(jì)算、冒口模數(shù)的計(jì)算等分解細(xì)化。加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的了解及應(yīng)用。

（8）鼓勵(lì)學(xué)生參加競(jìng)賽。參加競(jìng)賽能夠使學(xué)生有目標(biāo)有方向的自主學(xué)習(xí)，我校鑄造專業(yè)學(xué)生至第一屆永冠杯舉辦以來(lái)，一直鼓勵(lì)學(xué)生參加，成績(jī)喜人，目前，共獲得二等獎(jiǎng)7個(gè)、三等獎(jiǎng)15個(gè)、優(yōu)秀獎(jiǎng)若干。參加永冠杯比賽，主要是由學(xué)生自己組隊(duì)，指導(dǎo)老師幫助，完成要求的鑄造工藝設(shè)計(jì)，在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生強(qiáng)化鑄造工藝基礎(chǔ)有很大的幫助。

（二）對(duì)學(xué)生的要求

前面分析了學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，學(xué)生應(yīng)該對(duì)自己進(jìn)行深刻的反省，首先要加強(qiáng)內(nèi)在的修養(yǎng)，不斷提高對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)、其次依靠制度，班級(jí)的監(jiān)督，老師的監(jiān)督必不可少。

（1）學(xué)生內(nèi)修

①增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。興趣是最好的老師。要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，必須使學(xué)生投入到更廣泛的學(xué)習(xí)活動(dòng)中來(lái)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)意識(shí)。②確立學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高學(xué)習(xí)效率。不論在何時(shí)何地，都應(yīng)該有明確的目標(biāo)，目標(biāo)于人生而言猶如燈塔，它能夠?yàn)槲覀冎该髑斑M(jìn)的方向，因此，應(yīng)該對(duì)自己的人生進(jìn)行合理規(guī)劃，明確目標(biāo)的所在。③嚴(yán)于律己，養(yǎng)成持之以恒的學(xué)習(xí)韌勁。學(xué)習(xí)如逆水行舟，不進(jìn)則退，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要嚴(yán)于律己，只有做到如此，成功才不會(huì)遙不可及。在生活中要不斷進(jìn)行自我監(jiān)督與修正。如果每天都遲到，每天都在課堂上睡覺(jué)，小事尚且如此，臨大事又能夠有何為。因此，嚴(yán)于律己，從小事做起。

（2）行動(dòng)要跟上

①認(rèn)識(shí)教師作用，上課專心聽(tīng)講上課要專心聽(tīng)講，是指上課時(shí)注意力要集中，也就是說(shuō)上課時(shí)思路要跟著老師保持一致。要做到這一點(diǎn)，必須充分認(rèn)識(shí)老師在課堂上的作用。很多老師一生中專攻一門學(xué)科，在教學(xué)中又積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，他們能夠利用科學(xué)的教學(xué)原則和方法，把總結(jié)出來(lái)的知識(shí)傳授給學(xué)生，并巧妙地培養(yǎng)學(xué)生的各方面的能力；他們能夠根據(jù)上課時(shí)學(xué)生狀況來(lái)調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度和方式，從而提高學(xué)生接受知識(shí)的效率。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生走的是一條最簡(jiǎn)捷的認(rèn)識(shí)道路。認(rèn)識(shí)到了老師在上課時(shí)的作用，就應(yīng)當(dāng)跟著老師的思路去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。②當(dāng)堂弄懂，注重實(shí)踐上課時(shí)必須要做到基本理解所學(xué)的知識(shí)。有些學(xué)生認(rèn)為，上課聽(tīng)不懂沒(méi)關(guān)系，反正有書，課后再看書，這是謬論。持有這種想法的學(xué)生，聽(tīng)課時(shí)要么注意力不集中，老師講一套，自己搞一套。這樣一來(lái)寶貴的上課時(shí)間就白白浪費(fèi)掉了，同時(shí)也增加了課后的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。這種課上不聽(tīng)課外自學(xué)的認(rèn)識(shí)和做法都是不正確的。正確的做法是上課積極思考，力爭(zhēng)課上就基本完成理解的任務(wù)。當(dāng)然，能夠再課堂上弄懂就及時(shí)弄懂，萬(wàn)一弄不懂，積極請(qǐng)教老師，課后及時(shí)翻閱相關(guān)資料。在學(xué)習(xí)鑄造工藝學(xué)的過(guò)程中，有些東西并不是一聽(tīng)課就能夠具體弄懂的，因此，這就需要從實(shí)踐中去找答案，比如很多同學(xué)不了解分型面和分箱面的區(qū)別，但如果我們到實(shí)驗(yàn)室去做一個(gè)挖砂造型，就可以很容易明白分型面和分箱面的區(qū)別了。③理清聽(tīng)課思路上課時(shí)不能滿足于當(dāng)堂弄懂，還要把老師講課的思路理清楚。把思路理清，就是說(shuō)要把老師思考過(guò)程中運(yùn)用的思維形式、思維規(guī)律和思維方法弄清楚。這同時(shí)也是在培養(yǎng)自己的思維能力。這對(duì)鑄造工藝學(xué)而言，學(xué)生在做到認(rèn)真聽(tīng)講的同時(shí)，應(yīng)該理清老師的總體思路，這對(duì)提高學(xué)習(xí)效率至關(guān)重要。比如在鑄造工藝參數(shù)的選取中，要怎么樣來(lái)確定具體的鑄造工藝參數(shù)以及其邏輯步驟，如何計(jì)算澆口的截面積等。④課后加強(qiáng)應(yīng)用對(duì)工藝學(xué)而言，學(xué)生要進(jìn)行及時(shí)消化。比如：老師講冷鐵的作用以及冷鐵的放置，在課后，學(xué)生應(yīng)該找具體的一些零件來(lái)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，對(duì)冷鐵的放置，冷鐵的激冷范圍，冷鐵的形狀設(shè)計(jì)，放置距離都應(yīng)該有一個(gè)總體的把握。

4結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)鑄造工藝范文第4篇

[關(guān)鍵詞]離心鑄造件 裂紋缺陷 預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）01-0045-01

離心鑄造工藝作為一種傳統(tǒng)與現(xiàn)代結(jié)合的經(jīng)典鑄造工藝，被廣泛的用于鋼鐵鑄造行業(yè)，每年我國(guó)鑄件總量的15%～20%都是采用離心鑄造工藝進(jìn)行生產(chǎn)的，離心鑄造工藝成為我國(guó)鑄造行業(yè)最為常見(jiàn)的鑄造工藝。隨著國(guó)家大力推行 “一帶一路”，“一帶一路”建設(shè)中，不僅我國(guó)國(guó)內(nèi)需要大量地進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)，沿線周邊國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)也必將迎來(lái)新的，鑄件的需求量也會(huì)大幅度增長(zhǎng)。不言而喻，在生產(chǎn)鑄件的各種方法中離心鑄造方法將僅次于砂型的鑄造方法，具有舉足輕重、至關(guān)重要的地位。目前，離心鑄造件普遍存在著裂紋缺陷問(wèn)題，這些裂紋的存在不但提高離心鑄造件的廢品、次品率，嚴(yán)重影響了鑄造件的質(zhì)量，制約了生產(chǎn)企業(yè)的營(yíng)運(yùn)效益和長(zhǎng)久發(fā)展，而且這些存在裂紋缺陷的鑄件在其使用過(guò)程中，可能發(fā)生各種危險(xiǎn)的工程事故，甚至?xí)?duì)使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。

一、離心鑄造工藝

將金屬液澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使之在離心力作用下充填鑄型并凝固成形的鑄造工藝稱為離心鑄造工藝。離心鑄造工藝根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)空間位置的不同，可以將離心鑄造機(jī)分為立式離心鑄造機(jī)和臥式離心鑄造機(jī)兩類。對(duì)于離心鑄造機(jī)的分類也可以根據(jù)鑄型的旋轉(zhuǎn)軸方向不同，離心鑄造機(jī)分為臥式離心鑄造機(jī)、立式離心鑄造機(jī)。不同類型的鑄造機(jī)可用于不同的鑄件的鑄造。水平離心鑄造機(jī)主要用于鑄造各種管狀鑄件，如灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管，一般最小直徑75 mm，最大直徑3000 mm。立式離心鑄造機(jī)主要用于生產(chǎn)環(huán)形的鑄件和較小的非圓形鑄件。

二、離心鑄造件裂紋的種類及特征

離心鑄造工藝的不同導(dǎo)致其裂紋的產(chǎn)生溫度、位置、規(guī)模和機(jī)理也不盡相同，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將離心鑄造件的裂紋缺陷進(jìn)行不同的分類。根據(jù)裂紋產(chǎn)生的溫度范圍不同，可以將離心鑄造件裂紋缺陷分為熱裂紋、冷裂紋；依照離心鑄造件裂紋缺陷產(chǎn)生的位置不同，可分為深層裂紋和淺表層裂紋；按照裂紋尺寸規(guī)模，可分為肉眼可辨別裂紋和非肉眼可辨別裂紋；按照裂紋產(chǎn)生的次序，可以將離心鑄造件裂紋缺陷分為原生裂紋、次生裂紋等。

離心鑄造件裂紋主要分布在鑄件的表面，一般是肉眼可見(jiàn)，部分裂紋在鑄件內(nèi)部，需要進(jìn)行X光探傷才能發(fā)現(xiàn)。離心鑄造件的裂紋有縱裂紋、橫裂紋、斜裂紋和環(huán)狀裂紋，裂紋有的是連續(xù)的，有的是不連續(xù)的，甚至有的直接讓鑄件斷成兩節(jié)。離心球墨鑄鐵管的裂紋主要是表面圓周或者縱向的裂紋，其常見(jiàn)的管身裂紋和承口裂紋。

三、離心鑄造件裂紋產(chǎn)生的原因

通過(guò)對(duì)離心鑄造工藝的分析和新興鑄管股份公司離心球墨鑄鐵管等鑄造件在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的深入研究，經(jīng)分析總結(jié)離心鑄造件產(chǎn)生裂紋的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（一）機(jī)械接口連接不緊密或者機(jī)械阻礙

對(duì)于離心鑄管離心鑄造機(jī)，當(dāng)鐵液進(jìn)入管龜模裂紋或者在承口位置鉆入管模與砂芯間隙后，有時(shí)會(huì)造成飛邊毛刺，影響鑄管收縮率，或者由于冷凝系統(tǒng)沒(méi)密封好，插口部位漏水，使管子收縮受到影響形成圓周向裂紋，嚴(yán)重者甚至斷裂成兩節(jié)。

（二）鑄造組織不均勻

由于模具（管模）冷卻凝固條件不均勻或者鐵液中微觀組成、濃度偏析使得部分區(qū)域組織里面珠光體的含量或碳化物含量與周邊的組織存在明顯區(qū)別、很大差異，使得在冷凝過(guò)程由于應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋或者斷裂。

（三）鐵液中的化學(xué)成分

原料鐵水中各種化學(xué)成分對(duì)于鑄件裂紋的產(chǎn)生也有一定的影響，根據(jù)實(shí)踐研究表明，熱裂紋發(fā)生率與硫含量幾乎呈指數(shù)變化關(guān)系，含硫量越高，產(chǎn)生熱裂紋的溫度就越低。鋼鐵液中的硫主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一方面是來(lái)自于原材料鐵礦石或者鋼材中，這是鐵水中硫的主要來(lái)源，另外也可能來(lái)自于烘烤模具的重油，重油中的硫粘附于鑄件的表面，從而被鑄件吸收，導(dǎo)致鑄件中硫含量升高，使得鑄件產(chǎn)生裂紋，影響到鑄件的質(zhì)量。此外，鐵水中的磷含量也對(duì)鑄件的裂紋產(chǎn)生有一定的影響，但是其影響程度小于硫含量的影響。

（四）澆注條件

鐵液進(jìn)入模具（管模）以后，鑄件（鑄管）外表面快速凝固、收縮、結(jié)殼，而模具（管模）受熱膨脹，使鑄件與模具形成間隙，已經(jīng)凝固了的薄殼在里層鐵液在離心鑄造模具高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用下產(chǎn)生軸向裂紋。

離心鑄造工藝的澆注條件對(duì)鑄件熱裂紋形成的影響是多方面的，不同的鑄件類型對(duì)于澆注和冷卻條件是不同的，對(duì)于薄壁鑄件，一般是要求高溫快澆，使得鑄件能夠完全、緩慢、均勻的冷卻，不至于因?yàn)闇囟瓤焖俚慕档投a(chǎn)生裂縫。對(duì)于厚壁鑄件，應(yīng)該低溫慢速進(jìn)行澆注。如果澆注鐵液的溫度過(guò)高，會(huì)使得鐵液的縮孔面積增大，從而降低了鑄件的冷卻速度，促進(jìn)了裂縫的形成。因此，應(yīng)該采用合適的溫度慢澆。

四、預(yù)防離心鑄件產(chǎn)生裂紋的措施

（一）及時(shí)檢查機(jī)械接口，采用密封圈進(jìn)行密封

利用離心鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造件生產(chǎn)中，必須不斷的檢查機(jī)械接口的鏈接情況，確保鑄件在鑄造過(guò)程中不產(chǎn)生裂紋。在鑄造之前，應(yīng)該及時(shí)檢查機(jī)械接口的緊密性，并采用專門的密封措施進(jìn)行密封，確保外界的雜物以及冷凝系統(tǒng)漏水不能進(jìn)入模具當(dāng)中。同時(shí)，在澆注過(guò)程中以及冷卻過(guò)程中，都應(yīng)該定期檢查機(jī)械接口的密封性。

（二）檢測(cè)鐵液中化學(xué)成分，控制硫磷含量

在澆注之前，首先，要對(duì)原材料中的化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)，特別是其中的硫元素和磷元素的含量。一定要按照設(shè)計(jì)要求控制硫元素和磷元素的含量，如果發(fā)現(xiàn)含量高于設(shè)計(jì)要求，就必須采取相關(guān)措施進(jìn)行降硫、磷含量，保證原材料的質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。同時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中多采用控制硫磷含量的相關(guān)措施，對(duì)現(xiàn)有的工藝進(jìn)行改進(jìn)，改善工藝實(shí)施過(guò)程中的高硫磷的措施，優(yōu)化離心鑄造工藝，降低工藝實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生多余的硫磷含量。對(duì)于球墨鑄鐵件，高硅、低鎂不能澆。

（三） 嚴(yán)格控制澆注條件

盡可能為鐵水凝固提供足量的形核核心，加強(qiáng)孕育處理，尤其要重視隨流孕育效果，保證管模粉加入的量與加入的均勻性，減少鐵水在高溫的停留時(shí)間。水冷金屬型離心鑄造生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該防止由于溜槽震蕩產(chǎn)生鐵液濺出、翻出情況。注意控制工藝參數(shù)，注意離心機(jī)冷凝系統(tǒng)中機(jī)頭的冷卻水布局，涂料涂刷均勻，鑄件各個(gè)部位冷卻均勻性良好。

在離心鑄造澆注過(guò)程中，嚴(yán)格控制澆注鐵液的溫度和冷卻時(shí)的環(huán)境溫度，保證鑄件不會(huì)因?yàn)闇囟冉档瓦^(guò)快，而產(chǎn)生冷裂紋，或者因?yàn)闇囟冉档瓦^(guò)慢，而產(chǎn)生熱裂紋。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的溫度進(jìn)行澆注，對(duì)于冷卻溫度也要遵守設(shè)計(jì)要求。

離心鑄造件的裂紋問(wèn)題是影響鑄造件質(zhì)量的主要因素，因此需要在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中從鑄造工藝、鑄造環(huán)境、鑄造條件和鑄造材料等多方面進(jìn)行控制，以便科學(xué)有效的提高離心鑄造件的質(zhì)量，來(lái)確保離心鑄造件的生產(chǎn)和使用安全。

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傳統(tǒng)鑄造工藝范文第5篇

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)技術(shù) 鑄造 應(yīng)用

1.前言

鑄造是獲得機(jī)械產(chǎn)品毛坯的主要方法之一，是機(jī)械工業(yè)重要的基礎(chǔ)工藝，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的位置。鑄造件是整個(gè)產(chǎn)品的重要組成部分，其質(zhì)量直接影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。一直以來(lái)由于對(duì)該行業(yè)的重視不夠，我們的鑄造水平與國(guó)外同行業(yè)相比差距甚遠(yuǎn)。隨著產(chǎn)品商品化程度的不斷提高，現(xiàn)行鑄造設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方法已不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步的要求，為了贏得競(jìng)爭(zhēng)、占有市場(chǎng)、保持可持續(xù)發(fā)展，必須變革傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，引進(jìn)新技術(shù)、新思維。

當(dāng)前世界上鑄造技術(shù)的發(fā)展大致有四個(gè)目標(biāo)：①保護(hù)環(huán)境，減少以至消除污染；②提高鑄件質(zhì)量和可靠性，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)近終形鑄件；③降低生產(chǎn)成本；④縮短交貨期。將現(xiàn)代高新技術(shù)――計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域正是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的最佳途徑。

2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析

經(jīng)過(guò)鑄造科技工作者幾十年的研究，鑄造CAE應(yīng)用所涉及的范圍已相當(dāng)廣泛，歸納起來(lái)主要以下幾個(gè)方面。

上述模擬技術(shù)已從最初的普通重力砂型鑄造擴(kuò)展到壓鑄、低壓鑄造、熔模鑄造、電磁鑄造、雙輥連鑄、電渣熔鑄等眾多鑄造方法。目前，鑄造數(shù)值模擬技術(shù)尤其是三維溫度場(chǎng)模擬、流動(dòng)場(chǎng)模擬，以及彈塑性狀態(tài)應(yīng)力場(chǎng)模擬已逐步進(jìn)入實(shí)用階段，國(guó)內(nèi)外一些商品化軟件系統(tǒng)先后推向市場(chǎng)，對(duì)實(shí)際鑄件生產(chǎn)起著越來(lái)越重要的作用。對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助分析的推廣應(yīng)主要從以下幾方面著手。

（1）實(shí)施甩圖板、甩紅藍(lán)鉛筆、甩鑄造手冊(cè)工程。當(dāng)前國(guó)內(nèi)鑄造生產(chǎn)依然是采用傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)手段，鑄造工藝CAD的應(yīng)用幾近空白，應(yīng)當(dāng)盡快實(shí)施甩圖板、甩紅藍(lán)鉛筆、甩鑄造手冊(cè)工程，實(shí)現(xiàn)鑄造工藝的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)。這是鑄造行業(yè)技術(shù)改造的必然要求。

（2）大力推廣鑄造CAE技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)采用鑄造CAE技術(shù)的企業(yè)不到100家，僅占所有鑄造廠家的0.5%左右，與西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家（10%左右）差別很大，推廣應(yīng)用工作應(yīng)大力加強(qiáng)。一方面國(guó)內(nèi)鑄造業(yè)應(yīng)解放思想，大膽采用最新科技成果，另一方面還應(yīng)正確認(rèn)識(shí)鑄造CAE系統(tǒng)的作用，它側(cè)重于分析、優(yōu)化鑄造工藝，但它絕對(duì)不能完全代替鑄造工程技術(shù)人員，不能神化它的功用，亦不應(yīng)無(wú)視其作用，確切地說(shuō)它是鑄造工作者手中的有利工具。

（3）鑄造工裝初步實(shí)現(xiàn)CAD／CAE/CAM/RPM一體化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程制造。在整個(gè)鑄造生產(chǎn)中，鑄造工裝尤其是鑄造模具/模板的設(shè)計(jì)制造，比較易于實(shí)現(xiàn)CAD/CAE/CAM/RPM一體化。目前國(guó)內(nèi)一些鑄造工裝企業(yè)已初步采用了上述先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，甚至實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程制造。

（4）加強(qiáng)人才培訓(xùn)。鑄造CAD、CAE推廣應(yīng)用的另一個(gè)關(guān)鍵是人才培訓(xùn)，性能先進(jìn)的CAD、CAE軟件系統(tǒng)必須配以高素質(zhì)的應(yīng)用人才才能達(dá)到最佳效果。因此在推廣高技術(shù)的同時(shí)應(yīng)大力加強(qiáng)人才培訓(xùn)。

3.計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制

利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)與控制是計(jì)算機(jī)在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用的重要內(nèi)容。近些年來(lái)已經(jīng)出現(xiàn)了很多利用微機(jī)來(lái)測(cè)試各種參數(shù)、監(jiān)視生產(chǎn)狀況、控制生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)備及裝置，從而有效地提高了鑄件質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降低了鑄造成本。鑄造過(guò)程采用微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)與控制是生產(chǎn)高質(zhì)量鑄件的必備條件，也是現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)的一個(gè)重要標(biāo)志。

微機(jī)檢測(cè)與控制系統(tǒng)通常由計(jì)算機(jī)硬件與軟件、I/O接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）、傳感器及執(zhí)行機(jī)械等部分組成。目前在鑄造生產(chǎn)中運(yùn)用的微機(jī)檢測(cè)與控制系統(tǒng)主要有如下幾個(gè)方面。

（1）型砂性能及砂處理過(guò)程微機(jī)檢測(cè)與控制。主要功能有緊實(shí)率、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、有效粘土含量、透氣性測(cè)定及水分控制。

（2）沖天爐熔煉的微機(jī)檢測(cè)與控制。主要功能有配料的自動(dòng)控制、風(fēng)量調(diào)節(jié)、冷卻水量控制、濕度及溫度控制。

（3）金屬液質(zhì)量的爐前快速檢測(cè)及微機(jī)處理。主要功能有各元素成分測(cè)定、金屬液溫度、共晶度、孕育效果、抗拉強(qiáng)度、硬度的測(cè)定。

（4）鑄件成形過(guò)程的微機(jī)檢測(cè)與控制。主要功能有金屬液流動(dòng)性檢測(cè)、鑄型性能檢測(cè)、造型線主輔機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控。

（5）鑄件成品質(zhì)量的微機(jī)檢測(cè)。主要功能有檢測(cè)鑄件內(nèi)部缺陷的大小、檢測(cè)鑄件表面的粗糙度。

隨著科技的發(fā)展，鑄造行業(yè)計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制系統(tǒng)將越來(lái)越強(qiáng)調(diào)在線監(jiān)控，強(qiáng)調(diào)在線化、集成化與智能化。能夠?qū)﹁T造過(guò)程或設(shè)備進(jìn)行在線檢測(cè)與控制，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)控制有關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，從而使鑄造過(guò)程或設(shè)備保持著最佳狀態(tài)；各監(jiān)控系統(tǒng)能夠相互配合、相互協(xié)調(diào)，成為一個(gè)有機(jī)的整體；監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，自動(dòng)發(fā)出準(zhǔn)確合理的指令控制相關(guān)對(duì)象；利用Internet可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程（異地）監(jiān)控。

國(guó)內(nèi)鑄造企業(yè)這一領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)應(yīng)用相對(duì)較多，尤其是一些大規(guī)模專業(yè)鑄造生產(chǎn)廠家，比較注重該方面技術(shù)的應(yīng)用。但總的來(lái)說(shuō)，應(yīng)用面還不夠?qū)挘F(xiàn)有的檢測(cè)與控制系統(tǒng)也大都是各自為戰(zhàn)，相對(duì)孤立地完成某一特定的工作。因此鑄造企業(yè)在抓現(xiàn)有鑄造監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)代化改造的同時(shí)，要注重引進(jìn)吸收先進(jìn)在線化、智能化、集成化的監(jiān)控技術(shù)，從而達(dá)到高效低耗生產(chǎn)出高質(zhì)量鑄件的目的。

4.專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)（Expert System）是近幾十年來(lái)人工智能領(lǐng)域研究開發(fā)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是人類長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)智能科學(xué)的探索成果和實(shí)際問(wèn)題求解需要相結(jié)合的必然產(chǎn)物，是一種基于知識(shí)的智能系統(tǒng)，以求解那些人類專家才能解決的高難度問(wèn)題為特征。一般包括知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、知識(shí)獲取機(jī)制、解釋機(jī)制及用戶接口等部分。

鑄造生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，產(chǎn)品質(zhì)量受諸多影響因素的制約。而這些因素一般是隨機(jī)的、復(fù)雜的，很難用數(shù)學(xué)公式描述。在處理一些突發(fā)事件時(shí)，往往需要豐富的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，而這些知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)并不是所有人都能夠掌握的。一個(gè)性能優(yōu)越的鑄造生產(chǎn)專家系統(tǒng)就可以處理生產(chǎn)中錯(cuò)綜復(fù)雜的情況，在不確定信息基礎(chǔ)上得到正確的結(jié)論，及時(shí)準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。國(guó)外鑄造專家系統(tǒng)的研制起始于上世紀(jì)80年代，一些不同類型的鑄造專家系統(tǒng)先后推向市場(chǎng)，如沖天爐控制專家系統(tǒng)，鑄件缺陷分析診斷專家系統(tǒng)，鑄造過(guò)程規(guī)劃、咨詢系統(tǒng)，熔模鑄造專家系統(tǒng)，等等，在實(shí)際生產(chǎn)中已取得較好的應(yīng)用效果。

國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的研究開發(fā)工作起步較晚，但在一些方面也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，先后推出了型砂質(zhì)量管理專家系統(tǒng)，鑄造缺陷分析專家系統(tǒng)，自硬砂質(zhì)量分析專家系統(tǒng)，壓鑄工藝參數(shù)設(shè)計(jì)及缺陷診斷鑄造生產(chǎn)專家系統(tǒng)，等等。

盡管鑄造生產(chǎn)專家系統(tǒng)的研究工作已在很多領(lǐng)域展開，并取得了一定的應(yīng)用效果，但總的來(lái)說(shuō)目前還處于初始階段，一些技術(shù)及應(yīng)用環(huán)節(jié)的障礙，如鑄造知識(shí)類型復(fù)雜、知識(shí)表達(dá)困難、決策空間大、多目標(biāo)和多重約束、模糊性和不確定性等都有待于進(jìn)一步解決。

專家系統(tǒng)控制是智能控制的另一個(gè)重要分支，是專家系統(tǒng)應(yīng)用研究的前沿。在線專家系統(tǒng)控制更是倍受關(guān)注，鑄造領(lǐng)域這方面的研究將逐步展開。

5.信息處理系統(tǒng)

信息社會(huì)的一個(gè)重要特征就是“信息爆炸”，在這樣的背景下，運(yùn)用高效的管理手段及時(shí)準(zhǔn)確地分析和處理要“爆炸”的信息和浩瀚的數(shù)據(jù)就顯得非常重要了。對(duì)于一個(gè)鑄造企業(yè)來(lái)說(shuō)，一方面，企業(yè)內(nèi)部各管理部門之間、各生產(chǎn)部門之間、管理和生產(chǎn)部門之間及企業(yè)和外部之間需要傳遞大量的信息。另一方面，企業(yè)內(nèi)部各部門技術(shù)的進(jìn)步往往會(huì)發(fā)生一些阻礙信息交流的“孤島”，一些處理系統(tǒng)如CAD、CAE、CAM、CAPP所需要的及所生成的數(shù)據(jù)彼此差異很大，需要協(xié)調(diào)管理，才能達(dá)到資源共享。根據(jù)上述要求，信息處理系統(tǒng)（Information Processing System）應(yīng)運(yùn)而生。

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企業(yè)信息處理系統(tǒng)有別于管理信息系統(tǒng)（Management Informtation System，簡(jiǎn)稱MIS）及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Production Data Management，簡(jiǎn)稱PDM），是一個(gè)范圍更廣、內(nèi)容更深，集整個(gè)企業(yè)所有行為為一體的信息處理系統(tǒng)。以鑄造生產(chǎn)為例，一個(gè)鑄造廠的信息處理系統(tǒng)應(yīng)涵蓋該廠的所有行為，包括市場(chǎng)營(yíng)銷、物料進(jìn)出、生產(chǎn)組織與協(xié)調(diào)、行政管理、與外界的信息交換等。

當(dāng)今世界，信息技術(shù)即將成為第一大產(chǎn)業(yè)，各種各樣信息處理技術(shù)大量涌現(xiàn)、日新月異，特別是信息高速公路的出現(xiàn)，使人類社會(huì)進(jìn)入了一個(gè)嶄新時(shí)代。但是與其他領(lǐng)域相比，鑄造行業(yè)信息處理技術(shù)研究、開發(fā)與應(yīng)用顯得過(guò)于落伍。特別是國(guó)內(nèi)的鑄造生產(chǎn)廠家，基本是拒信息技術(shù)于門外，盡管也有個(gè)別企業(yè)嘗試采用現(xiàn)代先進(jìn)信息處理技術(shù)，但畢竟鳳毛麟角，遠(yuǎn)沒(méi)有形成氣候。目前國(guó)內(nèi)鑄造行業(yè)信息處理技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用有以下特點(diǎn)。

（1）研究開發(fā)沒(méi)形成規(guī)模，基本上處于手工、作坊式、來(lái)料加工方式，沒(méi)有形成規(guī)模、特色。所采用的技術(shù)也遠(yuǎn)不是最先進(jìn)的。

（2）應(yīng)用范圍較窄，主要集中在鑄造企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事、庫(kù)料管理等方面，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理很少，基本上談不上系統(tǒng)集成。

（3）缺乏先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用，如PDM技術(shù)、MRP-Ⅱ技術(shù)、Internet/Intranet技術(shù)等應(yīng)用還處于起步階段。

但是，作為機(jī)械產(chǎn)品毛坯重要的生產(chǎn)方式，鑄造必須吸納各種現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)自身的完善與發(fā)展。先進(jìn)信息處理技術(shù)的應(yīng)用將是鑄造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段及將來(lái)的技術(shù)進(jìn)步最重要的領(lǐng)域之一，其發(fā)展也必將呈現(xiàn)集成化、國(guó)際化等趨勢(shì)。

鑄造企業(yè)信息處理系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)與規(guī)劃。該系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用將徹底改變鑄造企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)、管理方式。

6.鑄造工裝制造技術(shù)

鑄造工裝，尤其鑄造模具、模板的設(shè)計(jì)制造，與普通鑄件生產(chǎn)過(guò)程相比，更方便采用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)。因此，目前在整個(gè)鑄造相關(guān)環(huán)節(jié)中，鑄造工裝的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)較多地應(yīng)用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造手段。

進(jìn)入上世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)外一些專業(yè)鑄造模具/模板制造企業(yè)，已比較普遍采用以下列方面為代表的先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造手段，完全變革了傳統(tǒng)的制模方式，帶來(lái)了鑄造工裝生產(chǎn)的徹底性革命。

（1）CAD/CAM一體化。在三維特征造型系統(tǒng)上直接進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)模具各部分的虛擬裝配，自動(dòng)檢查干涉情況；能夠完成走刀規(guī)劃和加工模擬；可以自動(dòng)生成NC代碼，迅速快捷地生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄造模具來(lái)。

（2）快速原型制造。利用快速原型制造（RPM）技術(shù)，能夠快速提供鑄造工裝的模樣，可以顯著縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，降低試制成本。

（3）并行工程（CE）。在鑄造模具/模板設(shè)計(jì)的一開始就綜合并行考慮模具的設(shè)計(jì)、加工、裝配、使用直到報(bào)廢處理的所有環(huán)境，可以將設(shè)計(jì)錯(cuò)誤降低到最低。

（4）遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)與制造。隨著Internet的不斷發(fā)展，鑄造工裝的異地設(shè)計(jì)、異地制造已成為現(xiàn)實(shí)，遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)與制造技術(shù)能夠充分發(fā)揮不同國(guó)家、不同地區(qū)的各種資源優(yōu)勢(shì)，達(dá)到最佳配置。

盡管國(guó)內(nèi)鑄造工裝制造的計(jì)算機(jī)應(yīng)用已倍受關(guān)注，也取得了巨大的進(jìn)步，但與西方工業(yè)

開發(fā)水平還很落后，推廣應(yīng)用范圍還很小，亟需迅速提高。

7.結(jié)語(yǔ)

落后的工藝裝備與生產(chǎn)管理一直制約著鑄造件產(chǎn)品質(zhì)量的提高，也影響了機(jī)車車輛產(chǎn)品的整體質(zhì)量。以上介紹的一些計(jì)算機(jī)技術(shù)除在檢測(cè)方面有所應(yīng)用外，其他方面的應(yīng)用幾乎是空白，與現(xiàn)代鑄造水平差距甚遠(yuǎn)。展望未來(lái)，為求生存求發(fā)展，鑄造生產(chǎn)單位我們應(yīng)改變觀念，積極引進(jìn)新技術(shù)、新思維，逐步進(jìn)行技術(shù)改造，使鑄造領(lǐng)域盡快駛上“信息高速公路”，建立自己的主頁(yè)，逐步開展網(wǎng)上電子商務(wù)活動(dòng)，并根據(jù)自身的實(shí)際情況，有計(jì)劃、有步驟地采用網(wǎng)絡(luò)化高新技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)手段。

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