樹脂砂造型要造型機嗎
『壹』 我要上一個鑄造廠,請問覆膜砂或樹脂砂造型那種更適合我
這個不是三言兩語就能說得清的,不同的鑄件精度要求不同,你得請一個專業人士來幫助你。
『貳』 怎樣使用樹脂砂鑄造,.
一、樹脂砂型鑄造的方法:
大量生產的工廠應創造條件採用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高,工人勞動強度大,雜訊大,不適應大量生產的要求,應逐步加以改造。對於小型鑄件,可以採用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高,佔地面積也少;對於中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線,以適應快速、高精度造型生產線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對於單件生產的重型鑄件,採用地坑造型法成本低,投產快。批量生產或長期生產的定型產品採用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
二、樹脂砂的簡單介紹:
樹脂砂Crystrip塑料粒是由熱塑性壓克力或聚合熱固胺類製成的顆粒,有角的顆粒設計,為大部分乾式條狀表面鍍膜,提供了有效的處理方法。 Crystrip塑料具化學惰性,透過適當的使用與回收,這種乾式條狀方式可降低有害廢物的產生,減少環境污染。
『叄』 氣缸表面的檢測及技術要求
中小型乘用車發動機灰鑄鐵汽缸體(汽缸蓋)常見缺陷與對策淺析概 述
改革開放後近十年來,我國的汽車製造工業得到了飛速發展,許多高端汽車品牌,幾乎與發達國家同步推出面世,與之相適應的汽車發運機製造業也得到了迅猛發展,其中發動機鑄造的水平也得到了極大的提高,無論鑄造產量還是鑄件技術要求及鑄件質量,都有基本上滿足了現代汽車發動機日益提高的要求。
以中小型 乘用發動機主要鑄件汽缸體(汽缸蓋)生產為例,眾多汽車發動機鑄造企業都有採用了粘土砂高壓造型(少數為自硬樹脂砂造型),制芯則普遍採用覆膜砂熱芯或冷芯工藝,而在熔煉方面大都採用雙聯熔煉或電爐熔煉,所生產的發動機均為高強度薄壁鐵件。許多廠家為滿足高強度薄壁鑄鐵件的工藝要求,紛紛引進先進的工藝技術裝備,如高效混砂機,高壓造型線,高度自動化的制芯中心,強力拋丸設備,大多採用整體浸塗,烘乾,並且自動下芯。在過程質量控制方面,許多企業實現了在線檢測與控制,如配備了型砂性能在線檢測,熱分析法鐵水質量檢測與判斷裝置,真空直讀光譜議快速檢測。清潔度檢查的工業內窺鏡等。相當一部分企業還在產品開發方面應用了計算機模式擬技術。可以毫不誇張地說,就硬體配件而言,我國發動機鑄造水平絲毫不亞於當今世界上工業發達國家,一句話,具備了現代鑄造生產條件。(為敘述方便,以下稱上述框架內容的生產條件為現代生產條件。)
然而應該承認,在發動機鑄造企業的經濟效益與產品質量以及鑄件所能達到的技術要求方面,我們與世界發達國家還有較大的差距。提高生產質量,減少廢品損失,是縮小與發達國家差距,發揮引進設備效能,提高企業效益的重要途徑。本文試圖就我國鑄造企業在現代鑄造條件下,中小型乘用車發動機灰鑄鐵汽缸體(汽缸蓋)鑄件生產中常見的鑄造缺陷與對策,與廣大業界同仁作一交流。
1氣孔
氣孔通常是汽缸體鑄件最常見缺陷,往往占鑄件廢品的首位。如何防止氣孔,是鑄造工作者一個永久的課題。
汽缸體的氣孔多見於上型 面的水套區域對應的外表面(含缸蓋面周邊),例如出氣針底部(這時冒起的氣針較短)或凸起的筋條部。以及缸筒加工後的內表面。嚴重時由於型 芯的發氣量大而又未能充分排氣,使上型面產生嗆火現象,導致大面積孔洞與無規律的砂眼。
在現代生產條件下,反應性氣孔與析出性氣孔較為少見,較為多見的是侵入性氣孔。現對侵入性氣孔分析出如下:
1.1原因
1.1.1 型腔排氣不充分,排氣系統總載面積偏小。
1.1.2澆注溫度較低。
1.1.3澆注速度太慢;,鐵液充型不平穩,有氣體捲入。
1.1.4型砂水份偏高;砂型內灰分含量高,砂型透氣性差 。
1.1.5對於乾式氣缸套結構的發動機,水套砂芯工藝不當(如未設置排氣系統或排氣系統不完善;或因密封不嚴,使澆注時鐵水鑽入排氣通道而堵死排氣道;砂芯砂粒偏細,透氣不良;上塗料後未充分乾燥;砂芯砂與塗料發氣量太大,或發氣速度不當,塗料的屏蔽性差……).經驗證明,乾式缸套的缸體的氣孔缺陷,很大程度上與水套工藝因素相關連。
1.1.6孕育劑未經乾燥且粒度不當;鐵液未充分除渣,澆注時未擋渣,由此引起渣氣孔。
1.1.7澆注時未及時引火
1.2對策
1.2.1模型上較高部位設置數量足夠,截面恰當的出氣針或排氣片;而芯頭部位設置排氣空腔.上述排氣系統均應將氣體引至型外。通常排氣截面為應內澆道總截面積1.5~1.8倍左右。
1.2.2澆注系統按半開放半封閉原則設置為宜,且須具有一定的攔渣功能,這樣鐵液充型時比較平穩,不會充擊鑄型或產生飛測或捲入氣體.而澆注系統的截面大小以8~10kg/S的澆注速度來計算較為適宜。
1.2.3鐵液的熔煉溫度應不低於1500°C,而手工澆注時末箱的澆注溫度應控制在1400°C左右(視鑄件大小與壁厚可適當調整).最好能採用自動工澆注,澆注溫度誤差應在20°C以內。
1.2.4一個好的適於高壓造型的砂處理系統,型砂水分應在控制在2.8-3.2%,其實的緊實率應在36~42之間,而濕壓強度應達180~220kpa(均指在造型機處取樣檢測).為達這些指標,需監控型砂的灰份,輔助材料的添加量,合適的原砂粒度,循環砂的溫度及混砂效率。
1.2.5注意做好鐵液去渣,澆注時擋渣引火以及孕育劑的乾燥等工作。
1.2.6對於乾式氣缸套結構的發動機缸體,至關重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工藝:
a 、水套坭芯用砂的平均細度較之其他砂芯要粗一些,以求有良好的透氣性。
b、設置充分的互相連通的排氣孔網並使之能排出型外,這些孔網盡可能在制芯時生成,亦可在成型後鑽加工形成 。對於前者要定期監控檢查孔網是否暢通(當心部芯砂固化不良時易將孔網堵塞)。
c、對砂芯砂性能要綜合考慮,不能片面追求強度。當強度太高時,勢必要增大樹脂用量,從面使芯砂發氣量太高;而當水套芯的結構比較復雜纖薄砂厚不均勻,且以能開出排氣孔網時,就要求砂芯有較高的強度,即使發氣量大些也無防。
d、當水套芯有排氣孔網時,塗料要有較好的屏蔽性;當水套芯截面不便設置排氣孔網時,塗料要有較好的透氣性,這時砂的粒度也應更粗些。
e、當水套芯布有排氣孔網時,且使用屏蔽性塗料時,在浸塗時要防止塗料液進入排氣孔網,更要注意封火措施(可使用封火墊片材料),以免澆注時鐵水進入排氣孔網,把排氣道堵死;
f、塗料的發氣量要低,且施塗後一定要充分乾燥。
一個成熟的水套芯工藝,可以將缸筒加工後內表面的氣孔廢品率控制在0.3%,甚至更低。
2.砂眼
砂眼也是氣缸體(氣缸蓋)鑄件的常見缺陷,多見於鑄件的上型 面,也有在缸筒的內表面經加工後暴露出來的。
2.1 原因
2.1.1澆注系統設計不合理。
2.1.2型砂系列化統管理不善,型砂性能欠佳。
2.1.3型腔不潔凈。
2.1.4砂芯表面狀況不良或是施塗與乾燥不當。
2.2 對策
2.2.1就澆注系統設置方面來說,為避免或減少砂眼缺陷,應注意以下事項;
a、要有合理的澆注速度。截面太小,則澆注速度太慢,鐵液上升速度太慢,上型受鐵液高溫烘烤時間長,容易使型砂爆裂,嚴重時會造成片狀脫落。澆注系統的比例,應使鐵液能平穩注入,不得形成紊流或噴射。
b、盡量使鐵液流經的整個通道在砂芯內生成,通常坭芯砂(熱法覆膜砂或冷芯砂)較之外模粘土砂更耐高溫鐵液沖刷。而直澆道難以避免設置在外模的粘土砂砂型中通過,這時可在直澆口與橫澆口搭接處設置過濾器(最好是泡沫陶瓷質),可以將鐵液在直澆道內可能沖刷下來散砂和鐵液夾渣加以過濾,從而可減少砂眼和渣眼。
c、澆道是變截面的,因此變截面處應盡可能圓滑光潔,避免形成易被鐵液沖垮的尖角砂。
d、澆道的截面比例宜採用半封閉半開放型式,以降低鐵液進入型腔時的流速與沖擊,而內澆道位置應盡可能避免直接沖擊型壁和型芯,且呈擴張形為好。
2.2.2為防止鑄件的砂眼缺陷,型砂方面的主要措施是
a、是控制型砂中的微粉含量,型砂在反復使用中,微粉含量會越來越高,這會降低型砂的濕壓強度,水份及緊實率則會提高,使型砂發脆。
b、澆注時砂芯潰散後混入舊砂,未燃盡的殘留樹脂膜,會使型砂的韌性變差,產生砂眼的可能性也增大。為此需要改善型砂的表面穩定性,降低脆性,提高韌性,方法是應在型砂中增加適當的a-澱粉,均可取得良好的效果,也可以在型腔表面施表面安定劑(噴灑)。
2.2.3 在造型、翻箱,特別是下芯、合箱等各環節容易將砂粒掉入型腔,而又未能清理干凈,極易造成鑄件砂眼缺陷。為此,一是要選取恰當的芯頭間隙和斜度並保證下芯和合箱的工裝精度,以免破壞砂型或損壞型芯而將砂粒散落在型腔內;二是合箱前清理干凈型內可能掉入的砂粒(抽吸法好於吹出法)。
2.2.4 不能忽視的是,砂芯的飛邊毛刺要清理干凈,上塗烘乾後待用的砂芯表面的砂粒灰塵也要吹凈,否則容易被鐵水沖刷並富集在鑄件某處形成砂眼。同時,需要強調的是,砂芯上塗不能太厚,優其是當工藝要求個別砂芯的個別部位或全部兩次浸滲塗料時,塗料不能太厚,且須等第一次上塗料乾燥到一定程度後才能上塗第二次,否則澆注時過厚的塗料會爆裂而形成夾砂(渣)。
3 脈紋(飛翔)
通常在鑄件的內表面或熱節部位,如缸體缸蓋的水套腔內,或是進排氣道內,由於澆注時高溫鐵液的作用,使砂芯硅砂發生相變膨脹引起砂芯表面產生裂縫,液體金屬滲入其中,從而導致鑄件形成飛翔狀凸起的缺陷,即"脈紋"。脈紋一旦出現,難以清理,當水套腔內有脈紋時,輕者會影響內腔的清潔度,重者會影響冷卻水的流量,從而降低對發動機的冷卻效果,甚會引起"燒缸","拉缸"嚴重後果;當氣道內出現脈紋時,會影響氣道渦流特性,最終影響發動機的整機工作性能。 生產實殘證明,冷芯工藝產生脈紋的傾向要稍大於殼芯產生脈紋的傾向。
3.1 原因
3.1.1 如上所述,產生脈紋的根本原因是高溫鐵液作用於砂芯引起硅砂的膨脹裂紋。
3.1.2 砂芯材料不具備低膨脹的性能,或者其自身不能吸收這種受熱產生的膨脹。
3.1.3 砂芯的韌性或高溫強度不足以克服膨脹應力導致產生裂紋.
3.1.4 所用材料不能低御砂芯在高溫下產生膨脹裂紋。
3.1.5 鐵液未能在砂芯產生裂紋前凝固結殼,從而預防脈紋產生。
3.2 對策
針對3.1所列產生脈紋的原因(或者說脈紋形成的機理)。顯然應採取以下措施;
3.2.1 在保證能得到健全鑄件而不產生氣孔等缺陷的鐵液充型溫度下,盡可能採取較低的澆注溫度以減輕砂芯受熱膨脹的程度;同時採用較快的澆注速度,以避免砂芯長時間受到高溫烘烤可能產生的膨脹裂紋。
3.2.2 用於易產生脈紋砂芯(如水套芯,進排氣道芯)的芯砂原砂預先進行消除相變膨脹處理,或者在砂芯材料中添加一些輔助材料,降低砂芯材料的熱膨脹率;再就是原砂的顆粒組成以三篩或四篩級配,以求砂芯材料能自身吸收膨脹變型。
3.2.3 必要時,在砂芯材料中使用一定比例的非石英系列砂(如橄檻石砂,鋯英砂等),第一它們的膨脹率極小,第二其導熱性能好,使鐵液結殼時間早於砂芯相變膨脹開裂時間。
3.2.4 提高砂芯材料的韌性和高溫強度。
3.2.5 使用強度、韌性優良,且導熱性能極好的燒結型塗料,以增強砂芯表面抗膨脹裂紋的能力。
以上這些措施使用於冷芯砂,也使用於熱法覆模砂(殼型砂)。由此看出,預防或減少脈紋缺陷的主要措施是改善砂芯膨脹性能。
4 清潔度
現代發動機對清潔度的要求非常苛刻,對氣缸體(氣缸蓋)鑄件而言,水腔、油腔、挺桿室等到部位允許殘留的砂粒和異物,僅限為數克(g)以內,許多企業盡管採取了二次拋丸、強力拋丸,甚至引進了先進的拋丸設備,如鼠籠或機械手拋丸,要完全達到內腔清潔度要求,仍然較為困難,無論是殼芯或是冷芯,情形均一樣。
4.1 原因
清潔度達不到要求,從根本上來說是由於鑄件結構方面的原因,上述各腔在拋丸時,因為出砂孔眼少而小,鐵丸所能投射進去的量有限,所以內腔的光潔度與清潔程度均不及鑄件的外表面,也不及曲軸箱和缸筒面等部位。在不能改變鑄件結構的情況下,只能查找影響清潔度其他方面的原因。
4.1.1 砂芯表面狀況不良,如充填不緊實;砂芯表面粗糙;粘膜等。
4.1.2 施塗不當,如塗料性能差,玻美度不合適,塗層厚度不夠等。
4.1.3 現有強力拋丸裝置對鑄件大部分內外表層都能清理得很乾凈,但對狹窄復雜的水腔、油腔仍顯不足。
4.2 對策
4.2.1 改善和提高砂芯表面的質量狀況,如選用流動性好的制芯材料(安息角<29°);合理設置排氣塞並加以維護使其暢通;施用品質好的脫模劑防止粘膜等,這些措施的目的是得到表面緊實緻密的砂芯。
4.2.2 通常都要對坭芯施以塗料層。塗料玻美度要合適;塗料要有較強的滲透性;塗料要有一定的厚度(一般要達0.2mm),塗層乾燥後不能顯見砂粒為宜;選用的塗料防粘砂性能優良,在澆注溫度下能在鑄件表面形成一低熔點的燒結層,而且在鑄件冷卻過程中因收縮率的不同能自動剝離下來。
4.2.3 如3.0所述,要努力避免防止脈紋缺陷的產生。一旦出現脈紋,鑄件的內腔清潔度情況就更加惡化。有關措施參見3.2。
4.2.4 對鑄件內腔清理,國內外的主流工藝方法是採用強力機械拋丸的方式,其形式有鼠籠拋丸,機械手夾持拋丸等。對這類拋丸設備,要維護達到額外電流值,要調整最佳拋射角度,對後一種拋丸方式,還可對難以清理的內腔將程序設置在最佳入射角度時適當延長拋射時間。
此外還有以下幾種改善和提高內腔清潔度的手段:
a、電液壓清理,其原因是將待清理鑄件置於水池中,在高能量放電過程中,所產生的高壓沖擊波將粘附在鑄件上的砂粒振擊脫落,理論上說水能浸入的孔腔內,其粘砂均能清理干凈,但這種方法佔地面積大,耗能高,流程長(尚要倒空內腔積水並烘乾水跡)、維護量大,也有一定的安全問題。
b、先將鑄件置於爐內焙燒,再進行拋丸。這種方式提高鑄件清潔度的效果還是很明顯的,但同樣是能耗較高、周期長,如以煤炭作加熱爐燃料,則作業環境較差。
c、有的廠家除採用強力拋丸以外,還針對水道腔或油道腔進行噴丸清理。這種方式對提高內腔清潔度最有效,所能達到的清潔度水平最高,但目前僅有此類通用單機產品,尚需人工握持噴丸頭伸進密封的工作室對准有關砂孔噴射,勞動強度大,環境惡劣,期待著專用的自動噴丸設備在氣缸體(氣缸蓋)清理生產線上應用。
5 滲漏
滲漏是指氣缸體(汽缸蓋)在壓力試驗(水壓/氣壓)時的滲漏現象,多發生在汽缸體(或汽缸蓋)的水套腔或是油道腔。
引起滲漏的原因有夾雜和疏鬆兩大類(機械損傷或鑄件裂紋引起的曲軸箱滲漏的情況極少,在此不加論述)。
5.1 夾雜引起的滲漏
5.1.1 原因
(1) 砂芯在修芯時未清除飛邊、毛刺,或砂芯上有鬆散粘附的大小不一的砂粒、砂團未清除干凈,致使澆注時被鐵液沖刷下來並飄浮富集在水套壁或油道壁,形成夾砂(砂眼)。使腔壁貫通滲漏。
(2) 組合好的砂芯被粉塵砂粒污染或型腔內不慎掉入散砂,沒有清理干凈,也會形成砂眼使腔壁貫通而滲漏。
(3) 鐵液不純凈,而澆道內又無過濾措施或攔渣效果差,使鐵液中的夾渣進入型腔,使水腔或油腔的腔壁形成貫通性的渣孔而滲漏。
5.1.2 對策
(1) 認真清除砂芯的飛邊毛刺,並清除坭芯上附著的砂粒砂團,避免在水腔/油腔壁上可能形成的砂眼。
(2) 吹凈砂粒與粉塵污染的組合好的砂芯組,清理掉入型腔的砂粒。
(3) 直澆道設置高效的過濾器,橫澆道應有良好的攔渣功能,並做好鐵液凈化工作(造渣,除渣),以防腔壁上產生渣眼。
5.2 縮松引起的滲漏
這種滲漏常發生在水腔(油腔)或噴油嘴等熱節部位。
5.2.1 原因
(1)鐵液成分不恰當。Si/C過高,石墨片粗大,組織疏鬆。
(2)孕育過量,致使共晶團數量過多,微晶間隙難以補縮緻密。
5.2.2 對策
(1) 在規定的碳當量保持不變的前提下,限制Si/C在0.5~0.6之間。
(2) 不得孕育過量,較有效的措施是採用SISr(含鍶)孕育劑,其石墨化能力級強,用量僅FeSi孕育劑的50%,即可充分孕育消除截面敏感性,以可避免產生過多數量的共晶團.
(3)在易產生縮松的熱節部位,局部刷除碲粉醇基塗料,增加該部位的冷卻能力,防止產生縮松.有報道稱,含pb量達0.0008%,即可造成縮松滲漏,須注意使用的爐料中有否鍍pb材料,或須先行除去鍍層.此外影響縮松滲漏的微量元素還有Ti,AL等,它們都會增加鐵液的收縮傾向,嚴格控制.
6材質性能方面的缺陷
縱觀國內外發動機技術發展趨勢,都在追求減薄鑄件壁厚,從而減輕鑄件乃至整機重量,達到降低油耗的目的,目前發動機單位功率的缸體缸蓋重量達到1.8gk/kw左右,相應的鑄件主要壁 厚僅3.5mm左右,這就對鑄件的材質性能提出了很高的要求.概括起來說,主要為:
a干型單鑄試棒的抗拉強度qb≥250Mpa,指定本體部位的抗拉強度Qb≥250Mpa;
b,鑄件指定部位的硬度在180HB以上;鑄件厚薄斷面的硬度差在30HB以下;
c鑄件本體的主要部位珠光體含量在90%以上,石墨型態應在大部分為A型,充充表面有少量B,D型,石墨最大長度液壓在250um以下。
盡管我國大多數專業發動機鑄 件生產廠家,通過技術改造和技術引進,達到了現代生產條件,但也常出現達不到上述材質要求方面的缺陷。
6.1原因
6.1.1鐵液熔煉溫度偏低,過冷度小,使得後續的孕育強化效果差.
6.1.2爐料(金屬爐料與非金屬爐料)質量差,微量元素及非金屬夾雜物含量高.
6.1.3合金化措施不當或(或合金元素選擇不當,或合金加入量不當,或合金化方法不當).
6.1.4孕育措施不當(孕育劑成分,孕育劑形態,孕育量,孕育方法等).
6.1.5在保溫爐內處置不當(如頻繁且大幅度調整化學成分,使鐵液在爐內保溫時間過長,元素變化大),成份控制精度差.
6.2對策
6.2.1提高熔煉溫度提高鐵液的穩定性,增加其過冷傾向,消除原材料的"遺傳性);並保證出鐵溫度大於1480°C,以確初始澆注溫度達到1450°C,而終了澆注溫度達1400°C.
6.2.2加強沖天爐控制,使之爐況穩定,從而保證進入保溫電爐的鐵液成分穩定(減少成分燒損的波動)這樣可減少電爐內成分調整所需的時間, 以免增加鐵液的收縮傾向和白口傾向.
6.2.3保溫電爐內不得已需要增C操作時,一定要選擇吸收率高的增碳劑,二要保證有充分電磁攪拌和充分吸收的時間,否則所取鐵水樣不能反應整個熔體真實含C量,導致實際碳當量發生偏差.
6.2.4減少碳當量的波動,提高成分控制精度,要求△CE≤0.05%,△Si≤0.1%。
6.2.5對於形狀復雜,薄壁高強度的缸體,缸蓋類鑄件的鐵液,即要有高強度,也要有良好的鑄造性能,為此通常其成分設計為高強當量(3.9-4.1%).使其具有良好的鑄造性能,而為了達到較高力學性能則採用低合金化措施.
a根據我國資源情況以及多數企業的經驗與習慣,多採用Cr,Cu等合金元素.有利於增加並細化和穩定珠光體,改善石墨狀態,從而得到較高的力學性能.
b合金的加入量必須加以控制.Cr是一種促進形成並穩定珠光體的元素,且能細化珠光體,因而能顯著提高灰鑄鐵的強度,然而Cr與C又有較強的親和力,是一種強碳化物元素,這就會增加鐵液的白口傾向;同時Cr元素還會降低鑄鐵的共晶凝固溫度,使鐵液的凝固溫度范圍擴大,因此加大了灰鑄鐵的縮松,縮孔傾向,降低鑄件的緻密性,這就可能影響Cr對灰鐵的強化作用.當Cr是在0.2-0.3%范圍時,則能避害趣利.
同樣,CU也是促進穩定和細化珠光體的元素,Cu又是促進石墨化的元素,這就可以抵消Cr增大白口傾向的不利影響.CU的適宜加入量為0.4-0.5%.
由此,推薦Cr與Cu組合使用,會取得更好的效果,即保證了良好的鑄造性能,又提高了鑄件的力學性能.
這里需要指出的是由於Cr,CU元素的作用,增加珠光體並穩定和細化珠光體成片間距很小的層片狀組織,改善石墨狀態(呈A型),分布於大小,因此缸體,缸蓋在熱交變應力作用下抵抗熱疲勞產生裂 紋的能力也得到提出高(即具有好的熱穩定性)[3]
6.2.6採用恰當的孕育處理,可以提高缸體,缸蓋鑄件的材質強度,特別是提出高其硬度和顯微組織的均勻性,改善厚薄截面的敏感性,使得硬度差在30HB以內,並具有良好的切削加工性,這里恰當的孕育處理包括:
a選用合適的孕育劑,在眾多孕育劑中,含Ba.Ca.Sr(鍶)等元素的孕育劑 ,不僅有很好的抗孕育衰退作用,且具有強烈的石墨化作用,可顯著改善鑄件截面敏感性,避免鑄件在最小壁厚處的白口傾向,且顯微組織也更加均勻。
b合適的孕育 方法。在包內孕育,喂絲孕育,型 內孕育,隨流孕育等方法中,以隨流孕育為簡便,最適宜於大批量流水生產,效果也最好。推薦粒度為0.5-1.0mm,加入量為0.1-0.2%.
c,需要指出的是,BaSi孕育劑會使鑄 件硬度偏低,可加入微量Sn(0.04-0.06%)或Sb(銻)(0.02%),可稱補硬度偏低的不足.
6.2.7嚴格控制爐料,標準是(1)微量元素低;(2)潔凈;(3)嚴禁混入合金元素.
7收縮
汽缸體(汽缸蓋)鑄件結構復雜,壁厚差別較大.園弧曲面凸起的厚大部位,大批量水生產時,工藝上又不便採取冒口補縮之類的措施,當其它工藝處置不當時,這些厚大熱節處往往會產生集中收縮,嚴重時會產生較深的縮裂缺陷.
7.1原因
7.1.1上述部位的根部,時有造型 充填不緊實,該部位鑄型 硬度/鋼度不足的情形.當鐵液凝固石墨化膨脹時,發生型 壁位移.
7.1.2澆注溫度偏高
7.1.3鑄液收縮傾向較大
7.2對策
7.2.1提高型砂的流動性,控制合適的型砂緊實率,對氣沖造型 或氣流預緊實的造型方法,模型相應部位增加排氣塞,採取這些措施後,可提高缺陷發生部位的鑄型硬度∕剛度,使高碳當量鐵液凝固時不會因為石墨化膨脹產生型 壁位移,從而能實現無冒口自補縮.
7.2.2在滿足充型要求,不得產生氣孔等缺陷的情況下,切勿盲目提高澆注溫度,(澆注溫度太高,還會引起跑火漏箱和粒砂 等到缺陷).
7.2.3保證鐵液有良好的鑄造成性能,尤其要防止鐵液的白口傾向收縮傾向.
a)要精確控制碳當量(3.9-4.1%),低於下限時,則鐵液的收縮傾向加大,在前述部位出現縮孔缺陷的可能性就越大.
b)對高碳當量鐵液低合金化處理時,要控制可能由此引起收縮增大的傾向,一些增大灰鐵白口傾向,收縮傾向的合金元素,要嚴格用量.如前述Cr,會降低共晶溫度擴大凝固溫度區間,其用量不得超過0.035%等.
c)電爐內採用增碳劑調整碳當量(碳量)時,一定要有充分吸收增c的時間,否則會出現增碳假象.這樣的鐵水澆注的產品.往往會出現收縮.
d)要控制原鐵水中非合金化帶來的一些有害元素的含量,如P,Ti,V等到也會增加鐵液的收縮傾向.
8加工性能
切削加工性能差是我國發動機鑄件普遍存在一個問題,也是與國外鑄件質量最在的差距所在.即使國產鑄件與進口KD件的化學成份,基體金相組織乃至硬度值相近,但國產鑄件的切削加工性能仍遠不及進口KD件,有時刀具消耗相差一倍以上.
8.1原因
8.1.1來自原材料的微量元素的影響
a,鐵中微量元素超標,如Ti,V,pb,Be,B等,這些微元素含量較高時,有的呈游離碳化物,氮化物等硬質點形式存在(碳化鈦,氮化鈦等),有的使硬質相索氏體數量明顯增加(如V等).
b,廢鐵中混入合金鋼(如Ti,V等),或使用了帶有鍍層的廢鐵。如鍍Pb廢鋼板。
C,有的元素(如pb,Be)增加鑄件的白口傾向。
8.1.2熔煉工藝不當,如在電爐中熔煉時間過長,鐵液白口化傾向加大.
8.1.3孕育等工藝不當,即所選用的孕育劑或孕育工藝未能消除鑄件斷面的敏感性,尤其未能消除5mm薄壁處的顯微組織硬質相.
8.2對策
8.2.1選用恰當的生鐵,控制生鐵中微量元素的含量,Ti<.05%,V≤0.01%,採用低碳鋼廢鋼,嚴禁廢鋼中混入合金鋼.
8.2.2避免合金化過程中產生過多的且分布不均勻的硬質相顯微組織.通常為保證良好的鑄造性能和達成 到較高的力學性能,一般都採用高碳當量輔以合金化措施.合金化的目的是增加珠光體量,並細化和穩定珠光體,但要避免產生白口化傾向,避免產生偏析,避免硬質相顯微組織出現,這就合理選擇並組合合金化元素.並最好採用孕育方式加入.
8.2.3改善切削加工性能十分重要的一環是;採取有效的孕育工藝.一般選用含Ca,Ba的孕育劑要優於傳統的75SiFe孕育劑,二是採用隨流孕育處理,這樣的孕育工藝可獲得均勻的組織以及均勻的顯微硬度,尤其是對壁厚差較大的汽缸體(汽缸蓋)鑄件,其最小壁厚5mm處的顯微組織與性能更趨均勻.
以上是根據我國鑄造企業近年來取得較大技術進步,鑄造材料供應也有較大改觀,總體水平有了較大提出升的情況,對中小型乘用車發動機灰鑄鐵汽缸體(汽缸蓋)鑄件生產中常見的,較為普遍遇到的鑄造缺陷及其對策所作的一個膚淺的分析,由於技術進步,一些不常見到,不常發生或是所佔比例很小的鑄造缺陷,如機械損傷,尺寸偏差,粒砂等,這里不再涉及.
『肆』 樹脂砂芯的配方
樹脂砂是個統稱,你仔細再說一下。呋喃樹脂砂用1%(占砂的質量)的呋喃樹脂和30%-50%(占樹脂質量)的固化劑,快速混合均勻(專用混砂機)後馬上使用。
『伍』 樹脂砂的配比和用量
新世紀鑄造網·鑄造技術·鑄造方法選擇的原則
1.優先採用砂型鑄造
據統計,我國或是國際上,在全部鑄件產量中,60~70%的鑄件是用砂型生產的,而且其中70%左右是用粘土砂型生產的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以象汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。
一般來講,對於中、大型鑄件,鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產,可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件,但成本較高。
當然,砂型鑄造生產的鑄件精度、表面光潔度、材質的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差,所以當鑄件的這些性能要求更高時,應該採用其它鑄造方法,例如熔模(失臘)鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。
2.鑄造方法應和生產批量相適應
例如砂型鑄造,大量生產的工廠應創造條件採用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高,工人勞動強度大,雜訊大,不適應大量生產的要求,應逐步加以改造。對於小型鑄件,可以採用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高,佔地面積也少;對於中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線,以適應快速、高精度造型生產線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對於單件生產的重型鑄件,採用地坑造型法成本低,投產快。批量生產或長期生產的定型產品採用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產。
3.造型方法應適合工廠條件
例如同樣是生產大型機床床身等鑄件,一般採用組芯造型法,不製作模樣和砂箱,在地坑中組芯;而另外的工廠則採用砂箱造型法,製作模樣。不同的企業生產條件(包括設備、場地、員工素質等)、生產習慣、所積累的經驗各不一樣,應該根據這些條件考慮適合做什麼產品和不適合(或不能)做什麼產品。
4.要兼顧鑄件的精度要求和成本
各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同,初投資和生產率也不一致,最終的經濟效益也有差異。因此,要做到多、快、好、省,就應當兼顧到各個方面。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算,以確定經濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。
『陸』 關於中國工業改革的資料
中國的工業規模化建設歷來就是中國社會各項改革重中之重的問題。自1949年中國共產黨奪取政權以後,藉助前蘇聯的工業生產模式進行大規模的工業建設,但是,由於處在計劃經濟體制下,工業建設帶有很強的政治目的性,因此,我們的工業生產便難以適應社會的經濟生活。1978年以來的市場經濟改革,使得眾多的國有工業企業面臨著兩大問題:一是經營體制的問題,二是自身發展的問題。20餘年以來的改革開放,使得我們的工業企業在經營體制上發生根本性的轉變,能夠按照市場的需要進行生產。但是,我們依然面臨著工業企業自身發展的嚴峻問題。
改革開放的20餘年間,我們引進大量先進的科學技術、先進的管理方法,進行股份制改革,經濟體制改革,社會保障制度改革,醫療體制改革,教育體制改革等等,各種體制、制度、規則、方法的研究、探討、論證和試點,卻都很難涉及到多少思想觀念的深刻轉變,缺乏核心思想的指導,迷戀於方式化的改革,究竟是怎樣的一種改革呢?今年年初,在清華大學現代管理學院舉辦的「十一五計劃經濟改革」研討會上,一位學者就指出:應該把「改革」二字換成「改良」或「改進」才更為貼切。的確如此,僅僅是脫掉舊衣服穿上一件新衣服,是稱不了「革」的。改革,尤其是我們的工業企業改革,由於歷史性的原因,更需要我們進行思想層面的變革。
我原本是學工科的,具體地說就是機械鑄造,在學校學習期間,了解到很多機械化造型生產,諸如:無箱擠壓式造型、多觸頭高壓造型以及各種振動造型機等等,這些也都是國外六七十年代的生產水平。90年
畢業進入一家3000餘人的國有中型企業,實際的鑄造生產令我詫異,還是處在一種較為原始的手工造型的鑄造生產。為什麼沒有發展呢?為什麼不去嘗試一下機械造型呢?機械造型生產不僅僅是生產效率高,在生產質量上,也能解決手工造型經常出現的,諸如:砂眼、掉砂、尺寸誤差和鑄件表面質量等等的質量問題。一位老工程師帶我到一處廢料場,指著一堆銹漬斑斑的堆積物說:「這就是你想要看的造型機,花了好幾十萬,安裝後總是出問題,人們也不太習慣,耽誤生產,最後還是扔掉了。」。由手工造型的生產狀態躍遷到機械造型的生產狀態,是完全不同的生產組織管理,這是一種改革、一種發展的實現。改革需要有信心、需要有明確的目標,更需要更新觀念,克服舊有的思維習慣、行為習慣,唯有這樣也才能夠改革成功。那時,企業正在大力實施全面質量管理,陳舊的質量觀念,先進的質量管理制度,其結果也就不難想像了。
按照社會協作論的發展理論,只有具備自組織的良好形態,從外界引入的激變條件也才可能促使協作組織整體性的發生生存狀態的躍遷式改變。自組織的良好形態表現在:信息交流、思想意識、價值觀念等等文化特徵上。尤其是價值觀念,它給人們提供好與壞的區分標准,為我們的社會行為提供目標和方向。探索真理、認識自然才是我們社會發展真正的源泉動力。
中國傳統的經濟社會是一個以農耕手工業為主體化的經濟社會,1949年中國共產黨奪取政權以後,也才進行真正意義上的工業建設,我們對工業生產的理解則是基於人力勞動的認識上,以生產勞動認識為核心的價值觀念體系,諸如:生產效率的觀念、生產質量的觀念、分配原則等等,對中國的工業生產、工業企業管理產生極為重要的影響。隨著社會發展、工業進步,工業生產以人力勞動為主體化的特徵被機器設備化的協作生產所替代,人的作用則是對機器設備的控制操作。現代工業企業管理大多是依據控制論的思想原理,信息收集→信息整理分析→信息反饋,以動態化的排除各種干擾因素影響,追求穩定狀態的控制過程。值得特別注意的就是,這是區別於靜態化的生產技術方式的勞動創造。我們特別關注科學技術、生產技術、管理方法等等的人的行為方式,正是基於一種對工業生產的錯誤認識,或者說行為方法決定論的錯誤思想。
工業生產更集中的體現出人對自然的把握,人對自然的把握是基於人對自然的認識。如何把握自然,並不是取決於人的行為方法,更多的是與自然的屬性密切相關,如何認識自然,認識自然的哪些屬性,這也涉及到東西方不同文化背景下的自然觀念。由於涉及很多問題的研究,這里也就不再贅述了。
中國的工業企業與國外先進的工業企業相比,表現在生產效率低,產品質量差等方面。還是讓我們進入具體的案例首先對生產效率進行分析。
這是一家中日合資從事鑄造生產的小型企業,七八年前從日本引進一套樹脂砂造型生產線,參考日本企業的生產工藝進行安裝,並選派人員去日本研修。安裝後,經過調試及試生產運行,進入正常生產後每天的產量達到20箱,企業為了追求勞動生產率的提高,把該生產線配備的6人減至4人(減員增效的具體體現)。但是,同樣的一條生產線在日本的日產量卻達到80箱,為什麼會出現如此大的差距呢?其實在很多外資企業的管理中,並沒有勞動生產率的指標,而是產能指標。產能指標核定出單位時間下生產系統的理想產量,在實際生產中,究竟多大程度上發揮設備的使用效能,以此來考察實際的生產效率。以上述為例,該樹脂砂生產線的產能指標為日產100箱,配備10人,也就是說日本企業發揮出設備效能的80%,中國企業僅為20%。
生產效率作為價值觀念的體現,它決定人們追求「好」的方向。勞動生產率表現出生產勞動觀念下的人的行動迅速,勞動生產率的提高藉助於減員增效的途徑實現。發揮設備的使用效能,則是通過不斷排除生產中各種干擾因素的影響,促使設備穩定性地生產。前者,把人視為生產勞動的主體,後者,人的體現是在對設備、對物的管理控制。二者在思想認識、行為方式上存在很大不同,同樣對生產效率的追求其結果就是日產80箱與日產20箱的差距。
在系統論的研究中,所謂系統效應是體現在「1+1>2」,系統化的組合並不是系統中各要素的簡單加和。
我們曾經在工業企業中,廣泛推行全面質量管理,現今又推行ISO9000的質量認證,但是我們推行的結果卻大多隻是流於形式化,並非有效地解決我們的質量生產。早在十多年前,我從一家台資企業的公司廠報上了解到台灣企業致力於質量管理的一些情況。許多台灣大企業很重視企業文化,他們邀請一些社會學家幫助塑造企業文化,樹立良好的質量觀念,以改善「台灣製造」的形象,在他們看來產品質量等同於人的品質。以下關於質量管理發展的五個階段的總結,就是我從這家公司廠報上讀到的,只是內容又做了重新解釋。
1. 質量是檢驗出來的:質量檢驗作為發現質量問題的重要手段,廣泛存在於工業化生產中,圍繞質量檢驗為核心的質量管理,即對質量把關,也已成為工業化生產中不可缺少的重要環節。
2. 質量是製造出來的:隨著質量檢驗對質量問題的不斷發現,解決質量問題也就成為質量管理關注的焦點,「快速發現問題,快速解決問題」就是這種質量觀念的集中體現。以這樣的質量觀念主導下的質量管理,產生的結果就是質量問題反復而重復性的出現,難以根治。
3. 質量是管理出來的:工業化生產體現出高度協調化的組織系統,這一生產環節出現的質量問題,往往就會影響到下一生產環節的正常生產,因此,強調人人都是管理者,人人都要對質量負責,從物料的管理,生產設備的管理,人員的管理,生產各環節的相互協調等,樹立起質量預防的觀念,這就是全面質量管理的思想,它是一個刻意對結果實現的質量觀念。
4. 質量是設計出來的:質量問題的出現不可避免,生產工藝技術上的改進,管理制度上的改進,這些改進需要我們持續不斷地去進行,倡導「持續滿足客戶需求」為核心的ISO9000的質量認證管理就是這種質量觀念的體現,注重各種方式方法的設計和應用,自上而下的監督落實,以客戶對其生產組織系統的認證,建造一個具有持續改進功能的系統組織來解決質量問題。ISO9000質量認證管理不同以往的質量管理就在於:⑴它是通過對一個生產組織系統的深入認識來判定其是否能夠生產出合格產品。⑵這是一種注重過程的質量觀念,區別於強調結果的質量思想。⑶它是開放型的,強調與外界的溝通交流。
5. 質量是習慣出來的:我們如何由手工造型的生產狀態躍遷到機器造型的生產狀態,如何由日產20箱的樹脂砂生產發展到日產80箱的生產水平,如何由質量把關和解決質量問題的質量管理改革到預防質量的全面質量管理和持續改進的ISO9000質量認證,如何由靜態化的方式生產變革到動態化的生產控制,如何由行動迅速的效率觀念更新到具有系統效應的協作組合以追求設備最大化使用的效率觀念等等,變革、發展、改革的實現首先需要我們克服固有的思維習慣、固有的行為習慣,更新觀念更需要一個良好的求知自然、探索真理的社會氛圍。任何一個組織系統都是以其自組織為根基,喪失了自組織形態的協作體系,無論它建構起何種華麗的體制、制度,採用何種高明的方法,也都不會產生出何種效能。
在我們進行市場經濟改革的初期,在農村實行聯產承包制,在企業實行定額化的管理制度,時至今日,這種定額化的管理制度依然廣泛存在於很多國有企業和一些民營企業中,可以說它很符合中國的現實社會但並不符合現代化的管理思想。究其原因就在於定額化的管理制度乃是「按勞分配,多勞多得」在市場經濟環境下的價值思想的體現。在市場經濟利益追求的影響下,一些政府機關出於個人和集體的經濟利益的目的,缺乏崗位堅守,喪失執法原則,比如:一些交管部門把罰款作為謀取單位和個人福利的途徑。許多事業單位也因追逐經濟效益,像醫院,喪失救死扶傷的崇高精神,以經濟利益為其救助行為的准則等等。造成這種惡果的原因就是:「按勞分配、多勞多得」在市場經濟環境下的價值觀念的體現。更為具體地說就是利用其崗位優勢的便利,「多勞多得」,來體現所謂利益最大化的追求。政府機關和其主導下的事業單位是要以維護社會穩定、調節社會生存秩序為首要職責,個人需要樹立以維護社會穩定堅守崗位的價值觀念。據一些媒體報道:拖欠農民工工資已成為影響社會穩定的一大隱患,承包商拖欠農民工工資,一些政府機關卻又拖欠承包商的建設款。如此低下的商業信用的經濟秩序能不影響到社會安定嗎?利益化的普遍追求,被一些經濟學家和一些社會學家追捧為利益追逐化時代的來臨,難道這就是我們經濟改革的目標嗎?在維護社會穩定建立良好經濟秩序與利益追逐化的硝煙戰場之間我們究竟需要確立怎樣的價值取向呢?
在工業企業的管理中,穩定化的生產是管理的目標,這就要求個人處在各自崗位上盡職盡責,保質保量地進行生產,其物質化的分配取決於崗位的市場供求化的分配原則,如果他不能勝任該崗位,他也就喪失了在其崗位上的生存體現,不在於他在崗位上勞動數量的多少。個人所做出的貢獻大小,是要體現在能夠促使生產體系狀態發生改變,生產能力得到提高和發展,比如:合理化的建議,一項發明創造等等,這是區別體系正常生產行為之外的一種行為體現,即引入外界的激變條件而促使體系生產發生狀態性改變的發展,一個生產體系本身正常的生產行為是不可能形成生產狀態躍遷化的改變,也只是其生存形式的一種體現。對於這種促使生產體系發生生產狀態改變性發展的行為貢獻,理應獲得獎勵性的物質分配。
早在2000多年前,孟子就曾對社會分配原則進行過討論,提出食功論,即按照對社會貢獻大小進行分配,反對食志說,用今天的話講就是按需分配,因為它帶有強烈的個體(個人或某個團體)主觀意願性,缺乏社會公正性原則。