邢台市锅炉压力容器有限责任公司 河北邢台 054001
摘要:铸造成型技术始于20世纪初,这项技术兼备了压力铸造法及重力铸造法的优势,被普遍应用于制造领域。而铸造成型技术在铜合金方面的应用,可参考的典型范例较少,因此,在应用过程中,技术人员也遇到了诸多难题。
关键词:材料成型控制技术;自动化技术;策略技术
1铸造成型技术的优缺点
1.1铸造成型技术的优势
铸造利用率非常高,省时、省力、省成本,同时还能获得较为完美的铸件,在合金铸件凝固时,通常沿着一个方向进行,因而铸件内部几乎没有缺陷。另外,外界的气体和杂质卷入少,熔液靠层流进行有效充填。在生产加工时,铸造技术容易实现自动化,可以多台机器运转作业,也可以多种工序同时进行,提高了生产制造效率,因为自动化的介入,所以操作过程不受操作者熟练程度的影响。
1.2铸造成型技术的缺点
铸造法的浇口方案自由度较小,其浇口位置、数量受到限制,导致产品类型相对较少。而铸造法的铸造时间与周期比较长,主要因为在生产制造过程中,为了维持合金的方向性凝固,使得凝固速度慢。此外,靠近浇口的组织比较粗,下型面的机械性能低。
2铸造法的成形技术原理
铸造法的技术原理就是利用气体压力的综合作用,使金属液体沿着升液管的管壁由下端向上方逐渐攀升,而金属液体经过浇筑通道慢慢进入腔体与顶端冒口,直到将腔道充满,在液体向固体转变过程中,需要给腔体内部注入一定的压力,也就是通常所说的增压保压操作,通过这一操作过程,使液体逐渐凝固,再将外加的气体压力移除,最终使管腔以及浇筑通道内没有凝固成型的液体通过自重作用重新回到保温炉中,完成整个的合金成型过程。利用铸造成型技术可以避免金属液外溢和飞溅,对于冷隔与卷气等问题也得到有效解决。
3实际工作中采用低压铸造法的基本原理-以合金为例
3.1在铜合金螺旋桨方面的应用
与铝合金、镁合金不同,铜合金本身密度高、熔点高,如果采用重力型铸造技术,铜合金铸件在充型时就必须导入比较大的气体压力,对本身的工艺精度要求高,工艺参数难以控制,因此,螺旋桨的生产和制造必须引入铸造成型技术,以达到完美的成型效果。目前,许多国内的造船厂在生产轮船的螺旋桨时,都采用这种技术,而且在应用过程中,还采取相应的创新工艺,间接为企业带来了经济效益。
3.2在黄铜管道接头方面的有效应用
黄铜管道的接头在现实生活中随处可见,比如卫生间中的上下水管道接头、厨房当中天燃气的管道接头,都是采用黄铜材质制成的。而其生产加工的工艺流程完全依托于低压铸造成型技术。据权威人士经过反复测试得出结论,黄铜管道接头利用铸造技术,可以大大提高接头的实用性以及使用周期,给人们的生活带来了更大的便捷。
黄铜管道接头在生产铸造时,充型的压力值为0.05MPa,浇筑的时间周期缩短至30~45s,完全满足黄铜管接头的铸造要求。接头在成型过程中,铸件本身预热温度的高限值可控制在240℃,而低限值可控制在195℃,这样的温度区间只有通过铸造技术才能完成,否则,在充型、增压一直到后期的补缩过程都将受到影响,而无法按照正常工序进行。
3.3在纯铜风口水套中的实际应用
纯铜风口水套是一种带铜口的水套,其作用是将汽车发动机燃烧室与缸体内壁的温度以热传导的方式,把热能转移到冷却液,使冷却液的温度上升,确保发动机正常运转。
由于纯铜风口水套对精度的要求非常高,因此,在生产纯铜风口水套时,必须借助于铸造成型技术,同时还要引入精确度比较高的液面增压辅助控制系统,只有二者协同合作,才能确保风口水套的外壁厚度达到标准要求。
铸造成型技术在铜合金领域的成功应用弥补了重力型铸造技术的不足,同时也填补了铸造法在铜合金领域的技术空白,其实际应用效果也得到专业技术人员的认可与赞同,如果铸造成型能够破解大型化构件与精细化生产的技术难题,这项技术的普及范围将更加广泛。
4材料成型及控制技术中自动化技术的应用措施
4.1铸造环节中的合理使用
铸造环节的相关工作中,应该合理使用自动化技术,有效提升各方面工作效果和质量,增强整体的铸造生产效果。在铸造的这个工作环节中,合理使用自动化技术,有助于提升整体的工作质量。对于铸造工作而言,就是将从液态的状态转变成为凝固状态,最终形成指定的形状,达到成型处理的最终目的。此类技术在应用期间,要求整个铸件具有一定的完整性特点,且平滑度符合相关的工作要求。但是,一般情况下,在工作中未能合理进行铸件尺寸还有材质的处理,很容易出现问题。在此情况下,应该使用先进的自动化技术,改善传统的铸造工艺,不断的提升铸造技术应用效果和发展水平。
4.2新加压方式的引入
传统的低压铸造法在增压保压环节以及充气成型环节都是通过精准、有序的调节压缩空气的压力获取工艺参数,控制方法相对比较简单,检测方法的可行性也较高。不过,合金铸件在增压时很容易出现气体泄漏、金属液面降低、型腔断(截)面多变以及调节阀不到位的情况,使得整个增压系统的不确定性明显增强,基于此,低压铸造成型技术在未来的发展过程中,应该引入新的加压方式,使其更容易控制精确度,而这种新式的加压方法被业内专业人士称之为真空充型倾转加压倒置铸造法,这种方法有效地规避了传统铸造方法的不足及缺陷。
4.3锻压环节中的合理应用
锻压工作主要就是进行材料的塑性成形处理和控制,锻压成型工作的质量,不仅会受到原材料本身质量的影响,还会面临外部作用力的制约,一旦存在问题,将会导致整体的锻压工作水平降低。在此过程中,应该结合实际情况在锻压的工作中合理使用自动化技术,将计算机技术、自动化检测技术与智能化控制技术等融入其中,这样不仅能够有效进行自动化的处理,还可以全面提升产品生产的精确性,预防出现机械性噪声的问题。与此同时,实际的锻压工作中还需按照材料成型及控制的特点与具体状况,正确开展各方面管理工作,及时发现其中存在的缺陷问题或者是质量问题,采用科学有效的措施弥补不足,这样不仅可以提升整体的生产工作质量,还能改善目前的锻压操作现状,提升各方面工作水平。
4.4高分子材料成型环节中的合理应用
材料成型及控制的相关技术中,采用自动化技术,应该重点强调高分子材料成型的处理,确保通过有效措施提升整体的工作效果。首先,聚合物动态反应加工技术还有相关的机械设备,在实际应用的过程中,能源的消耗量较高,在挤出操作环节、注射操作环节、吹塑成型操作环节中,均需要经过熔融塑化的相关工作,并且要进行输送处理,很容易出现浪费时间或是成本的问题。尤其在使用传统加工机械设备的过程中,传热与化学的反应很难进行有效控制,甚至还会导致投资的成本费用增加,出现严重的噪声问题,由此可见,传统的动态反应加工技术和机械设备的应用效果较低,高分子材料成型及控制的过程中,尽量避免使用传统的设备。
结语
综上所述,在工业技术的相关领域中,材料成型及控制技术得到广泛应用,相关技术的应用范围逐渐扩大,起到十分良好的生产作用。为有效提升材料成型控制技术的应用效果,应重点强调相关自动化技术的使用,结合实际情况正确开展相关的生产加工工作,以此提升整体的生产工作效果和水平,达到预期的自动化技术应用目的。
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