1.環境污染嚴重、作業環境惡劣
鑄造生產中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和后處理等工序,就其作業內容來講是在機械振動和噪聲中進行,有的還在高溫,如熔化、澆注中作業,有的產生刺激性氣味,粉塵作業環境更是惡劣。
2.工藝水平低,鑄件質量差
澆注系統設計不合理。由于設計不當,存在卷氣、夾雜等缺陷,導致鑄件出品率和合格率低。
3.能耗和原材料消耗高
1.環境污染嚴重、作業環境惡劣
鑄造生產中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和后處理等工序,就其作業內容來講是在機械振動和噪聲中進行,有的還在高溫,如熔化、澆注中作業,有的產生刺激性氣味,粉塵作業環境更是惡劣。
2.工藝水平低,鑄件質量差
澆注系統設計不合理。由于設計不當,存在卷氣、夾雜等缺陷,導致鑄件出品率和合格率低。
3.能耗和原材料消耗高
(1) 氣候因素:在鑄造生產過程中,產生大量的熱,特別是在夏天,車間內的溫度經常達到40多度,影響生產,所以要注意改善勞動環境,防暑降溫。
(2) 有害氣體:在用焦炭熔化金屬以及鑄型、澆包、澆注等過程中,會產生能引起呼吸道疾病的二氧化硫;型芯干燥室受熱達200-250℃,澆注鐵水型芯受熱達1000℃時,油質揮發出能引起急性結膜炎和上呼吸道炎癥的丙烯醛蒸汽;在澆注鑄型時,型芯和涂料中的各有機物質都能釋放出大量的有害氣體。
(3) 有害粉塵污染:在型、芯砂運輸、加工過程中,打箱、落砂及鑄件清理中,都會使作業地區產生大量的粉塵;在鑄鋼清砂過程中,常含有危害較大的矽塵,若沒有有效的排塵措施,易患矽肺病。
(4) 噪聲:在清理工序中,清鏟毛刺、清理鑄件、鑄件打箱時產生的噪音也是造成人身傷害的一種因素。
(5) 由于工作環境惡劣,易發生砸傷、碰傷、燙傷、灼傷等事故
(6) 由于高溫、高輻射熱,易發生火災及爆炸
(7) 煙害:沖天爐、電弧爐的煙氣中含有大量對人體有害的一氧化碳,在烘烤砂型或泥芯時也有一氧化碳排出。
精密鑄造溫度應保證熔體在轉注過程中有良好的流動性,選擇鑄造溫度應根據轉注距離、轉注過程降溫情況、合金、規格、流量等因素來確定。一般來說,鑄造溫度應比合金液相線溫度高50~110℃。
扁鑄錠熱裂傾向高,鑄造溫度相應低些,一般為680~735℃。
圓鑄錠的裂紋傾向低,為保證合金有良好的排氣補縮能力,創造順序結晶條件,提高致密度,一般鑄造溫度偏高。直徑在350mm以上鑄錠鑄造溫度一般為730~750℃,對形成金屬化合物一次晶傾向大的合金可選擇740~755℃,對小直徑鑄錠,因其過渡帶尺寸小,力學性能好,一般以滿足流動性和不形成光亮晶為準,一般溫度為715~740℃。
空心鑄錠鑄造溫度可參照同合金相同外徑的實心圓鑄錠下限選取。
在齒輪加工的過程中,那些先進的毛坯成型工藝,更加的穩定、精密的熱處理工序,以及特別合適的表面硬化處理程序,這些就都是最終來形成齒輪精品的關鍵因素。比如在磨削加工中就是存在著幾個關鍵的環節:只有是通過了選用磨刃鋒利、磨削表面應力小的砂輪,則能夠提高磨削進給量,從而就會縮短磨削時間,這是提高了磨削效率還要延長砂輪修整的間隔來降低成本。
設計是精密鑄造關鍵步驟也是起始步驟,這對齒輪鑄造來講設計也是它的關鍵步驟,它是關系著鑄造出的齒輪的質量和水平,在設計階段,選擇比較合適的鑄造齒輪材料、進行先進合理的結構設計、選用高效可靠的齒輪和軸承是無法缺少的環節。
在保證沒有磨削燒傷裂紋和保證質量的前提下,就要盡可能的使用較高的磨削參數來縮短磨削時間,從而就能提高磨削效率,提高產量,還要保證它的精度、降低表面粗糙度。通過使用比較合適的磨削油,就能保證在良好潤滑、防銹的前提下,就更是有利于降低磨削齒面表面應力,避免燒傷裂紋,降低粗糙度,減小堵砂輪氣孔的程度,保證砂輪鋒利,這樣就是減小了砂輪修整,降低砂輪用量、降低成本。
第一、發展模擬技術,提高預測的準確性,加強工藝控制,提高成品率。目前,規律性的問題掌握得還不是很好,從而影響批量生產中的成品率。
第二、產學研結合。企業的自主創新除了創新意識的增強和研發能力的提升外,還需要重視和加強以精密鑄造企業為主體的“產、學、研”相結合。
第三、重視材料研發。材料是工業的基礎,當前還有很多工作要做。在航空航天領域,合金材料尤其是高溫合金等一些新型材料的研究、熔煉技術還有待改進,與國外差距還較大。
一、鑄造收縮率是指:鑄件在凝固冷卻過程中,因產生線收縮而造成鑄件實際尺寸與模樣尺寸之間的縮小率。
鑄造收縮率的大小主要取決于:合金成分、鑄件結構、大小、模料的收縮、制殼耐火材料、合金液的澆鑄溫度等。
鑄造收縮率ε=(L-L1)/L1×100% 式中L為模樣尺寸。L1為鑄件尺寸。
精密鑄造的不銹鋼鑄件主要包括鑄件技術含量、材質、批量等。技術難度小、批量大,材料通用性強的鑄件市場競爭往往比較激烈,鑄件期望利潤就不能過高;相反地技術難度大、開發周期長的鑄件或者批量小、材料不常用的鑄件期望利潤就可以要求高一些。
煤粉的作用在于:澆注時發出大量還原性氣體,能夠防止鐵液氧化,避免與石英砂產生化學反應;煤粉受熱后成為固、液、氣三相的膠質體,能夠堵塞砂??紫?,使鐵液難以鉆入;煤粉的揮發分在高溫下氣相熱解,析出微細結晶的光亮碳沉積在砂粒表面,使砂粒不被鐵液潤濕,不能借助表面張力向砂??紫吨袧B透。
淬火是將精密鑄造工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種精密鑄造工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可。
退火是將精密鑄造工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善低碳材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
精密鑄造件的制造成本:作為精鑄件制造過程的中間環節或最終工序,熱處理造成的開裂、變形超差及性能超差,大多數情況下會使鑄件報廢,即使通過修補仍可繼續使用,也會增加工時,延長交貨期,提高鑄件的制造成本。
精密鑄造件的制造精度:組織轉變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應力過大造成精鑄件在熱處理后的加工、裝配和精鑄件使用過程中的變形,從而降低精鑄件的精度,甚至報廢。
精密鑄造件的強度:熱處理工藝制定不當、熱處理操作不規范或熱處理設備狀態不完好,造成被處理精鑄件強度(硬度)達不到設計要求。
正是熱處理技術與精密鑄造件質量有十分密切的關聯性,使得這二種技術在現代化的進程中,相互促進,共同提高。近年來,國際精密鑄造件熱處理技術發展較快的領域是真空熱處理技術、精密鑄造件的表面強化技術和精密鑄造件材料的預硬化技術。