铸造技术发展趋势精

铸造技术发展趋势精（推荐6篇）

铸造技术发展趋势精 篇1

（机械工业第九设计研究院有限公司）

提要：介绍了国内发动机缸体铸造工艺和生产设备情况，同时指出了缸体铸件的熔炼、造型、清理等铸造技术的发展方向，特别介绍了代表未来先进水平的铝镁合金压铸技术、计算机模拟技术和快速成形技术的研究应用情况。

关键词：汽车发动机；缸体；铸造技术；发展趋势；铸件 1国内车用发动机市场需求

我国汽车产业近年来发展迅速，主要汽车企业（集团）2011年年底形成整车产能1 841万辆，相应发动机产能已达到年产1 671万台。随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高，我国汽车国产化进程不断加快，汽车消费需求旺盛，汽车保有量保持快速增长趋势。2006年至2010年，汽车保有量年均增加951万辆；据分析，目前中国的汽车保有量为7 000多万辆，到2020年将达到2亿辆，也就是每年将净增1 300万辆，考虑到汽车报废等因素，每年净增量将在2 000万辆左右。巨大的汽车市场保有量，必将促进汽车发动机缸体市场的大发展，表1为2007~2020年国内汽车发动机缸体铸件生产及预测情况。2国内发动机缸体铸件铸造工艺及生产设备 2.1熔化工艺和设备

缸体铸造所用的熔炼设备大多为冲天炉—中频感应炉双联熔炼，也有采用中频感应炉—中频感应炉双联熔炼，而使用变频感应炉作为保温炉的企业亦在不断增加。为了节能和环保，部分企业的冲天炉采用水冷热风除尘方式，用具有高发热值的铸造焦取代冶金焦，以提高铁液温度，保证铁液质量，增强熔化效率。一汽铸造公司的冲天炉熔化过程控制采用微机等集散式控制系统，冲天炉熔炼铁液的检测采用测温仪、碳当量检测仪和化学成分直读光谱仪等。从掌握的汽车行业铸造厂资料来看，哈尔滨东安机械厂、上汽通用和安徽奇瑞等许多车间的熔化设备多数以中频炉为主。当然，熔化设备的选择主要考虑当地的能源供应状况；但从熔炼质量看，这些熔炼设备都能满足供货需求，与世界先进水平基本接近。随着工业废钢的生产量增加，国内已经采用以废钢增碳的熔化工艺来生产缸体等薄壁高强度合金铸铁件，这为提高铸件质量和稳定生产提供了可靠的保证。一汽铸造公司使用国产10 t中频熔化炉，采用废钢增碳熔化技术生产高强度灰铸铁，铸件各项指标均达到国际同类水平，抗拉强度达230-320 MPa，硬度达180-220 HB，内腔清洁度要求小于3 000 mg。

总之，国内熔化设备的水平不断提高，不论是冲天炉还是电炉，均已接近世界先进水平。关键的电器控制元件引进后，电炉产品的总体水平已满足生产要求，熔化效率都有提高，但在运行过程中仍会出现小问题，有待设备生产厂家进一步降低设备故障率。

目前，大批量流水线生产的汽车铸造行业采用大吨位中（变）频炉熔化也是一种趋势。如安徽芜湖奇瑞60万台发动机缸体铸造及原一汽大宇发动机有限公司铸铁厂（现为上海通用烟台动力）熔炼炉和保温炉全部采用美国应达8 t容量的中频炉和20 t容量的保温炉。近10年来，随着静态变频装置的发展，其效率和安全性能不断提高而投资呈逐年下降的趋势，使得铸造厂采用中频感应电炉来代替工频感应电炉熔炼铁合金和非铁合金变得越来越普遍。目前，国内几乎停止制造工频坩埚式感应电炉。另外，采用高功率密度的中频感应电炉的熔化时间较工频炉大大缩短，常见配置见表2。表2中（变）频电源与电炉的配置方式 2.2造型工艺和设备

缸体是发动机上最关键、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3 mm，缸体铸件生产应用最广的仍然是湿型粘土砂，具有成型性能好、能耗低、噪音小、污染少、效率高、运行可靠等优点的静压造型线及气冲造型线使用较为广泛。近年来，国内外造型线制造厂家对造型机的不断改进，先后已出现气冲加压实、气流增益气冲加压实、静压加压实、主动多触头压实、成型挤压等加砂方式，砂型硬度更加均匀化，成为缸体铸件生产首选的造型设备。另外，对于发动机缸体铸件年产量万台左右的厂家，如潍柴四川柴油机厂和康明斯四川五粮液等大中型柴油机缸体铸造企业，均采用pepset自硬砂工艺和三乙胺冷芯盒工艺，这也是节能低碳的最佳选择。国内清华大学、济南铸锻所等早已研制静压造型线，苏州铸造机械厂和保定维尔的静压造型线以及无锡华佩线已有数条投入使用，但他们在整线性能和铸型质量一致性方面还显得不足。因此，国内汽车铸件生产所用造型线多以进口为主，济南铸造锻压机械研究所捷迈铸造工程公司为扬动股份有限公司提供了一条砂箱尺寸为1 000 mm×750 mm×320 mm的静压造型线，该线主机选用德国HWS公司的静压造型机，辅机由国内提供，是国内单主机布线生产率最高的造型线，代表了当今世界的最高造型技术水平。气冲造型问世几十年，其技术发展也在不断提高和进步，与其它现代化湿型砂造型方法一样，都是追求提高砂型紧实的均匀性，从而保证砂型表面光洁，尺寸精确，内部致密。为保证这一点，国外近几年又有了新发展，见表3。表3国外造型线发展趋势 2.3制芯工艺和设备

目前，国内汽车铸造厂缸体生产所用砂芯如水套砂芯、曲轴箱砂芯、缸筒与顶端砂芯、前后端面砂芯等依各厂条件不同，分别采用冷芯盒制芯、热芯盒制芯或覆膜壳芯制芯。冷芯盒工艺因其芯砂流动性、溃散性、生产率、节能和砂芯精度优于其它制芯工艺，在国内汽车发动机缸体铸造行业得到广泛应用。从今后趋势看，其应用范围将不断扩大。

另外，采用锁芯工艺，利用砂芯上开设的工艺孔，二次填砂固化，使多个砂芯组合为一个整体组合砂芯，然后整体涂料、烘干，这样铸件尺寸精度可大大提高，总体尺寸误差不超过0.3 mm。多数厂家采用计算机控制的“制芯中心”使全部制芯过程实现自动化。

制芯等设备主要有德国兰佩冷芯制芯机、西班牙洛拉门迪制芯中心、日本浪速等，国产热芯设备有单工位、两工位、四工位等，壳芯设备有K763/874壳芯机等，可满足复杂、薄壁、高精度铸件对砂芯质量的要求。2.4砂处理工艺和设备 2.4.1粘土湿型砂处理

砂处理工艺对铸件产量和质量至关重要。在大批量流水线生产条件下，型砂周期循环使用，国内汽车行业都非常重视反复使用过程中型砂性能的变化规律，力求选择好的砂处理工艺流程，并采用逐级多点检测和自动控制。随着高压、气冲及静压造型工艺对型砂要求严格性的不断提高，相当多厂家进口了大容量高速混砂设备，如一汽二铸厂采用2套200t/h砂处理单元，分别都配有美国国家工程公司辛普森22G高效混砂机和连续双盘冷却器，整个系统配有各种检测仪器，通过中央控制室模拟控制；哈尔滨东安发动机公司和天津内燃机厂等引进日本新东公司SSD型砂处理系统，回砂采用测温加水（MIA）和测湿加水（MIC）装置以及型砂成型性控制仪，配以先进的检测系统，通过自动化监控向静压造型线提供合格的型砂；上海通用、烟台动力、安徽奇瑞等公司采用塔式结构的砂处理单元，使用国外公司的高效混砂机，旧砂冷却系统以及计算机控制系统，并将旧砂破碎、磁选、筛分、增湿冷却、辅料定量、混砂等工艺布置在24 m×24 m×25 m左右的空间内，这也是目前国外较先进的布置形式。

常州法迪尔克公司开发的MXC 30~120 t/h系列变频式冷却混砂机实现了混砂机创新性的突破，在沈阳华晨、常柴股份等20余家发动机铸造厂得到推广。其砂处理系统布置简单，减少了设备、厂房的基础投入；采用调速变频，降低能耗，型砂混制更均匀；充分发挥膨润土的效率，降低加入量，有效控制型砂温度。表4为部分铸造公司选用的砂处理设备参数。表4部分铸造公司选用的砂处理设备参数

2.4.2粘土湿型砂旧砂（混合型旧砂）热法再生处理线 国内一些汽车发动机铸造厂由于使用砂芯数量较多，落砂时有大量溃散砂芯（这些砂芯几乎都是树脂砂芯）流入到旧砂中，使旧砂量远远超过砂系统的容纳量，迫使必须抛弃大量的旧砂以保持砂处理系统平衡，在所抛弃的旧砂中，不仅有芯头、清理的废砂以及除尘细粉，还有许多落砂时不易破碎的型砂块，形成混合型旧砂。如果把这种混合型旧砂作为废砂（废弃物）抛弃，不仅造成了资源浪费，而且废弃旧砂堆放既占场地，又污染环境，还需大量的运输费用。为减少这类混合型旧砂的产生，有的发动机缸体铸造厂采用热法再生：如哈尔滨东安汽车发动机公司引进意大利的热法再生设备已在生产中应用；一汽铸造公司引进日本热法再生和机械再生结合技术，处理芯砂和型、芯砂混合砂已在生产中得到应用。粘土湿型旧砂再生技术的应用近年来有了突破，实践证明湿型粘土旧砂经热法再生后的LOI值、热膨胀率、发气量、角形系数及灰分含量等指标都优于新砂。但就目前国内铸造行业现状而言，粘土湿型砂热法再生技术的推广仍不如预期的那么广泛，仅有宜宾五粮液康明斯发动机缸体铸造厂以及东风、一拖等大型铸造厂、长三角地区的吴江、昆山等地建有热法焙烧炉用于旧砂再生。最近国外流行一种集铸造与热处理于一体，即落砂、再生和热处理三合一的工艺，国内已陆续有一些采用自硬砂工艺生产铝缸体的铸造厂在落砂清理工序中推广这种工艺。在焙烧炉中，砂型和砂芯的树脂粘结剂所含有的许多能量在与炉中高温及富氧气氛接触燃烧后会被释放，而伴随着粘结剂的燃烧，砂型和砂芯中的型砂就会散落下来。炉顶安装的轴流风扇产生的高速气流向下吹向缸体铸件，将散落的型砂带向炉底。高速气流流过不规则形状的缸体铸件会产生压差，这种压差引起铸件内部和外部的气流扰动，从而将松动的型砂带走。与此同时，高速风扇也使炉内气流分布达到最佳状态，从而使炉内温差保持在很小的范围内。铸件从清洁铸造三合一系统出来后，在完成了固溶热处理的同时，型砂和芯砂都已去除干净。型（芯）砂在漏斗形炉底上被收集在一起。炉底装有流态床，用于对型（芯）砂进行最后清理。粘结剂残留的微粒被分离并被排放。型（芯）砂在炉内被完全再生，经过气力输送到造型、制芯工部。炉内废气集中排放，通过旋风分离器、灼烧器、换热器，最后经过袋式过滤除尘器，清洁后的气体才被排放到大气。

总之，新建铸造工厂必须考虑旧砂再生处理；对已建成投产的铸造工厂，可增加旧砂再生，或将旧砂集中到就近专业处理工厂再生后使用。这已经是一种发展趋势，是国家节能减排、可持续发展的需要。2.5清理工艺和设备

目前，缸体铸件经去除浇冒口后，在清理线上打磨外表面，然后进入鼠笼式抛丸室清理，已是一种常规工艺。生产多品种缸体时，部分厂家采用夹持式高效抛丸清理机进行抛丸。普遍采用各种自动化和机械化专用清理线和高效缸体鼠笼抛丸机以及机械手对缸体进行整体清理，然后用手工对缸体逐个精整及吹净水套内腔残留物。经尺寸检查，气密性试验，铣加工定位点及终检后，进行涂漆或其它防锈处理，成为合格缸体铸件。以钢丸代替铁丸进行抛丸清理，采用机器人分拣缸体铸件，采用浇冒口去除机去除浇冒口以及采用X射线和超声波探伤仪检验内部缺陷等方法已为越来越多的厂家采用。天津丰田等铸造厂都对金属炉料进行抛丸、破碎、净化和称量，以提高熔化效率和铁液质量。表5为国内现有抛丸清理设备的主要技术参数。2.6检测技术和装备

国内大批量生产发动机铸件的厂家都拥有先进的检测仪器和严格的质量保证体系。一般都采用先进的直读光谱仪和红外碳硫仪进行成分检测与控制，利用先进的电子金相显微镜进行精确的金相组织分析，先进的电子拉力试验机可以进行各种金属材料的拉伸、压缩、弯曲等试验，采用三坐标测量机对缸体铸件、模具、芯盒进行自动精确测量，检测水平一直在国内同行业中领先。表6为某铸造厂铸件检测设备及其主要技术参数。

2.7压铸工艺和设备 2.7.1铝合金压铸件

随着人们对环保、轻量化的要求日益提高，汽车发动机缸体逐渐转向采用压铸生产。

目前，发展迅速的有广州东风本田发动机公司、重庆长安汽车集团、长安铃木汽车公司、上海乾通汽车附件公司（3 550 t/年）、乔治费歇尔（苏州）有限公司以及哈尔滨东安动力公司等；此外，长春一汽集团（2 700 t/年）、重庆渝江压铸集团、宜兴江旭铸造公司（3 200 t/年）、广东鸿图科技公司（3 000 t/年）、宁波合力模具科技公司、徐航压铸有限公司、重庆渝美合资公司、重庆蓝黛实业公司以及高要鸿泰精密压铸有限公司等均引进大型压铸机自动生产线生产发动机缸体等铝合金压铸件。由传统铸造方法转向压铸法生产铝合金汽车缸体已经成为一个发展趋势，仅2008一个，国内不同厂家从布勒公司引入了7条2 700 t级别的铝合金发动机缸体生产线。由此可见，我国汽车缸体压铸生产规模在逐步扩大，生产水平也在不断提高，预计在今后铝合金发动机缸体的比例将达到60%~75%。

铝合金缸体压铸工艺如下：熔化采用快速集中熔炼炉，熔化能力一般为1 500~2 000 kg/h，以洁净能源天然气作燃料，控温精度±5℃，炉衬寿命长。大型压铸机选用铝合金定量保温炉，可以在压铸过程中缩短定量循环时间，降低能耗、减少废品率，从而降低成本。压铸机采用压铸岛单元式布置，每台压铸机需要完成铝液精炼、浇注、压铸、取件、冷却、切边、铣浇口、初打磨、检验（在线检测）和装筐等工序，然后进行时效、抛丸、精打磨等后续工序，最后入库。

大型压铸机单元采用取件机械手和喷涂机械手。全自动压铸机采用计算机管理系统实现整个压铸过程检测、存储、计算和记录；强化和提高质量控制手段和检测水平，采用专用真空直读光谱仪对铝合金成分进行快速分析，采用进口仪器对铝液的含氢量、非金属夹杂物、熔渣和铝密度进行检测。

随着压铸工业中一些高新技术的不断出现，如两模板压铸机的应用；采用铝合金390的整套压铸技术压铸出全铝气缸体，摒弃了原来铝合金压铸气缸体中缸筒内铸入铸铁套的方法。近年来，铝合金压铸的柴油发动机壳体已经问世，这是压铸件进入柴油发动机领域的前奏。另外，压铸充型过程理论水平将逐步提高，生产技术也将不断改进；压铸工艺参数的检测技术将不断普及和提高；压铸生产过程中自动化程度逐步完善，并日益普及；电子计算机技术的应用更加广泛和深入；大型压铸件的工艺技术逐步成熟。此外，已研究出各种消除气孔缺陷的工艺方法，如真空压铸、ACRAD压铸（精速密Accurate Rapid Dense）、充氧压铸、匀加速的慢压射技术、局部加压技术等；更有挤压铸造和半固态成型（含流变成型与触变成型）等技术。所有这些，无疑给压铸法注入了新的活力，进而使生产具有高强度、高致密度、可热处理、可焊接等特性的压铸零件成为可能。2.7.2镁合金压铸件

发动机缸体采用镁合金压铸件以实现汽车轻量化也呈不断扩大势态，2010年全国汽车达到1 806万辆时镁合金使用量为6.13万t（仅限于汽车变速箱壳体、制动壳体和方向盘等），这标志着中国镁合金压铸工艺技术正在向国际水平推进。

目前，镁合金的应用已引起我国科研部门的高度重视，早在国家“十五”科技攻关计划中，镁合金项目已被列为重大专项。国内部分企业，如吉利在2007年已经实现了汽车减重10%~14%的初期目标。其轻量化目标是在发动机上全面实施铝镁合金化。乔治费歇尔（苏州）在供应奇瑞和长城等铝合金发动机缸体基础上，正在考虑镁合金发动机缸体压铸项目投产。

汽车镁合金压铸件“入门”要求很高，必须取得一系列的质量体系认证以及生产环境认证，通常包括：ISO9002、QS9000、TS16949等质量体系认证。大型镁合金压铸件生产具有一定的技术难度，这也是需要投入大量人力财力的。由于以上多种因素，向镁合金压铸领域投资应持积极审慎态度，并采取正确的投资策略。2.8发动机缸体凝固模拟软件的应用 目前，国内部分汽车铸造厂家采用凝固模拟软件对发动机缸体铸造过程进行仿真模拟，使整个铸造过程清晰明了地表现出来，以提高铸件的质量及降低成本。

例如，亚新科国际铸造（山西）有限公司的缸体、缸盖铸件在现实生产中经常出现在缩松、渗漏缺陷，如TC6112缸体的渗漏比率高达30%~50%，造成巨大损失。通过使用国内外最先进的模拟凝固软件对产品的浇注状况进行分析；通过UG建立各种设计方案的三维模型，再利用Patran建立它们的有限元模型，然后对各种方案充型过程和凝固过程进行数值模拟。主要模拟了发动机缸体充型过程的速度场与温度场、凝固过程的温度场，以及对可能产生缩孔、缩松等缺陷的区域进行预测。完成模拟后，对各种浇注系统设计方案的充型、凝固过程及缩孔、缩松等缺陷的预测进行了对比分析，从模拟结果中得出最佳的工艺方案。目前ProCAST、Anycasting、CAStsoft CAD/CAE、ABAQUS、华铸CAE铸造模拟凝固软件、INTECAST凝固模拟软件、FT Star凝固模拟软件和SRIFCast充型凝固模拟软件等相继开发，模拟软件在发动机缸体铸造方面的开发应用呈不断扩大趋势。2.9快速成形制造技术的应用

快速成形制造技术又称为快速原型制造技术，它包括立体光刻技术、分层实体制造技术、选择性激光烧结技术、熔融沉积技术、三维印刷技术、热塑性材料选择性喷洒和无模型树脂砂型快速制造工艺等成型方法，集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。

与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其它方法将材料堆积而形成实体零件，所以又称为材料添加制造法。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下几乎能够生成任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率。与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量敏捷制造的有效方法，尤其在汽车发动机缸体铸件等领域已得到了应用。例如，选区激光烧结与铸造技术结合，可有效地应用于发动机设计开发阶段中样机的快速制造，保证产品开发速度，提高产品的开发质量，大大降低开发成本，推动产品早日进入市场。国内已经开发出V8发动机的缸体熔模，利用选区激光烧结成型技术直接制作蜡模，无需开模具，因而大大节省了制造周期和费用，其成型时间为42 h，铸造周期20天。如果按传统制作方法开模具制造，至少需要6个月的时间，费用上百万。此项技术为客户节省大量的时间和开发成本。

汽车发动机缸体的铸造生产中，模板、芯盒、压铸模的制造往往采用机加工的方法完成，此过程不仅周期长、耗资大，而且从模具设计到加工制造是一个多环节的复杂过程，其模具的制造过程极其复杂，开发周期长，研发成本大。不能适用于当前迅速响应市场的需求，而快速成型技术恰好满足了汽车发动机快速制造的要求。采用该技术与传统铸造相结合的方法能够非常迅速地实现从设计到产品的过程，减少中间环节，加快产品投放市场的速度，节省开发成本。例如用激光烧结的方法制作砂型，首先要根据零件的三维CAD模型设计出组合砂型模型。为了与以后的批量生产工艺靠近，砂型模型应尽量与通过模具制作的砂型模型保持一致，将砂型模型的各部分经过软件的分层处理转换为快速成型设备的加工文件，就可以进行激光烧结成型了。如北京某技术中心开发的快速成型用的树脂砂与通常使用的热固化树脂砂极为相似，只不过对粒径分布和形态，树脂成分及表面处理等方面有更严格的指标。成型时的层厚一般为0.2 mm，精度可控制在±0.25 mm以内。由于激光扫描的速度很快，树脂在成型时不能达到完全固化。成型后将未烧结的浮砂清除后，砂型一般要放到加热箱中进行二次固化。经二次固化后的砂型可达到与射芯机制得的砂型相同的性能。由于发动机的部件大多采用砂型铸造，因此快速砂型铸造已成为发动机样机试制的最常用和最有效的方法。山东省汽车零部件快速设计制造工程技术研究中心为某汽车厂采用快速铸造方法生产的四缸发动机的蜡模及铸件，按传统金属铸件方法制造，模具制造周期约需半年，费用几十万。用快速铸造方法，快速成型铸造熔模3天，铸造10天，使整个试制任务比原计划提前了5个月。

国内华中科技大学已经研制出了世界最大成型空间为1 200 mm×1 200 mm的基于粉末床的激光烧结技术快速成型装备。据悉，已有200多家国内外用户购买和使用这项技术及装备，为我国关键行业核心产品的快速自主开发提供了有力手段。我国一些铸造企业应用该技术后，将复杂铸件的交货期由传统的3个月左右缩短到10天左右。我国发动机制造商将大型六缸柴油发动机的缸盖砂芯研制周期由传统方法的5个月左右缩短至一周左右。3结束语

铸造技术发展趋势精 篇2

以强韧化、轻量化、精密化、高效化为目标, 开发铸铁新材料;重点研制奥贝球墨铸铁 (ADI) 热处理设备, 尽快制定国家标准, 推广奥贝球墨铸铁新技术 (如中断热落砂法、中断正火法等) ;开发薄壁高强度灰铸铁件制造技术、铸铁复合材料制造技术 (如原位增强颗粒铁基复合材料制备技术等) 、铸铁件表面或局部强化技术 (如表面激光强化技术等) 。

研制耐磨、耐蚀、耐热特种合金新材料;开发铸造合金钢新品种 (如含氮不锈钢等性能价格比高的铸钢材料) , 提高材质性能、利用率、降低成本、缩短生产周期。

开发优质铝合金材料, 特别是铝基复合材料。研究铝合金中合金化元素的作用原理及铝合金强化途径。研究降低合金中Fe、Si、Zn含量, 提高合金强韧性的方法及合金热处理强化的途径。

2 铸造原辅材料

建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料弦系, 根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不周品种的原砂、少无污染的优质壳芯砂, 抓紧我国原砂资源的调研与开发, 开展取代特种砂的研究和开发人造铸造用砂;将湿型砂粘结剂发展重点放在新型煤粉及取代煤粉的附加物开发上。

开发酚醛一酯自硬法、CO, 一酚醛树脂法所需的新型树脂, 提高聚丙烯酸钠一粉状固化剂一CO, 法树脂的强度、改善吸湿性、扩大应用范围;开展酯硬化碱性树脂自硬砂的原材料及工艺、再生及其设备的研究, 以尽快推广该树脂自硬砂工艺;开发高反应活性的树脂及与其配套的廉价新型温芯盒催化剂, 使制芯工艺由热芯盒法向温芯盒、冷芯盒法转变, 以节约能源、提高砂芯质量。

加强对水玻璃砂吸湿性、溃散性研究, 尤其是应大力开发旧砂回用新技术, 尽最大可能再生回用铸造旧砂, 以降低生产成本、减少污染、节约资源消耗。

开发树脂自硬砂组芯造型, 在可控气氛和压力下充型的工艺和相关材料, 加强国产特种原砂与少无污染高溃散树脂的开发研究, 以满足生产薄壁高强度铝合金缸体、缸盖的需要。提高覆膜砂的强韧性, 改善覆膜砂的溃散性, 改善覆膜砂的热变形性, 加快覆膜砂的硬化速度。

建立与近无余量精确成形技术相适应的新涂料系列--大力开发有机和无机系列非占位涂料, 用于精确成形铸造生产。对单件小批量生产精密铸件用的金属型、热芯盒及模具等开发自硬转移涂料, 对精密砂芯开发微波硬化的转移涂料, 为提高汽车缸体缸盖重FOUNORY VOI 54NO 3要铸件内腔尺寸精度和表面质量, 解决铸钢件壳型铸造中粘砂、表面粗糙等问题, 推广非占位涂料或高渗透、薄层涂料技术与覆模砂技术的结合应用。

大力开发满足树脂砂机械化流水线生产优质钢铁铸件用的流涂、浸涂涂料和设备, 开发能控制冷却速度、提高轻合金质量、减少脱模 (芯) 阻力、提高生产效率的金属型系列涂料, 开发能阻隔树脂砂型 (芯) 中有害气体侵入铸件抑制气孔裂纹等缺陷的烧结屏蔽型涂料 (如防渗碳、渗硫涂料) , 开发适应于粘土型砂的湿型喷涂涂料。

3 合金熔炼

发展5t/h以上大型冲天炉并根据需要采用外热送风、水冷无炉衬连续作业冲天炉;推行冲天炉一感应炉双联熔炼工艺;广泛采用先进的铁液脱硫、过滤技术 (开发烧结温度低、烧结时间短的新型低成本泡沫陶瓷过滤器、适用于各种活性合金、高温物化性能稳定的新型泡沫陶瓷过滤器、适用于熔模铸造、金属型铸造等特种铸造工艺的异形泡沫陶瓷过滤器、深入研究泡沫陶瓷过滤器的过滤净化机制和对金属凝固过程的影响机制、系统研究泡沫陶瓷过滤器的应用技术, 包括孑L径和厚度的选择、安放方式和浇注系统的设计、浇注温度和速度及金属液压头的控制等、开展泡沫陶瓷过滤器的系列化和标准化工作) 、配备直读光谱仪、碳当量快速测定仪、定量金相分析仪及球化率检测仪, 应用微机技术于铸铁熔体热分析等。推广冲天炉除湿送风技术, 冲天炉废气利用, 消除对环境的污染, 提高铁液质量。

采用氩气搅拌、钙线射人净化、AOD、VOD等精炼技术, 提高钢液的纯净度、均匀度与晶粒细化程度, 减少合金加入量, 提高铸件强韧性, 减轻铸件重量与降低废品率。

铝合金铸件生产中, 着重解决无污染、高效、操作简便的精炼技术、变质技术、晶粒细化技术和炉前快速检测技术, 针对不同牌号、不同用途的合金.采用计算机数值模拟技术研究固溶、时效处理工艺参数的优化, 以发挥材料潜能、提高材料性能。引进和消化RID、FI等先进精炼技术, 提高铝合金熔炼水平。

深入研究镁合金熔炼工艺, 加强镁合金熔炼用无污染高效溶剂的系列化商品化开发, 强化高纯铸造镁合金材料、镁一稀土耐热铸造镁合金材料及镁基复合材料的铸造、回收、重熔技术的开发, 进一步加强镁合金压铸、挤压铸造技术的研究和开发, 以适应我国汽车业快速发展的需求。

完善钛合金熔炼设备、解决铸型材料现存问题, 开展真空下铸型加热方式及铸型预热温度对铸件质量影响的研究、真空熔炼下合金元素挥发行为及对合金成分影响的研究、杂质元素对钛铸件质量影响的研究、不同合金不同条件下熔铸工艺参数的优化研究、钛合金熔模铸造材料和工艺的研究、热等静压及铸件焊补工艺的研究。

4 砂型铸造

大力改善铸件内在、外部质量 (如尺寸精度与表面粗糙度) 、减少加工余量, 进一步推广应用气冲、高压、射压和挤压造型等高度机械化、自动化、高密度湿砂型造型工艺是今后中小型铸件生产的主要发展方向。采用纳米技术改性膨润土, 或采用在膨润土中加助粘结剂技术来提高膨润土质量, 是推广应用湿型砂造型工艺的关键。

开发三乙胺冷芯盒法抗湿性及抗铸件脉纹技术, 以节约粘结剂、减少污染、减少铸件缺陷、降低生产成本。

改进和提高垂直分型无箱射压造型机和空气冲击造型机的性能、控制系统的功能, 同时对造型线辅机应按通用化、系列化原则进行开发, 提高配套水平。抓紧开发适合于形状复杂模样造型或多品种批量生产所需要的个性化、实用型气流一压实造型机。提高砂处理设备的质量、技术含量、技术水平和配套能力, 尽快填补包括旧砂冷却装置和适于运送旧砂的斗式提升机在内的技术空白, 努力提高砂处理系统的设计水平。

研制多样化、使用效果好、寿命长的树脂自硬砂成套设备, 增加品种提高性能。

着重开发冷芯盒射芯机系列产品及芯砂混制和送铸造张立波等:中国铸造新技术发展趋势砂设备。

建立抛丸设备试验基地, 对抛丸器、丸砂分离及降躁声装置等进行系统研究开发, 研制技术性能和技术含量高的抛丸清理机。

优先推广树脂自硬砂、冷芯盒自硬工艺、温芯盒法及壳型 (芯) 法;开发无或少污染粘结剂、催化剂、硬化剂及配套的防污染技术, 开发能消除树脂砂铸件缺陷的材料和树脂砂复合技术。推广新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型铸钢件上的应用, 以逐步淘汰粘结强度低、水玻璃加入量大、型砂溃散性差的CO, 一普通水玻璃砂的硬化工艺。

开发精确成形技术和近精确成形技术, 大力发展可视化铸造技术, 推动铸造过程数值模拟技术CAE向集成、虚拟、智能、实用化发展;基于特征化造型的铸造CAD系统将是铸造企业实现现代化生产工艺设计的基础和前提, 新一代铸造CAD系统应是一个集模拟分析、专家系统、人工智能于一体的集成化系统。采用模块化体系和统一数据结构, 且与c AM/c APP/ERP/RPM等无缝集成;促使铸造工装的现代化水平进一步提高, 全面展开CAD/CAM/CAE/RPM、反求工程、并行工程、远程设计与制造、计算机检测与控制系统的集成化、智能化与在线运行, 催发传统铸造业的革命性进步。

摘要：本文从铸造合金材料、铸造原辅材料、铸造合金熔炼、砂型铸造几个方面概括描述了近期可以看到的中国大陆铸造技术的发展趋势。

关键词：中国铸造,铸造技术,铸造合金,铸造原辅材料,合金熔炼,砂型铸造

参考文献

[1]孙国雄, 周荛和.铸造行业可持续发展宏观战略[J].铸造, 1999, (sI) :l.[1]孙国雄, 周荛和.铸造行业可持续发展宏观战略[J].铸造, 1999, (sI) :l.

[2]李新亚, 李宝东, 祝强.铸造行业国内外生产技术现状及发展方向[J].铸造, 1999, (s1) :3.[2]李新亚, 李宝东, 祝强.铸造行业国内外生产技术现状及发展方向[J].铸造, 1999, (s1) :3.

铸造技术发展趋势精 篇3

关键词：高真空；压铸技术；发展；应用

中图分类号：TG249.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0060-02

高真空压铸技术发展迅猛，已经广泛应用于航天、兵器、船舶、仪表、阀体、家电、汽车等行业。高真空压铸技术核心是真空排气阀的创新设计，通过接受压铸机开模、合模、压射信号，完成抽真空、测量真空度、吹压缩空气清洗真空阀等操作程序，确保合金液在真空下压制成形。这种真空压铸技术成形的产品，具有极强的韧性和强度，能够增强企业在高端压铸市场形成核心竞争力，也可以为提升企业经济效益做出重要贡献。

1 高真空压铸工作原理

1.1 真空压铸法

所谓真空，是指绝对无物质的空间。平时所说的真空，是指空气和其他气体都被排挤出来。高真空压铸法，就是指型腔中的气体部分抽挤出来或者全面抽空，这样型腔中的气压就会降低，也能够促使合金液中的气体排出，帮助合金液尽快成形。通过高真空压铸成形的压铸件致密性非常高，有极高的强度和韧性，可以用于多种制造行业，发展前景非常广阔。

1.2 高真空压铸方法及工作原理

高真空压铸技术属于新型技术开发项目，目前高真空压铸技术主要有两种方法。这两种高真空压铸技术都来自于德国，一个是由Muller-Weingarten公司和Vaw公司合作开发的Va-cural法，一个是由Alcan-BDW公司开发的MFT法。Va-cural高真空压铸法的工作原理，如图1所示。

高真空压铸工作原理：将熔化炉用升液管与压射室连接，先抽出合金液中的气体，达到高真空度（气压10 kPa以下），然后用多浇道保证合金液在最短时间内填充型腔。特别是MFT法，普遍使用普通压铸机，这样可以大大降低生产成本，推广应用前景极为广阔。其次，高真空压铸技术涉及众多技术领域，如金属溶液处理、模具结构设计、浇筑工艺和脱模剂生产选用等，只有实现多元融合，才能体现高真空压铸技术的价值。

2 高真空压铸技术开发

2.1 高真空压铸真空截止阀

高真空压铸技术中的截止阀是高真空压铸技术的核心。利用合金液的惯性冲击力实现排气通道的关闭，并利用杠杆方式进行连接，连接方式为：主动—从动两活塞驱动。真空截止阀采用主动和从动活塞杠杆传动，能够使活塞获得较大位移，大大提升了截止阀关闭的灵敏性和可靠性。

2.2 高真空压铸真空系统

高真空压铸铸件时，要确保型腔中的真空度达到91 kPa以上，只有保持很大的抽气速度方可在最短时间内完成。因此，需要采用体积较大的缓冲罐，将型腔中的气体抽出。缓冲罐中的气体，需要用真空泵不断抽出。

2.3 高真空压铸粉体涂料

粉状脱模剂是铸件时必不可少的润滑材料。脱模剂的作用原理是以原料蜡为基础，将这些脱模剂放入压室，在型腔温度作用下，开始融化并附着在型壁表面上，能够起到润滑的作用。粉状脱模剂有优良的涂膜性能和良好的生态环保性，能够极大地提升生产效率。为降低粉状脱模剂生产成本，对粉状脱模剂的开发取得显著成效。

如今，合金压铸使用的粉状脱模剂，大多选择石英、云母、滑石粉和石墨为主要成分，适当加入氮化硼、微晶蜡等。根据实验得知，在粉状脱模剂生产中，滑石粉占50%、石墨占25%、氮化硼占15%、微晶蜡和其他成分占10%时，其喷涂性和脱模性都达到很高的标准。

2.4 高真空压铸模具密封方法

高真空压铸技术的关键技术是抽气效果要达到要求，利用缓冲罐内的真空度和抽气时间，能够有效提升高真空抽气指数，但压铸模具的密封问题依然不容忽视，一旦密封不好，总进气量过大，也会导致高真空度下降。

因此，在高真空压铸时，需要进行相关技术改进操作。首先是在模动模垫板后面增加一块密封板，并在密封板上设置密封槽和缓冲气槽；其次是在压射室和定模底板、冲头，以及压射室内壁上开设密封槽；再就是让所有缓冲气槽都与抽气体系连接，如果有少量气体进入到密封圈内，可以利用缓冲气槽将其抽出，避免进入到模具型腔之中。

3 高真空压铸的发展趋势

3.1 高真空压铸的技术优势

高真空压铸技术相比普通压铸法要有更多技术优势。①高真空压铸技术操作方便、效率高，而且铸件尺寸精度大大提升；②高真空压铸制造采用计算机进行控制，利用触摸屏显示、输入数据，非常直观简洁；③高真空压铸控制系统和压铸机匹配，能够自动检测型腔中的真空度，还可以对真空管路进行自动检测、清洗、报警等；④高真空压铸技术用截止阀，大都是杠杆式，“主——从”活塞运动方式。这种运行方式，开关灵敏，结构合理，反应快，具有寿命长、维护便利、行程短等特点；⑤高真空压铸模具采用密封性结构，泄露少，型腔中的真空度就高。

3.2 高真空压铸铸件的应用前景

高真空压铸技术发展速度惊人，为追求零部件的细密化、轻量化，已经开始将零部件化零为整，进行整体铸件。特别是在一些要求高的行业，如航天、兵器、船舶等，都需要具有大型、薄壁、复杂等特点。如美国ADM-89B巡航导弹，就是采用这样技术生产的，大大降低了质量和生产成本。

3.3 工艺适宜性技术对策

①合金液充填。压铸薄壁、复杂铸件时，其壁厚大多为1～1.5 mm，甚至厚度要薄到0.75 mm，而且形状复杂多样，特别是一些大型和超大型整体铸件，尺寸500～5 000 mm的，其合金液充填问题难以完成。有些铸件虽然形状简单，但表面积很大，充型流径太长，也给合金液充填带来难题。如采用高真空压铸技术，可以有效消除影响合金液充型的三大要素，融入可热膜浇筑，利用石膏型工艺，进行分散内浇道，其导热率大大降低，能够圆满解决狭长、复杂型铸件合金液充型难的问题。

②分散热节补缩。在普通铸件时，如果铸件表面积较大，壁厚较薄，很难在完整顺序凝固温度场中完成，而且分散热节补缩困难，很容易造成铸件的缩孔、缩松等缺陷。利用高真空压铸技术可以使铸件凝固过程中均匀受压，避免出现受压不均出现缩孔、缩松等现象，有效实现对分散热节的补缩。

3.4 高真空压铸技术发展的应用和期待

高真空压铸技术快速发展，但在一些技术领域还存在技术盲区，需要通过多次试验才能获得系统性工艺特性参数，根据试验数据分析形成高真空压铸凝固特性、合金物性能参数等的数据库。还要通过技术改革，不断提升高真空压铸设备的机械化、自动化、系列化程度，促使高真空压铸技术日臻成熟，也为大力推广此项技术创造了良好条件。

4 结 语

真空压铸法就是抽出型腔中的气体，能够将模具型腔中的真空度达91 kPa以上，让合金液在真空下成形，铸件的力学性能特别精良，密实度高，韧性强，被广泛应用于多种制造行业，已经成为未来制造业发展方向。开发高真空压铸技术，推广应用高真空压铸技术，不仅能够提升铸件的各项性能，还能大大降低生产成本，深受制造行业的青睐。

参考文献：

[1] 李海林.真空压铸工艺与铝合金高真空压铸技术研究[J].模具制造，2013，（12）.

[2] 万里，林海，何伟，等.压铸用高真空控制系统的开发与应用[J].特种铸造及有色合金，2010，（7）.

铸造技术发展趋势精 篇4

居室照明离不开灯具,而灯具是照明的集中反映,它既是完成居室建筑功能、创造视觉条件的工具,又是居室装潢的一部分,是照明技术与建筑艺术的统一体.现代灯具不仅在居室内起照明作用,也是营造居室环境氛围的主要组成部分.利用灯具造型及其光色的协调,能使居室环境具有某种氛围和意境,体现一定的风格和个性,增加建筑艺术的美感,使室内空间更加符合人们心理、生理的需求和审美情趣.LED作为一种新型的照明技术,其应用前景举世瞩目,尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源,必将引起照明领域一场新的革命.自从白光LED出现,无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势,因此,LED照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势,LED与传统白炽灯和日光灯一起,为居室照明开辟了崭新的天地.灯具设计的内容与形式主要是光,LED新光源促使照明灯具设计开发的革新,从很大程度上改变了我们的照明观念,使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来,灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立,灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间,居室照明灯具将向更加节能化、健康化、艺术化和人性化发展.一、节能化

研究资料表明,由于LED是冷光源,半导体照明自身对环境没有污染,与白炽灯、荧光灯相比,节电效率可以达到70%以上.在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/10,荧光灯管的1/2.如果用LED取代我们目前传统照明的50%,每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和,其节能效益十分可观.二、健康化

LED是一种绿色光源.LED灯直流驱动,没有频闪;没有红外和紫外的成分,没有辐射污染,显色性高并且具有很强的发光方向性;调光性能好,色温变化时不会产生视觉误差;冷光源发热量低,可以安全触摸;这些都是白炽灯和日光灯达不到的.它既能提供令人舒适的光照空间,又能很好地满足人的生理健康需求,是保护视力并且环保的健康光源.由于目前单只LED功率较小,光亮度较低,单独使用有时不能达到照明亮度要求,而将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明灯具则具有广阔的应用前景.灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求,决定灯具光学系统的形状、LED的数目和功率的大小;也可以将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”,根据组合成的“二次光源”来设计灯具.三、艺术化

光色是构成视觉美学的基本要素,是美化居室的重要手段.光源的选用直接影响灯光的艺术效果,LED在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势;目前彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围,且单色性好,色彩纯度高,红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度(1670万色)的选择具有较大的灵活性.灯具是发光的雕塑,由材料、结构、形态和肌理构造的灯具物质形式也是展示艺术的重要手段.LED技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合,打破了传统灯具的边边框框,超越了固有的所谓灯具形态的观念,灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上,以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题.我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合,材质、结构设计的优势,提高设计自由度来弱化灯具的照明功能,让灯具成为一种视觉艺术,创造舒适优美的灯光艺术效果.例如半透明合成材料和铝制成的类似于蜡烛的LED灯,可随意搁置在地上、墙角或桌上,构思简约而轻松,形态传达的视觉感受和光的体验,让灯具变成充满情趣与生机的生命体.四、人性化

毋庸置疑,光和人的关系是一个永恒的话题,“人们看到了灯,我看见了光”,正是这句经典的话语改变了无数设计师对灯的认识.灯具的最高境界是“无影灯”也是人性化照明的最高体现,房间里没有任何常见灯具的踪迹,让人们可以感受到光亮却找不到光源,体现了把光和人类生活完美结合的人性化设计.LED灯具积小质轻,可选用不同光色的LED组合成照度柔和的各种模块,任意安装在居室中,居室照明灯具的光源可能来源于地面、墙面、窗台、家具、饰物等.因此,未来居室照明将不再局限于单个灯具,而将由单个灯具照明转化为无照明器具感的整体照明效果的无影灯.不同的光色和亮度对人的生理和心理能产生不同的影响,人们在很多情况下并不需要很亮的白光,可能黄光或其它颜色的光更适合生理和心理的需要.三基色LED可以实现亮度、灰度、颜色的连续变换和选择,使得照明从普遍意义上的白光扩展为多种颜色的光.因此,人们可以根据整体照明需要(如颜色、温度、亮度和方向等)来设定照明效果,实现人性化的智能控制,营造不同的室内照明效果.即使居室中只有LED发光天花板和发光墙面,人们也可以根据各自要求、场景情况,以及对环境和生活的不同理解,在不同的空间和时间选择并控制光的亮度、灰度、颜色的变化,模拟出各种光环境来引导、改善情绪,体现更人性化的照明环境.随着LED技术的进一步成熟,LED将会在居室照明灯具设计开发领域取得更多更好的发展.21世纪的居室灯具设计将会是以LED灯具设计为主流,同时充分体现节能化、健康化、艺术化和人性化的照明发展趋势,成为居室灯光文化的主导.在新的世纪里,LED照明灯具必将会照亮每个人的居室,改变每个人的生活,成为灯具开发设计的一次伟大变革.1W~500W LED通用照明解决方案选择要素

不管是大功率的还是小功率的LED照明应用,一般都由电源、LED驱动器、LED、透镜和基板几部分构成,其中关键的元件是LED驱动器,它必须提供一个恒流输出才能保证LED发出的光不会忽明忽暗、以及不会发生LED色偏现象,它一般接受24V-48V的直流电压输入,但也有一些先进的LED驱动器可直接接受220V市电交流输入.大多数客户都要求采用高性能的LED驱动器,以满足“PF值>0.9”和“+85效率”等即将出台的LED照明规范.LED照明应用的主要设计挑战包括以下几个方面:散热、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和消除色偏.这些挑战需要综合运用适当的电源系统拓扑架构、驱动电路拓扑结构和机械设计才能解决.Diodes公司亚太区技术市场总监梁后权指出:“对设计师来说,最大的技术挑战将是高效率要求、光学设计、热管理和提高某些应用的可靠性,如高亮度LED街灯.“在LED照明系统的应用中,除了选择合适的LED产品,一个完整的LED照明设计还要包括光学设计、热设计、产品设计和电气驱动设计.由于LED是低压器件,因此将高压交流供电转换为LED使用的低压恒流驱动将面临许多挑战.”安森美半导体中国区高级应用经理郑宗前指出:“进一步说,为了保证LED照明的优势,LED电气驱动必须是可靠的、高效率的、安全的和低成本的.因此,针对不同的LED照明的应用,首先需要选择正确的驱动电路拓扑结构.”安森美半导体现可以提供从1W到500W功率范围内的全部LED照明解决方案.为了快速推动LED照明市场的起飞,美国国家半导体公司(NSC)最近瞄准了一块非常庞大的白炽灯直接替代市场,即用LED灯直接替代现有家庭或其他应用市场中的白炽灯,并推出了一款针对该市场的直接市电输入LED驱动芯片LM3445.不过,NSC亚太区电源管理产品市场营销经理吴志民表示:“白炽灯已面世很多年,对于许多多年未改的技术标准,我们的家居照明系统一直也在沿用,这个情况并非一朝一夕可以改变过来.例如,基于散热及照明角度等问题,原有的旧式电灯插座或装置并不适宜用来安装LED灯泡.但除了技术问题之外,成本效益也是LED灯无法普及的最大原因.钨丝灯泡及霓虹光管的售价约为US$0.6-0.7/Klm,但目前LED灯的售价仍然高达US$40-50/Klm.”

正如以上所说,由于LED灯必须能够装设在原有的旧式插座之内,因此散热是一个必须克服的大问题.但严格来说,这可以利用机械工程技术解决,LED系统生产商的责任是努力开发新技术,尽量提高LED的亮度(即每单位功率产生的流明量).吴志民自信地说:“我们可以提供功效最高的LED驱动器,以确保可将整个灯光系统的散热量减至最少.”

LED的相对高成本是LED照明市场目前仍难以大规模起飞的主要障碍.例如,英飞凌科技有限公司电源管理业务部产品市场总监Alexander Sommer就说:“大多数小于25W的典型LED照明应用是标志灯、标识灯、以及替代标准的白炽灯和卤素灯.但与现有的荧光灯和白炽灯技术相比,LED初始成本仍然是进入大众市场的一个主要障碍.”

中国轴承铸造行业进出口趋势分析 篇5

中国轴承铸造行业进出口趋势分析

慧典市场研究报告网讯，随着我国经济地位的不断提升和我国五金行业不断发展我国不锈钢工具五金需求递增，我国的五金产品也越来越多的出口到其他国家，海外 需求的增加直接拉动了我国国内铸造企业的产品产量的增加。目前我国五金轴承已构成了较大的经济规模，但是由于发展方式、产业构造、自主创新和品牌建立等方 面提升拉动了内需，将带动性强、辐射作用大的精密轴承等基础机械铸造业作为“十二五”发展的重点行业，力争使其达到或接近国际先进水平。

在十二五规划的指导下，我国高端轴承铸造行业制定了行业发展规划。制订了以项目和出口两驾马车拉动国内模具业的发展的方针。在轨道交通、医疗器械、新 能源、航空航天、汽车轻量化，轨道交通等各个领域发展的带动下，我国轴承铸造行业水平明显得到提高。轴承铸造行业在传统市场稳部前进同时积极开拓新兴市 场，甚至是过去被忽略的边缘市场也得到了开发，这些因素使得模具市场开拓成效显着。

我国的机械铸造业发展态势良好，随着汽车、航空、医疗等行业的蓬勃发展，给国内机械铸造业提供了广阔的发展平台，机械铸造业在传统市场稳部前进同时积极开拓新兴市场。当下中国机械铸造业正朝着高产品档次和降低制造成本的发展方向前进。

全球制造业重心向中国转移，为中国高端轴承铸造行业发展提供了强大动力，也对国内高端轴承制造商提出了越来越高的要求。当下中国轴承铸造行业必须着眼提高产品档次和降低制造成本，实现从“大”向“强”的战略转变。

预计在政策的支持下，到2015年，高端轴承铸造行业的销售额达到2220亿元左右。国产高端轴承铸造行业肩负着我国高端装备国产化的重要使命的挑战，以及考虑到轴研科技卓越的研发、铸造及创新能力，相信未来，定能支撑起我国重大装备国产化的重任。

数控技术发展趋势论文 篇6

题

目：浅谈数控技术的发展趋势 院（部）： 机电工程学院 专

业： 机械工程及自动化 班

级： 机械121 姓

名： 赵建峰 学

号： 20120711030

浅谈数控技术的发展现状及趋势

摘要

数控加工是机械制造中的先进加工技术。它的广泛使用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。

引言

数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

一、国内外数控系统的发展历史

1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。

1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心(MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。

1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。

20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。

二、数控技术的发展趋势

现代数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础。数控技术的发展趋势从以下方面进行介绍。1 开放式、智能化、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

1）开放式数控系统是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统，形成具有个性鲜明的名牌产品。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。

2）新世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括：自适应控制技术，数控系统能检测加工过程中一些重要信息，并自动调整系统的相关参数，达到改进系统运行状态的目的。

3）网络化数控装备是近年来国际著名机床展览会上的一个新亮点。

高速、高精度、高效、高可靠性的数控技术发展方向

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精度加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

其他技术开发和系统的优化成为数控技术的发展方向

1）为适应制造自动化的发展，要求数控系统不仅能完成通常的加工功能，还应具备自动测量、自动送料、自动换刀、自动更换主轴头（有时带坐标变换）、自动误差补偿、自动诊断等功能，广泛地应用机器人、物流系统。

2）以计算机辅助管理和工程数据库、互联网等为主体的制造信息支持技术和智能化决策系统，可对机械加工中的大量信息进行储存和实时处理。

3）采用了神经网络控制技术、模糊控制技术、数字化网络技术，虚拟制造技术以及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、基于网络系统（Web-based）制造和无图纸制造技术的方向发展。

4）研究以媒体传输协议（MTP）、企业资源计划（ERP）、产品数据管理（PDM）为主体的技术以及数据库技术、网络（WEB）技术、面向对象技术、数据安全和监控技术、应用集成技术、配置管理技术等开发面向国际化市场竞争所需要的新一代管理信息系统软件，并在制造行业推广应用。

5）按照现场总线工业数字通讯协议，进行通讯模板设计、生产技术及防爆、可靠性一致性测试技术研究；进行符合制造业自动化现场总线标准的产品开发；现场总线产品的开发工具、系统软硬件的开发；产品互换性、互操作性技术及认证技术和工具方法的研究。

6）进行高精度、高可靠性自动化仪表和现场总线智能仪表及控制系统的开发；总线式自动测试系统软件及基本模件开发；自调零、自校正、自诊断的数字化科学仪器的开发。

三、发展现状

目前，我国高等职业教育的发展取得了相当大的进步，但依然存在不少问题，毕业学生的能力依然不能满足企业的需要。在几年以前，各新闻媒体就纷纷报道社会急需数控高技能型人才，企业纷纷上数控设备,但结果却找不到实用人才，导致设备使用率和生产效率极低。高等职业院校的办学宗旨就是为社会培养高技能型人才，具有明确的职业定向性。可是，恰恰这培养高技能人才的地方却急需高技能、实战型教师，即使具备这种资格的教师，他的任教方法也不太完善。下面对如何保障高质量数控人才培养从根本上进行分析。

四、通过生产实践提高自己的实战力

老师和学生一样，只有参与生产实践才能练出手，当然要达到较高的水平需付出极大的艰辛和大量的劳动。多数学生对数控机床比较感兴趣，他们希望自己的老师具有很高的能力，如果老师在这方面不能让学生满足，将影响学生的学习兴趣。所以教师应有丰富的实战经验，让学生充分地信服，才能进一步激发他们的求知欲，达到一个较好的教学效果。要成为让学生信服的实战老师，应该在课余时间、寒暑假期间训练自己的实操能力，结合企业生产设计并加工各种各样的工件。在训练中不断提高自己，达到既能设计又能熟练操作机床进行加工的水平。在这期间难免出现事故，自己要及时总结教训，坚持持之以恒的精神。

总结

数控技术是发展新型高新技术产业和尖端工业的重要技术。世界各国信息产业、生物产业、航空航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。因此，以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。我国数控技术的发展面向智能化、网络化、信息化的方向蓬勃发展，新技术的研究开发和系统的优化，为数控技术提供了较为广阔的发展空间。

参考文献