低压铸造技术研究发展与应用现状

1低压铸造技术研究进展

1.1 低压铸造发展史和应用概况

低压铸造最早由英国人E. F. LAKE于1910年提出并申请专利。其目的是解决重力铸造中浇注系统充型和补缩的矛盾。在重力铸造中为了充型平稳,避免气孔、夹渣,一般都采用底注式,因此铸型温度场分布不利于冒口补缩。低压铸造则巧妙地利用坩埚气压,将金属液由下而上充填铸型,在低气压下保持下浇道与补缩通道合二为一,始终维持铸型温度梯度与压力梯度的一致性,从而解决了重力铸造中充型平稳性与补缩的矛盾,而且使铸件品质大大提高。低压铸造真正被推广应用是在“二战”以后,当时发现低压铸造可解决厚大断面铝合金铸件的壁厚效应,即因壁厚增加力学性能急剧下降的缺点。低压铸造由于有较高的补缩压力和温度梯度,有效地提高了厚大断面铸件的致密性。这一技术至今仍被应用于厚大断面铸件的铸造。1950年以后由于汽车工业的发展,使低压铸造工艺和设备有了一个飞跃。汽车轮毂由于质量要求高,本身结构又适于低压铸造,而且需求量大,因此极大地推动了低压铸造技术的发展。英国在60年代率先发展低压铸造汽车轮毂,其后美国、日本、西德相继发展。据1989年统计,美国Parkficld车轮有限公司低压铸造轮毂年产量达到250万只,日本日立金属制作所采用14台自动化低压铸造机,年产铝合金轮毂180万只。德国Stahlschmidt&Maiworn公司使用30台低压铸造机每年生产200万只铸铝轮毂。法国雷诺公司所有汽车发动机缸盖均采用低压铸造法生产,共11台低压铸机,日产5 500只缸盖。铸铝轮毂市场占有率1981年仅4%,1994年扩大到40%,至2000年预计市场份额将扩大到60%,铸铝轮毂生产在国际上绝大多数采用低压铸造法。

1.2低压铸造原理和特点

低压铸造是利用气体压力或者电磁力将金属液压入铸型来实现充型的。加在合金液面上的气体压力或者使之发生定向移动的电磁力，迫使合金液沿升液管上升，合金液进入型腔直至充满型腔这一阶段称为充型阶段。图1为气压式低压铸造基本原理图。图2为低压铸造的压力-时间曲线，其中AB段为充型过程。

充型压力是指金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。当铸件高度确定以后，就可以根据以下公式计算出充型压力值。

p=H·γ·μ(1)

式中：p为充型压力；H为合金液从液面上升到铸件顶部的总高度；γ为合金在浇注温度时的密度；μ为阻力系数，通常可取μ=1.0～1.5。阻力系数μ同铸件高度、厚度、铸型材料、浇注温度、铸型的排气条件以及合金成分有关。在铸型和

管道确定后，μ值可以通过实验测定。

充型速度取决于通入坩埚气体压力增加的速度或者使之发生定向移动的电磁力增加速度，可用以下公式计算。

v=(p2-p1)/t(2)

式中：v为充型速度；p2，p1为充型压力和升液压力；t为充型时间。充型速度反映了浇注过程中金属液上升的情况。v大则金属液上升快，小则上升慢，显然充型速度能直接影响铸件的质量。例如，当金属液上升太快时，型腔的气体来不及排除，在型腔体积减小的情况下，型腔中气体压力升高就会产生反压力。当反压力等于p2时，金属液就会停止上升。随着充型压力的继续增加，超过反压力时，金属液才能继续充型，这样会使铸件表面形成“水纹”，从而影响铸件的

外观，严重时会造成铸件报废。对于薄壁复杂铸件，充型速度太快，还易产生气泡，形成气孔缺陷。但如果充型速度太慢，又会产生浇不足及冷隔等缺陷。因此，对厚壁简单件来说，由于壁厚，所以铸件的成型不是主要矛盾，故它的充型速度稍慢一些也不会导致冷隔、欠浇等缺陷。但如果是薄壁复杂铸件，且模具冷却强

度又较大，如果充型速度太慢，则会形成铸件冷隔、欠浇等缺陷，因此对于这类比较容易凝固冷却的铸件，在完成金属液的升液后，应该加快其充型速度，以防止铸件产生冷隔、欠浇等缺陷。

低压铸造的目的之一是为解决重力铸造中浇注系统充型和补缩的矛盾。重力铸造一般采用底注式，铸型温度场分布不利于冒口补缩。低压铸造则巧妙地

利用坩埚气压，将金属液由下而上充填铸型，在工艺设计时尽量利用气压作用，实现浇道与补缩通道合二为一，始终维持铸型温度梯度与压力梯度的一致性，从而解决重力铸造中充型与补缩的矛盾。因此，它具有许多显著优点：①金属液充型平稳，充型速度可根据铸件的不同结构和铸型的不同材料等因素进行控制，充型时可避免金属液产生翻腾、冲击和飞溅，减少二次氧化，卷气、冷隔等铸造缺陷，提高铸件质量；②金属液在压力作用下充型，流动性增加，有利于获得轮廓清晰的铸件；一次渣卷入的几率也大为减少；③铸件在压力作用下凝固，可得到充分的补缩，故铸件组织致密，力学性能提高；④可以大幅度提高工艺出品率。

1.3低压铸造充型工艺的研究现状

1.3.1气压式低压铸造充型

自从二十世纪初期开始研究并应用低压铸造工艺，气压式低压铸造已经由实验转入生产，从生产简单件发展到生产复杂件，从生产铝、铜合金铸件发展到黑色金属和轻量化的镁合金铸件，从起初的单件、小批量发展到大批量、机械化生产，从砂型发展到金属型、消失模等精密度更高的低压铸造。面向21世纪，铸造技术正在向更轻、更薄、更精、更强、更韧、成本低、周期短、质量高的方向发展。大型化、轻量化、精确化、数字化、网络化、清洁化及利用再循环将是未来铸造技术的重要发展方向。近年来，我国一些高校及科研院所对低压铸造充型进行了研究，并取得了大量的成果，主要表现在基础研究、薄壁件和铸件精确化等方面。（1）基础研究和薄壁件

西北工业大学的王安家等人采用低压铸造方法对A357合金的充型过程进行了研究。结果表明，当充型压力低于30kPa时，随着充型压力增大可以得到表面质量较优的铸件；达到30kPa以上时，就出现粘砂、夹杂、气孔等缺陷。而梅娥[8]等人则采用低压铸造方法浇铸了壁厚为5mm和2mm的Al-Cu薄板铸件,测试温度场,并考察了反重力铸造的两种基本充型形态-反向充填和顺序充填对铸件温度分布和铸件质量的影响。研究表明，反向充填产生的温度分布不利于铸件补缩，易产生缩松缺陷；顺序充填产生的温度分布使铸件倾向于顺序凝固，有利于得到组织致密的铸件，但易在最后凝固部位产生应力和裂纹。在实际生产中可根据两种充型形态下铸件的凝固特点，采用合适的浇注系统和充型工艺参数，来防止缺陷产生。

（2）铝合金铸件精确化

华中科技大学的敏等人试验研究了反重力浇注条件下，铝合金消失模真空低压铸造的充型流动特性。通过采用电极触点法测定不同条件（真空度、浇注温度、浇道面积）下铝合金液体流动前沿的变化规律，获得了不同条件下液态ZL101的充型等时曲线；证明了负压、浇注温度、浇注系统的尺寸、气体流量、模样的壁厚、涂料的性能等对铝合金消失模真空低压铸造的充型形态及充型速度都有较大的影响。

（3）镁合金铸件精确化

由于镁合金产品具有以下优势:①轻量化：密度1.8 g/cm3左右，是钢铁的1/4,铝的2/3，与塑料相近；②比强度高、刚性好，优于钢及铝；③极佳的防震性，

耐冲击、耐磨性良好；④优良的热传导性，可改善电子产品散热问题；⑤非磁

性金属，抗电磁波干扰，电磁屏蔽性好；⑥加工成形性好，成品外观美丽，质感佳，无可燃性(相对于塑料)；⑦材料回收率高，符合环保法；⑧尺寸稳定，收缩率小，不易因环境温度变化而改变(相对于塑料)。所以对镁合金的研究也越来越多，如华中科技大学的大付等人利用自主开发的真空低压消失模铸造技术及其

装备用AZ91D镁合金成功地浇注出了电机外壳、排气管等复杂的镁合金铸件。这种新的消失摸铸造工艺大大提高了镁合金的充型能力，消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。吴和保等人则采用摄影法和电触点法对薄壁镁合金零件的充型特征进行了系统研究。实验结果表明,在低真空度条件下,镁合金呈拱形层状推进,其充型速度随充气流量的变化而变化。过小的充气流量会造成金属液充型速度较小,产生浇不足缺陷,而充气流量过大则

会使金属液流动前沿不平稳,产生气孔缺陷。真空度有利于砂型紧实和热解产物的传输,但过高的真空度使金属液呈凹槽形推进,不利于热解产物的溢出,在铸件末端产生集中性气孔缺陷。因此，镁合金真空低压消失模铸造最佳的充气流量围为3～4 m3/h，真空度低于0.02 MPa。

1.3.2电磁低压铸造充型

电磁低压铸造技术是一种生产效率高、近无余量精确成型方法之一。它不仅具有充型平稳、流量精确可控、电磁作用提高铸件性能等优点，还能克服传统气压低压铸造过程中液面波动、铝液吸气及氧化夹杂等缺点。因此，近年来，人们对电磁低压铸造的研究越来越深入了。我国从20世纪60年代起就有人研究过铸造用电磁泵]，并取得了一定的进展，但由于当时材料和工艺技术所限，一直没有研制成功。近年来国虽有个别单位引进，但仅仅是使用该设备与技术，并未形成生产制造能力。据了解，清华大学、西北工业大学、工业大学等重点院校的铸造专家们对此项技术表示关注，但是否已对该技术进行研制还未见有相关论文发表。目前，中北大学铸造工程研究中心经数年的开发研究，研制出新型平面直流电磁泵系统，填补了国空白并达到了国际领先水平。在理论研究方面，徐宏等人研究确定了铝合金电磁泵低压铸造充型压力计算控制计算方法，通过实验研究在不同励磁电流和电极电流下电流与电磁泵输出压力之间的关系，建立压力控制计算模型，并进行了电磁泵低压铸造过程模拟验证。研究表明：在磁感应强度确定的情况下，电极电流与输出压力都是呈严格的线性变化规律；电磁泵低压铸造充型平稳，加压压力控制精确，是高质量铝铸件生产先进的铸造工艺方法。

在实验研究方面，晶等人通过对引进电磁泵工艺参数测定的实验研究及结果分析，结合复杂铝合金铸件的特点，确定了电磁泵砂型低压铸造复杂铝铸件充型工艺。应用结果表明，采用该技术生产的车用发动机铝合金缸盖综合性能良好。党惊知等人则通过在电磁泵低压铸造平稳充型情况下对ZLSi9Mg铝合金组织及力学性能的影响进行了研究。结果表明：ZLSi9Mg铝合金熔液经电磁泵输送后，其凝固组织得到细化，在最佳工艺条件下，其抗拉强度、伸长率提高；且磁场作用对合金的抗拉强度和伸长率的影响大于电流的作用。在实际生产方面，晶等人通过电磁泵原理研发的铝合金电磁充型铸造装置生产的增压器叶轮，不仅综合性能良好，且成品率明显提高。侯击波[18]等人结合壳型薄壁铝合金铸件的特点,对电磁低压铸造设备的工作原理进行了分析和实验研究后,提出适用于电磁泵的间接式工艺控制工艺方案,成功铸造了某罩壳,铸件成品率明显优于气压式低压铸造方法。从以上研究来看，电磁泵技术应用于低压铸造具有较明显的效果，生产的铸件组织致密、性能优良且质量非常稳定，是一种很有发展前途的低压铸造

生产设备。

1.3.3计算机在低压铸造充型过程中的应用

随着计算机技术的快速发展，铸造过程中的充型模拟也得到了迅猛发展。低压铸造充型过程数值模拟就是采用数值技术手段和一定的信息手段，根据低压铸造的工艺特点和充型流动的特点来模拟分析低压铸造生产过程中各因素对铸件成型过程的影响，预测缺陷，为进一步改进工艺提供合理和准确的依据，从而达到降低铸件缺陷、提高产品质量和工艺出品率的目的。计算机在低压铸造充型过程中的应用主要体现在实际生产的应用、算法的改进以及充型过程的研究等几个方面。（1）低压铸造充型数值模拟在生产中的应用

经过30多年的不断发展，铸造过程的宏观模拟在工程应用中已是一项十分成熟的技术，能进行低压铸造充型数值模拟的商品化软件有德国的MAGMACASTS,美国的PROCAST、Flow-3D、AFS Solid、FDAP7.0,英国的CFDS-Flow3D,法国的Simulor,日本的CASTEM、Soldia，瑞典的NOVAFLOW软件以及中国的铸造之星(FT-STAR)等，并在生产中取得显著的经济及社会效益。如某公司通过低压铸造充型过程数值模拟软件，制定合理工艺方案，采用低压铸造方式生产了DLZ147-1880铝合金汽车轮毂。

（2）低压铸造充型算法的改进

许多铸造缺陷如卷气、夹杂、缩孔等都与液态金属的充型过程有关。为了控制充型和流动方式，对充型过程进行数值模拟是非常有必要。其中研究多数SOLA-VOF 法为基础，引入体积函数处理自由表面，并对传热计算和流量修正等方法进行研究改进如闻星火等人根据低压铸造圆盘类铸件的充型特点,设计开发了一套简化充型模拟软件,应用于低压铸造铝合金轮毂铸件的充型模拟。模拟结果与采用SOLA-VOF算法的模拟结果进行对比表明,充型过程及铸件温度分布合理,实现了为后续凝固模拟提供准确的初始温度场的设计目标。该简化算法运算时间短,可以满足实际应用中对运算时间的要求。万柳军等人以低压铸造汽车轮毂为研究对象,对铸造充型过程数值模拟算法进行了研究改进，包括采用自适应压力迭代法提高了SOLA算法的迭代收敛速度；在计算中运用动态迭代搜索域减少了冗余的程序开销,提高了计算效率；采用精确算法与简化算法相结合的方法,在保证轮毂关键部位模拟精度的同时缩短了计算时间。

（3）低压铸造充型过程的研究

立亮等人利用数值模拟技术,对低压铸造铝合金车轮的流动、充型过程进行了分析。应用表明,流动场数值模拟技术可以跟踪液态金属的充型形貌,分析各部位的压力分布,为优化铸造工艺、改进模具设计提供了有效的手段。而忠兴等人以物理模拟技术、图像处理技术和计算机技术为基础采用水模拟计算机可视化技术,观察和记录液体充型过程的图像信息。运用数字视频处理中的运动补偿技术对获取的流动状态图像进行分析,对低压铸造水模拟充型过程的二维速度场进行了计算,建立了量化的流动场。实现了铸造充型过程水模拟技术的量化分析。还有，周中波等人通过数值模拟方法研究了低压铸造铝合金薄板件熔体充填过程的流动形态,在此基础上,进一步探讨了充型压力、升压速率及型腔厚度因素与充填能力的关系。结果表明,在反重力场作用下,铝合金熔体从下而上逐层充填薄壁型腔,但随着壁厚增加,射流区两侧的涡流面积增大,出现较明显的反向充填特征。另外,充型压力和升压速率的增大有助于改善反重力铸造铝合金薄壁件的

充填能力。在铝合金轮毂的低压铸造充型过程中，压力条件是影响铸件质量的主要因素。继刚等人提出了低压铸造充型非线性压力条件的加载方法。结合线性与

非线性压力加载的数值模拟，分析与验证了非线性压力条件的有效性，详细说明了压力条件对充型状态的影响，以及缺陷的形成。对于复杂轮型，非线性压力条件可以获得稳定充型状态；充型前流进入型腔后，可适当提高压力加载速度；在轮辐与轮辋下缘充型，加载速度应较平缓；在轮辋部分的上升充型中，压力加载速度再次适当提高。研究表明，非线性压力条件可以有效地减少铸件充型缺陷，提高复杂轮毂的成品率；在保障前流稳定的情况下，可以通过数值模拟与试压铸而获得合理的非线性压力条件。

2低铸造技术应用现状

2.1 石油工业应用现状

迄今为止,国外油田广泛使用NEMA设计的超高转差率或高转差率电动机驱动游梁式抽油机,由于散热需要,电动机的机座普遍采用铸造铝合金制造。《游梁式抽油机用电动机规》(SY/T6636-2005)已作为中国石油天然气行业标准正式发布。国自1984年以来开始生产此类电动机,机座采用铝合金低压铸造工艺生产,应用此机座的系列电动机通过了美国石油学会API认证,但中心高250 mm以上的电动机机座采用金属型低压铸造工艺,在国尚不普遍。

铸件外形图

1 铸件分析

国目前生产的该类电动机最大功率为100 kW,机座中心高280 mm,铸件净质量为79 kg,合金牌号ZAlSi9Mg,主要成分(质量分数): Si为8. 0%~10.5%,Mg为

0.17%~0.35%,Mn为0.2%~0.5%。铸件4周共有66个散热片,外型见图。铸件壁厚悬殊,最薄处为3.6 mm,最厚处为42.0 mm。

2 模具及低压铸造机

模具采用水平4开模、中央主芯垂直向上开模结构。机座散热片模具部分采用3Cr2W8V耐热模具钢制造,镶片结构,每个散热片由两片镶片拼成,在拼缝全长上磨出深0.1 mm的排气道[1]。低压铸造机水平开模缸最大开模力为100 kN,有效行程为300 mm,垂直主缸最大开模力为300 kN,有效行程为1 500 mm。模具结构见图。

十三五铸造行业发展规划及前景分析

十三五铸造行业发展规划及前景分析 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

十三五中国铸造行业发展规划及前景分析 “十二五”以来，我国铸造行业持续平稳发展，但增速显着放缓，与其他国民经济各行业一样进入到了发展的新常态。我国铸造行业发展现状如何，面临哪些主要问题“十三五”期间，我国铸造行业的发展趋势如何行业发展的指导思想、战略、目标和主要任务是什么哪些相关政策和措施将会出台日前，中国铸造协会全文发布了《铸造行业“十三五”发展规划》（以下简称《规划》）。重点发展任务直指行业难题《规划》指出了我国铸造行业面临的主要问题：铸造行业仍然存在大量落后产能，多数领域产能过剩加剧，少数领域关键铸件尚不能满足主机要求，质量和品牌意识不强，粗放式发展方式没有根本转变。铸造行业标准体系不适应市场经济运行下的需求，职业教育与培训体制不适应行业发展的需要。为了适应制造强国战略，把我国建设成为铸造强国，铸造行业在“十三五”期间面临的转型发展任务十分艰巨。因而，《规划》提出了铸造行业在“十三五”期间的重点任务。一、是加快淘汰铸造行业落后产能。继续深入推进铸造行业准入制度的实施，通过国家铸造行业准入管理的产业政策引导，加强环保及淘汰落后产能政策的制定，推进地方相关产业发展配套政策实施，通过市场驱动，积极化解铸造行业产能过剩矛盾，引导产能向优势产能集中。二、是重点攻克一批高端装备制造业关键铸件制造的“瓶颈”。特别是攻克能源动力、轨道交通、航空航天等领域需要的关键铸件核心铸造技术，攻克工程机械高压力、大流量高端液压铸件等基础铸件的制造。三、是关键共性技术研究和优先发展重大技术装备。为提升我国铸造行业的技术水平，提高铸件产品质量，重点要在材料、生产、工艺、质量检验及修复、节能减排及资源再生循环利用、工程模拟及信息化、智能制造等方面开展一批关键共性铸造技术研究。同时，在先进自动化铸造设备、废砂再生、高效节能熔炼设备、铸造3D打印设备等领域突破一批重大技术装备的研制与应用。四、是推动铸造行业创新驱动发展。推进以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系建设，继续支持行业研究机构的发展，大力提升中国绿色铸造研究院等新型研究机构的建设水平。在分行业或专题领域继续培育一批如压铸技术、耐磨材料、精密铸造等行业关键共性技术研究机构、产业联盟和协同创新工作平台的建设，推动铸造行业创新发展。建立完善的科技成果信息共享平台，加快科技成果转化和产业化进程，推

中国铸造模具行业发展现状及趋势是怎样的

中国铸造模具行业发展现状及趋势是怎样的 “十五”期间中国铸造巿场呈现良好趋势，2005年全国铸件总量达到1800万吨左右，球墨铸件在总产量中的比重提高到20%-25%，即320万-400万吨;随着轿车产量的增加，有色铸造件产量接近200 万吨;今后国际巿场需求也将保持高速增长态势，全球对中国铸件的年需求量约为4000万吨左右，其中球墨铸铁和有色合金铸件需求量增长迅速，铸造模具产值将超过百亿元人民币。一、国内外铸造模具企业比较全国铸造模具生产企业，大体可以分成以下几类：第一类为铸造模具专业厂(包括合资和独资企业)，这些企业设备先进，技术优良，是铸造模具行业的主力;第二类是铸造专业厂的模具车间;第三类是近年来发展迅速的私营和民营模具厂，这类企业规模不大，数量众多，各有分工，协同作战，分布在江浙、广东一带，其中有些厂已经具备了一定的实力;第四类是兼做铸造模具的其他一些模具厂。总之，铸造模具生产企业呈多元化，并向高水平发展，这也是中国经济发展带来的必然趋势。国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，技术水平高，生产效率极高。国外模具企业一般不超过100人，多数在50人以下。在人员结构上，设计、质量控制、营销人员超过30%，管理人员在5%以下。年人均产值超过100万元人民币，最高能达到200多万元人民币。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多，但一些国企的人员结构还不尽合理，在年人均产值上差距还很大，多数在10~20万元人民币，少数能达到40万元人民币。国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计;操作人员具备多种操作技能;营销人

铸造发展历程

铸造发展历程铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎，战国时期的曾侯乙尊盘，西汉的透光镜，都是古代铸造的代表产品。早期的铸件大多是农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具，艺术色彩浓厚。那时的铸造工艺是与制陶工艺并行发展的，受陶器的影响很大。中国在公元前513年，铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件—晋国铸型鼎,重约270公斤。欧洲在公元八世纪前后也开始生产铸铁件。铸铁件的出现，扩大了铸件的应用范围。例如在15～17世纪，德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸铁管道。18世纪的工业革命以后，蒸汽机、纺织机和铁路等工业兴起，铸件进入为大工业服务的新时期，铸造技术开始有了大的发展。进入20世纪，铸造的发展速度很快，其重要因素之一是产品技术的进步，要求铸件各种机械物理性能更好，同时仍具有良好的机械加工性能；另一个原因是机械工业本身和其他工业如化工、仪表等的发展，给铸造业创造了有利的物质条件。如检测手段的发展，保证了铸件质量的提高和稳定，并给铸造理论的发展提供了条件；电子显微镜等的发明，帮助人们深入到金属的微观世界，探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固的理论，指导铸造生产。在这一时期内开发出大量性能优越，品种丰富的新铸造金属材料，如球墨铸铁，能焊接的可锻铸铁，超低碳不锈钢，铝铜、铝硅、铝镁合金，钛基、镍基合金等，并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺，使铸件的适应性更为广泛。 50年代以后，出现了湿砂高压造型，化学硬化砂造型和造芯，负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺，使铸件具有很高的形状、尺寸精度和良好的表面光洁度，铸造车间的劳动条件和环境卫生也大为改善。 20世纪以来铸造业的重大进展中，灰铸铁的孕育处理和化学硬化砂造型这两项新工艺有着特殊的意义。这两项发明，冲破了延续几千年的传统方法，给铸造工艺开辟了新的领域，对提高铸件的竞争能力产生了重大的影响。

我国铸造新技术的发展趋势精编

我国铸造新技术的发展趋势精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

我国铸造新技术的发展面对全球，信息、技术飞速发展，机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升，中国(这里只讲大陆的情况，不包括台湾和港澳地区)铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距，大胆利用现代科学技术及管理的最新成果，认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理，把握现代铸造技术的发展趋势，采用先进适用技术，实施可持续发展战略，立足现实又高瞻远瞩，以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。我国加入WTO和世界进入21世纪以来，人们从不同角度探讨铸造技术的发展并且发表了许多着述，为了给人们提供一个关于我国铸造技术发展现状和发展趋势的整体概念，引发同仁们更深入地思考，笔者就自己的认识以及参考了一些公开发表的文献，同时又吸纳了一些专家学者的意见，形成此文，以供同行参考。 1 发达国家铸造技术发展现状

发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达%，以下：熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N达到几个或几十个10～6的水平。在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P小于%、S小于%，铸钢要求P、S均小于%，采用热分析技术及时准确控制C、S含量，用直读光谱仪2～3 min分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。过滤后的钢铸件射线探伤A级合格率提高13个百分点，铝镁合金经过滤，铸件抗拉强度提高50%、伸长率提高100%以上。

我国铸造行业概况及现状分析

据铸造行业现状了解，中国境内已经形成四个集聚趋势比较明显的铸造产业基地，它们分别是：中国铸造之乡-河北泊头，江南铸都-湖南嘉禾，中国汽车铸件出口基地-河南林州，中国耐磨铸件之都-安徽宁国等为代表的铸造产业集群发展基地。现对2014-2015年我国铸造行业概况及现状分析。产业集聚发展能够聚合产业内和产业上下游企业的能量，形成一个能量巨大的产业能量环，以集聚的大量能量带动产业内部的企业发展。产业集聚具有诸多的优势，铸造产业已经深刻的认识到产业集聚对于推动铸造产业发展具有的重要意义。一、铸造行业十年十大成就 1.铸件产量连续11年居世界首位 2010年我国铸件总产量已达3960万吨,产值超过4000亿元，铸造厂点约3万家，从业人员约200万人。 2.铸件进出口企稳回升我国每年铸件出口总量点铸件总产量的8%左右。原来一些需要进口的铸件，现在可以自己制造。只有极少数高端铸件需要进口，铸件的进口数量，占我国铸件出口量的1.5%。 3.企业规模逐步增大

我国铸造企业数量比世界其他国家铸造企业的总和还要多，但企业的平均产量远低于发达国家，甚至低于一些发展中国家。目前这种状态正在渐渐改善，我国铸造企业的平均规模正逐步增大。 4.铸件质量明显提高一是铸件内、外废品率有了明显下降;二是某些类别铸件的尺寸精度、表面粗糙度、材质力学性能和耐热、耐蚀、抗磨等重要质量指标达到了国际一流水平;三是出口铸件的技术档次、质量、品种和数量都有大幅度提高，某些原来依靠进口的重要铸件已实现国产化。 5.铸造企业技术水平有较大提高近十年来，国内已有一批铸造企业在规模和技术水平上接近和达到世界一流企业水平，并在国际竞争中取得明显优势。 6.铸造用原辅材料商品化程度大幅度提高近年来，铸造用原辅材料的生产和供应已成为一个单独的产业。国内一些大型铸造原辅材料生产企业不仅在国内有举足轻重的地位，同时也向其它国家出口。 7.国产铸造设备占有率和模具的制造水平有显著提高国内原有的铸造设备制造厂加上一批新兴的公司通过技术引进、消化吸收、自主创新的方式，生产了许多性价比高的铸造装备，基本满足了国内高端铸件生产企业需求，同时出口量呈逐年增加的态势。铸造模具制造业也得到快速发展。浙江象山、江苏无锡等地已成为我国铸造模具的制造中心。一些复杂铸件的模具在国内均可制造。 8.铸造企业的专业化水平进一步提升近年来，不少铸造企业加快了专业化步伐，致力于开发高技术含量、自主技术绝窍的产品。专业化生产优越性得到进一步体现。 9.“绿色铸造”理念得到强化

国内外铸造技术发展现状.doc

国内外铸造技术发展现状铸造成型是制造复杂零件的最灵活的方法。先进铸造技术的应用给制造工业带来了新的活力。为数众多的软件问世和计算机技术的迅独猛发展使得为生产在几何形状、尺寸、使用性能等方面都符合要求的铸件提出确切可靠的信息成为可能。铸造厂在其用户进行产品设计和开发阶段就能成为后者在CAD层次上一个有力的伙伴。与此同时，铸造厂也遇到了来自铸造行业内部和外部的巨大挑战。或许可以说，处于世纪之交的各国铸造厂都把下述四项目标作为自己的主要任务：1．提高铸件质量和可靠性，生产优质近终形铸件； 2．加强环保，实现可持续性发展； 3．降低生产成本； 4．缩短交货期。不言而谕，其中第一项是最重要的，如果不能生产出优质铸件，其它目标就无从谈起。一．信息技术在铸造生产中得到广泛应用由计算机、网络技术、传感技术、人工智能等所构成的信息技术近年来在铸造生产中得到更为广泛的应用。这正在改变着铸造生产的面貌。可以说，现代铸造技术的主要特征就是将传统的铸造工艺与信息技术溶于一体。

铸件充型和凝固模拟在世界各国铸造厂中得到越来越多的实际应用。据不完全统计，仅仅包括MAGMASOFT、AFS SOLIDFICATION SYSTEM（3D）在内的欧美八种软件共已销售出1200多套。为了优化铸造厂的生产组织和车间设计，铸造工作者已经着手对铸造生产过程进行仿真研究。人们可以通过在屏幕上进行整个铸造厂或其中某一局部的生产，以找出其中的薄弱环节，提出优化生产组织和车间设计的方案。这已在美国、瑞典的一些铸造厂中得到应用，取得了良好结果。德国Laempe公司、Honttinger 公司、西班牙Loramandi公司等对其用户的制芯工段也进行三维仿真的实现优化设计。造型、制芯过程的数值模拟正在成为国际铸造界关注的前沿领域之一。清华大学、日本新东工业等对湿型粘土砂紧实过程进行了数值模拟。德国亚琛工业大学、清华大学等正在对射芯过程进行数值模拟。计算机网络技术的发展改变了铸造厂进行管理和经营的方式。例如，美国福特汽车公司的铸造部位于底特律郊区，它通过互联网与其所管辖的分别位于美国、加拿大、英国、澳大利亚、新西兰境内的多家铸造厂进行技术管理、策划扩建或技术革新，并解决各厂的关键技术问题。又如，隶属于法国Valfond集团的位于德国萨尔布吕肯的Halberg铸造厂，通过互联网与其所生产发动机铸件的用户厂、模具供应厂、大学及研究机械进行联系从而大大缩短了新产品开发周期，提高了在市场上的竞争能力。

铸造涂料的新技术研究及其发展趋势

铸造涂料的新技术研究及其发展趋势铸造涂料是铸造业中非常重要的材料，对铸件的外观质量及内部质量有很大的影响。近年来，铸造涂料技术发展迅速，涂料的性能不断提高，功能不断扩展，涂料的品种越来越丰富。本文将对铸造涂料近年来出现的一些新技术如高渗透涂料、防脉纹涂料、整体浸涂涂料、非锆质涂料及先进的在线涂料质量控制技术等做一简单归纳总结，并对铸造涂料的发展趋势进行探讨。 1涂料新技术 1.1高渗透涂料砂型芯表层砂粒之间存在很多孔隙，孔隙的大小由原砂粒度及紧实度决定。孔隙越大、越多，金属液就越容易渗入其中而形成机械粘砂。对于一定粒度的原砂，砂粒之间孔隙大小主要取决于紧实度。由于受砂型芯的结构差异、造型或制芯操作者的习惯、型芯砂的流动性等因素的影响，铸造生产实践中砂型芯各部位的紧实度很难做到一致，特别在转角、突出或薄壁砂芯兰等难以坚实的部位极易出现紧实不良，在型芯疏松部位容易发生图1所示的金属液渗透，砂粒间的空隙清晰可见并已被金属填充。为了克服这个问题，涂料要能够渗透砂芯表面并在空隙中填充足够的耐火骨料颗粒，有效地进行密封，从而消除或减少金属渗透。普通涂料通常只能渗入1-2个砂粒，当金属压力较高或浇注温度较高时，不能有效地阻止金属液的渗入而产生机械粘砂。使用特殊设计的高渗透涂料，如SEMCOCoating9223（水基锆英粉高渗透涂料）或TenoCoatingZKPX（醇基锆英粉高渗透涂料），其渗透深度可达到5~50mm,可有效地堵塞砂型芯表面的孔隙，从而可有效地防止机械粘砂的出现。通常采用刷涂或喷涂将这些涂料直接用于容易发生渗透的区域。使用高渗透涂料后的砂芯表面结构如图2所示。SEM影像显示出硅砂颗粒旁边渗入的涂料粒子填充砂粒间隙的状态。图3-图6显示了高渗透涂料的一些主要应用实例。目前主要用于大型铸铁件、

铸造行业发展情况调研报告

铸造行业发展情况调研报告Investigation report on the development of foundry industry 汇报人：JinTai College

铸造行业发展情况调研报告前言：调研报告是以研究为目的，根据社会或工作的需要，制定出切实可行的调研计划，即将被动的适应变为有计划的、积极主动的写作实践，从明确的追求出发，经常深入到社会第一线，不断了解新情况、新问题，有意识地探索和研究，写出有价值的调研报告。本文档根据调研报告内容要求展开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。为全面摸清铸造行业发展情况，加快机电泵业配套产业发展，提升壮大机电泵业主导优势产业，推进产业结构调整，区中小企业局深入镇办、企业进行了详细调研，现将调研结果报告如下：一、基本情况及特点铸造工业是获得机械产品毛坯的主要方法，是机械制造工业的重要基础，是国民经济的基础工业之一。我区铸造产品广泛应用于泵业、减速机、其他机械设备等领域，铸件在许多机械产品中所占比例较大，铸件重量占整机重量的比例很高，在泵类机械中达50%-60%。根植于老工业基地的铸造业，随着老工业区的转型，近年来我区铸造业也在发生着悄然的转变，形成了一定的产业规模。截止底，全区配套泵业、减速机、其他机械企业132家，从业人员3500余人，总资产4.7亿元，固定资产原值

2.亿元。，全区铸造业铸件产量为14万吨，产值为7.3亿元，利润4700万元，上交税金2750万元。其中铸铁件11.8万吨，铸钢件1.8万吨，铸合金件吨。主要特点有以下几点：（一）配套能力逐步增强。近几年来，我区的铸造业依托配套机电泵业，特别是在泵业集群的带动下，产业配套能力不断增强，加快了产业聚集发展。目前全区铸造行业，配套泵业企业达33家，配套减速机企业55家，配套电机及其他机械设备企业44家。从产值来推算，估计全区泵业集群配套率在50%左右，减速机集群配套率在80%以上。我区铸造产品总量的80%以上提供给本区泵类、减速机及其他机械设备厂家，近20%的其他铸造产品，除了满足本省市需求外，还销售到上海等省市区。（二）铸件生产企业规模比较小。我区规模以上铸造企业29家，占总数的20%，而产值却占66%。产值过1000万元以上企业8家，实现产值3亿元，占整个行业40%以上，总资产1.85亿元，占行业总资产的38%。年产在5000吨以上的铸造企业仅有5家，占企业总数的4%，年产在1000吨以上的铸造企业有30家，占企业总数的23%，人均年生产铸件40吨，

铸造工艺分析与设计

3.6 工艺分析与设计 3.6.1浇注位置的确定根据对合金凝固理论的研究和生产经验，确定浇注位置时应考虑以下原则： 1．铸件的重要部分应尽量置于下部。 2．重要加工面应朝下或呈直立状态。 3. 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷（见图1、2）。倾斜浇注时，依砂箱大小，H值一般控制在200～400mm范围内。图1具有大平面的铸件正确的浇注位置图2 大平板类铸件的倾斜浇注 4．应保证铸件能充满。对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下，以免出现浇不到、冷却等缺陷。图3为曲轴箱的浇注位置。 5．应有利于铸件的补缩。 6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验。 7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。图 3 曲轴箱的浇注位置 a)不正确b）正确 3.6.2 分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。除了地面软床造型、明浇的小件和实型铸造法以外，都要选择分型面。分型面一般在确定浇注位置后再选择。但分析各种分型面方案的优劣之后，可能需重新调整浇注位置。生产中，浇注位置和分型面有时是同时确定的。分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。应仔细地分析、对比，慎重选择。分型面的选择原则如下：

1. 应使铸件全部或大部分置于同一半型内； 2. 应尽量减少分型面的数目；分型面数目少，铸件精度容易保证，且砂箱数目少。 3. 分型面尽量选用平面；平直分型面可简化造型过程和模底版制造，易于保证铸件精度。 4. 便于下芯、合箱和检查型腔尺寸； 5. 不使砂箱过高；分型面通常选在铸件最大截面上，以使砂箱不致过高。 6. 受力件的分型面选择不应削弱铸件结构强度； 7. 注意减轻铸件清理和机械加工量。一个铸件应以哪几项原则为主来选择分型面，需要进行多方案的对比，根据实际生产条件，并结合经验来作出正确的判断，最后选出最佳方案。 3.6.3浇注系统设计浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。铸铁件浇注系统的典型结构如图4所示，它由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。广义地说，浇包和浇注设备也可认为是浇注系统的组成部分，浇注设备的结构、尺寸、位置高低等，对浇注系统的设计和计算有一定影响；此外，出气孔也可看成是浇注系统的组成部分。图4 典型浇注系统的结构 a)封闭式b）开放式 1浇口环2直浇道3直浇道窝4横浇道5末端延长段6内浇道一、对浇注系统的基本要求 1）所确定的内浇道的位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。 2）在规定的饶注时间内充满型腔。 3）提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。 4）使金属液流动平稳，避免严重紊流。防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。 5）具有良好的阻渣能力。 6）金属液进入型腔时线速度不可过高，避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。 7）保证型内金属液面有足够的上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。 8）不破坏冷铁和芯撑的作用。 9）浇注系统的金属消耗小，并容易清理。 10）减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。

我国铸造企业的现状与未来发展说课材料

我国铸造企业的现状与未来发展 1。中国铸造业现状中国是当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几年，铸件进出口贸易增长较快，铸件的产量已达到9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业从业人员达120万之多。“长三角”地区的铸件产量占全国的1/3，该地区主要以民营企业为主，汽车和汽车零部件行业的发展有力地拉动了铸造行业的发展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿元，出口额达6000美元。昆山富士和机械有限公司生产汽车发动机和制动系统的铸件，年产量达4万t，销售收入5。5亿元。华东泰克西是一个先进的现代化气缸体铸件生产企业，具有年产100万件轿车气缸体铸件能力。山西是铸造资源大省，有丰富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使山西的铸造产业有得天独厚的优势，具有500个铸造企业，80%为民营企业。山西国际、河津山联、山西华翔年产量分别达4万t、2万t、12万t。“东三省”有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。辽宁北方曲轴有限公司，到“十一五”末将形成年产15万台发动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲”压铸行业发达，有700多个压铸企业，年产量达20万t。东风日产、广州本田、广州丰田和零部件企业有力带动了压铸业的发展，轿车气缸体、气缸盖的压铸件产量逐年增长。 2。国外铸造业现状近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8。4%，中国生产铸件2242万t，全球排名第一，比上一年增长23。6%。全球十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见，2004年中国的铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量增长最快，达到25。8%。增长率超过2位数的国家有巴西、中国、墨西哥、印度，都是发展中国家。而发达国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8。4%、铝合金件占16%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。2003年进口铸件占总需求的15%，进口铸件的价格比美国国内低20%～50%。近年来因铸造环保要求高、能源消耗大、劳动力昂贵等原因，美国大型汽车公司生产普通汽车铸件的铸造厂纷纷关闭，逐步将铸件的生产转向中国、印度、墨西哥、巴西等发展中国家。日本的铸造业不景气，其从业人员在减少。2004年日本铸件总产量为639万t，其中灰铁件占42%、球铁件占30%、铸钢件占4%、铝合金件占21%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。日本铸造界在技术创新方面作其真空压铸的铸件中硅耐热球铁等材料。高减振铸铁材料、开发了球型低膨胀铸造砂、了大量工作，能焊接和热处理，半固态铸造生产用于汽车铝轮毂，提高了强度和伸长率。镁合金压铸进一步发展，并取代重力铸造，其性能提高，成本降低。 3。汽车铸造技术的发展方向汽车技术正向轻量化、数值化、环保化方面发展。据有关资料报道，汽车自重每减少10%，油耗可减少5。5%，燃料经济性可提高3%-5%，同时降低排放10%左右。铸件轻量化主要有两个途径。一是采用铝、镁等非铁合金铸件，美国2003年统计有2/3的铝铸件用于汽车上，每车达到107kg。二是减小铸件壁厚、设计

国内外铸造新技术发展现状及趋势

国内外铸造新技术发展现状及趋势 2008-7-14 面对全球信息、技术空前高速发展，机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升，中国（这里只讲大陆的情况，不包括台湾和港澳地区）铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距，大胆利用人类文明的最新成果，认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理，机智地把握现代铸造技术的发展趋势，理智地采用先进适用技术，明智地实施可持续发展战略，立足现实又高瞻远瞩，以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。 1.发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%以下；熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N达到几个或几十个10-6的水平。在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P≯0.04%、S≯0.02%，铸钢要求P、S均≯0.025%，采用热分析技术及时准确控制C、Si 含量，用直读光谱仪2~3分钟分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。过滤后的钢铸件射线探伤A级合格率提高13个百分点，铝镁合金经过滤，抗拉强度提高50%、伸长率提高100%以上。广泛应用合金包芯线处理技术，使球铁、蠕铁和孕育铸铁工艺稳定、合金元素收得率高、处理过程无污染，实现了微机自动化控制。铝基复合材料以其优越性能被广泛重视并日益转向工业规模应用，如汽车驱动杆、缸体、缸套、活塞、连杆等各种重要部件都可用铝基复合材料制作，并已在高级赛车上应用；在汽车向轻量化发展的进程中，用镁合金材料制作各种重要汽车部件的量已仅次于铝合金。采用热风冲天炉、两排大间距冲天炉和富氧送风，电炉采用炉料预热、降低熔化温度、提高炉子运转率、减少炉盖开启时间，加强保温和实行微机控制优化熔炼工艺。在球墨铸铁件生产中广泛采用小冒口和无冒口铸造。铸钢件采用保温冒口、保温补贴，工艺出品率由60%提高到80%。考虑人工成本高和生产条件差等因素而大量使用机器人。由于环保法制严格（电炉排尘有9国规定100-250mg/m3、冲天炉排尘，11国规定100-1000mg/m3，或0.25-1.5kg/t铁液；砂处理排尘，8国规定100-250mg/m3。），铸造厂都重视环保技术。在大批量中小铸件的生产中，大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺。

铸造工艺设计实例

轴承座铸造工艺设计说明书一、工艺分析 1、审阅零件图仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细查图样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造艺的要求。（2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避零件名称：轴承座零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等，考常用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的类、牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。二、工艺方案的确定 1、铸造方法的确定铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择（1）造型方法、造芯方法的选择根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型（2）铸造方法的选择根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。（3）铸型种类的选择

根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。 2、浇注位置的确定根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。 3、分型面的选择本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。三、工艺参数查询 1、加工余量的确定根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为11~13，取加工余量等级为12。根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。查得铸件尺寸公差数值为10。根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。查得机械加工余量为5.5。 2、起模斜度的确定根据所属的表面类型查得测量面高140，起模角度为0度25分（0.42°）。 3、铸造圆角的确定根据铸造方法和材料，查得最小铸造圆角半径为3。 4、铸造收缩率的确定根据铸件种类查得：阻碍收缩率为0.8~1.0，自由收缩率为0.9~1.1。 5、最小铸造孔的选择根据孔的深度、铸件孔的壁厚查得最小铸孔的直径是80mm. 四、浇注系统设计（一）、浇注位置的确定根据内浇道的位置选择底注式，（二）、浇注系统类型选择根据各浇注系统的特点及铸件的大小选用封闭式浇注系统。（三）、浇注系统尺寸的确定 1、计算铸件质量：

铸造技术的现状发展与对策

铸造技术的现状发展与对策铸造是金属成形的一种最主要方法，它是热加工的基础。铸造的历史与华夏文明的历史一样悠久，我们的祖先在4000多年前就铸造出了“三星堆”那样精美的青铜器，其技术水平令人叹为观止，然而到了现代，作为全球铸件产量第一大国，中国的铸造水平却落后于发达国家。一、我国铸造业的概况我国铸件产量从2000年起超越美国已连续6年位居世界第一，其中2004年为2242万吨，2005年估计为2600万吨，铸件年产值超过2500亿元，铸件产量占世界总产量的1/4之多，已成为世界铸造生产基地。根据全球主要铸件生产国2004年的产量统计可以看出，十大铸件生产国可分为两类。一类是发展中国家，虽然产量大，但铸件附加值低，小企业多，从业人员队伍庞大，黑色金属比重大。另一类是发达国家，如日本、美国及欧洲等，他们采用高新技术主要生产高附加值铸件。发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染小、原辅材料已形成系列化。欧洲已建立跨国服务系统，生产实现机械化、自动化、智能化。生产过程从严执行技术标准，铸件废品率约为2%—5%。重视用信息化提升铸造工艺设计水平，普遍应用软件进行充型凝固过程模拟和工艺优化设计。从批量和劳动生产率看，欧、美、日的优势很大，日本的劳动生产率是人均年产铸件140吨，我国估计约为20吨，相差7倍。我国人工成本低于1美元/小时，与发达国家相差几十倍，因而出口铸件具有优势。但近年来材料价格猛涨，使我国出口铸件在材料成本方面的优势消失殆尽。在产品质量和档次方面，我们远落后于发达国家。近年我国铸件出口虽有所增长，但出口只占我国总产量的97%，占世界铸件市场流通量不到8%，总体增速缓慢，表现为质量较差、价格低。长期以来，出口的铸件以中低档产品为主，各类管件、散热器、厨具及浴具占到36%。一些出口铸件虽可达到国际标准，但要达到欧美客户标准还有距离。在国内，铸造业是关系国计民生的重要行业，是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础，是制造业的重要组成部份。在机械装备中，铸件占整机重量的比例很高，内燃机占80%、拖拉机占50%—80%、液压件、泵类机械占50%—60%。汽车中的关键部件几乎全部铸造而成；冶金、矿山、电站等重大设备都依赖于大型铸锻件，铸件的质量直接影响着整机的质量和性能。我国铸造生产企业主要分布在东部，西部产量较少。目前全国铸造企业约有24000家、从业人员约120多万。从产业结构看，既有从属于主机生产厂的铸造分厂或车间，也有专业铸造厂，还有大量的乡镇铸造厂。就规模和水平而言，既有工艺先进、机械化程度高、年产数万吨铸件的大型铸造厂，如重型行业、汽车行业、航空工业的一些先进的铸造厂；也有工艺落后、设备简陋、手工操作，年产铸件百余吨的小型铸造厂。二、我国铸造业存在的问题

中国铸造模具行业发展现状及趋势是怎样的

中国铸造模具行业发展现状及趋势是怎样的在对国内外铸造模具企业进行对比后，着重研讨了铸造模具的设计、制造技术和铸造模具用材。以下是小编为您带来的关于中国铸造模具行业发展现状及趋势，希望对您有所帮助。中国铸造模具行业发展现状及趋势十五期间中国铸造巿场呈现良好趋势，2005年全国铸件总量达到1800万吨左右，球墨铸件在总产量中的比重提高到20%-25%，即320万- 400万吨;随着轿车产量的增加，有色铸造件产量接近200万吨;今后国际巿场需求也将保持高速增长态势，全球对中国铸件的年需求量约为4000万吨左右，其中球墨铸铁和有色合金铸件需求量增长迅速，铸造模具产值将超过百亿元人民币。一、国内外铸造模具企业比较全国铸造模具生产企业，大体可以分成以下几类：第一类为铸造模具专业厂(包括合资和独资企业)，这些企业设备先进，技术优良，是铸造模具行业的主力;第二类是铸造专业厂的模具车间;第三类是近年来发展迅速的私营和民营模具厂，这类企业规模不大，数量众多，各有分工，协同作战，分布在江浙、广东一带，其中有些厂已经具备了一定的实力;第四类是兼做铸造模具的其他一些模具厂。总之，铸造模具生产企业呈多元化，并向高水平发展，这也是中国经济发展带来的必然趋势。国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大

的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，技术水平高，生产效率极高。国外模具企业一般不超过100人，多数在50人以下。在人员结构上，设计、质量控制、营销人员超过30%，管理人员在5%以下。年人均产值超过100万元人民币，最高能达到200多万元人民币。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多，但一些国企的人员结构还不尽合理，在年人均产值上差距还很大，多数在10~20万元人民币，少数能达到40万元人民币。国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计;操作人员具备多种操作技能;营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企业分工较细，缺乏综合素质较高的人员。国外模具企业CAD/CAM/CAE技术的应用比较广泛，逆向工程、快速原型制造铸造模具使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大，有些已经达到国外水平，但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大。不过在模具材料方面，随着国外技术的引进和中国自身研发能力的提高，差距在逐渐缩小。在模具的价格和制造周期上，国外模具价格一般是国内模具的5～10倍，制造周期是2～3倍(一般把模具的调试时间也算在制造周期之内)，在这两方面应该说国内模具企业还是具有一定竞争优势的。二、铸造模具的设计与制造技术中国虽然是铸造大国，但远非铸造强国，中国铸造工艺水平、铸

铸造业的发展

铸造业的发展（一）发展概论中国是世界的鋳造大国，据有关部门统计，我国2010年的鋳件产量达3960万吨，其中灰鋳铁1900万吨，球墨鋳铁990万吨，可锻鋳铁60万吨，鋳钢530万吨，鋳铜70万吨，鋳铝380万吨，其他30万吨连续十年铸件产量居世界首位。经过最近几年的技术引进和设备引进，掌握大型鋳件的核心鋳造技术，已经能生产航天.航空.冶金.水电.火电.核电.石化.船舶…等多种高技术含量高精度的大型鋳件，如大型水轮机上冠.下环.叶片，核电站不锈主泵泵体.火电高压缸体.大型厚板轧机机架.1.85万吨油压机的横梁.25万吨船舶的螺旋桨…等大型鋳件,最大的鋳钢件520吨，替代了进口，我国已从鋳造大国迈向鋳造强国。首先必须当今的铸造市场有正确的分析，顺应市场的走向，在企业技术改造和产品的升级换代要有超前理念和意识，正确确认企业的市场定位，牢牢把握住企业的发展方向，才能使企业顺应市场的发展而发展，在千变万变的市场经济中立于不败之地。第一铸铁市场在2010年的3960万吨总产量中，铸铁件包括灰铁件、球铁件和可锻铸铁共2950万吨，占总产量的74．5%，铸铁市场仍然铸造市场的主

市场。铸铁件对于人类文明社会的进程中，曾经发挥巨大的作用。但是近年来由于受能源，劳动力价格和环境的等综合因素的因素的影响，西方工业发达国家的各种铸铁产量有明显下降，铸铁被归入古老的一类，被看作是“走向衰微，对人类失去利用潜力”的材料。然而，美国Lopet和Stefenescu教授在第65届世界铸造大会上提出不同的看法，他们认为铸铁仍然属未来的基础合金，灰铁和球铁件在个种工程应用中具有其他材料无可代替的各种优越性，适用于许多工程，至今仍然是各种工程材料的重要材料。如今，世界铸铁行业发展呈如下趋势： 1-1发达国家增速减慢，发展中国家增速加快。美国从1981年1388万吨降至2002年1181万吨，日本略有下降，德国持平。以中国为代表的发展中国家却以高速发展，中国的铸铁件产量从1981年的500万多吨增加到2002年1626万吨，到2010年已是2950万吨，连续十年居世界首位。其主要原因是作为汽车、建筑、机械和能源等支柱产业在我国高速发展的结果。从整个世界的发展趋势来看发达国家发展速度减慢而发展中国家却高速增长。 1-2 铸铁件的技术进步增强铸铁的生命力。 ,现代化的铁水净化处理技术，现代化球墨铸铁处理技术，现代化蠕化处理技术，电子计算机技术、现代化检测技术、热处理技术、低合金

机械铸造行业现状

在科学技术迅猛发展的今天，由于铸造成形工艺的特殊优势，有些复杂结构件目前尚无其他制造工艺可替代。铸造工艺仍是最经济且便捷的金属成形工艺。随着全球经济一体化，在国际间的合作日益密切、竞争日趋激烈之时，中国汽车铸造业应更充分地发挥铸造资源优势，发展自己的铸造工业。 1. 中国铸造业现状中国是当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几年，铸件进出口贸易增长较快，铸件的产量已达到9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业从业人员达120万之多。“长三角”地区的铸件产量占全国的 1/3，该地区主要以民营企业为主，汽车和汽车零部件行业的发展有力地拉动了铸造行业的发展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿元。昆山富士和机械有限公司生产汽车发动机和制动系统的铸件，年产量达4万t，销售收入5.5亿元。华东泰克西是一个先进的现代化气缸体铸件生产企业，具有年产1 00万件轿车气缸体铸件能力。山西是铸造资源大省，有丰富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使山西的铸造产业有得天独厚的优势，具有500个铸造企业，80%为民营企业。山西国际、河津山联、山西华翔年产量分别达4万t、2万t、12万t。“东三省”有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。辽宁北方曲轴有限公司，到“十一五”末将形成年产15万台发动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲”压铸行业发达，有700多个压铸企业，年产量达20万t。东风日产、广州本田、广州丰田和零部件企业有力带动了压铸业的发展，轿车气缸体、气缸盖的压铸件产量逐年增长。 2. 国外铸造业现状近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8.4%，中国生产铸件2242万t，全球排名第一，比上一年增长23.6%。全球十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见，2004年中国的铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量增长最快，达到25.8%。增长率超过2位数的国家有巴西、中国、墨西哥、印度，都是发展中国家。而发达国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8.4%、铝合金件占16%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。2003年进口铸件占总需求的1 5%，进口铸件的价格比美国国内低20%～50%。近年来因铸造环保要求高、能源消耗大、劳动力昂贵等原因，美国大型汽车公司生产普通汽车铸件的铸造厂纷纷关闭，逐步将铸件的生产转向中国、印度、墨西哥、巴西等发展中国家。日本的铸造业不景气，其从业人员在减少。2004年日本铸件总产量为639万t，其中灰铁件占42%、球铁件占30%、铸钢件占4%、铝合金件占21%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。日本铸造界在技术创新方面作了大量工作，开发了球型低膨胀铸造砂、高减振铸铁材料、中硅耐热球铁等材料。其真空压铸的铸件能焊接和热处理，半固态铸造生产用于汽车铝轮毂，提高了强度和伸长率。镁合金压铸进一步发展，并取代重力铸造，其性能提高，成本降低。

铸造工艺具体分析与介绍

编辑本段铸造工艺具体分析与介绍 1．铸造铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义文档收集自网络，仅用于个人学习文档收集自网络，仅用于个人学习铸造工艺书籍的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。文档收集自网络，仅用于个人学习 2．砂型铸造砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。旭东精密铸件厂为改变木模易变形、易损坏等弊病，除单件生产的砂型铸件外，全部改为尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。不过，旭东精密铸件厂集多年的技术积累，已大大改善了砂型铸件的表面状况，其抛丸后的效果可与金属型铸件媲美。文档收集自网络，仅用于个人学习