深入解析自動(dòng)化鑄造機(jī)器替代人工的趨勢(shì)

鑄造業(yè)的發(fā)展，鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，因此鑄造業(yè)的發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)實(shí)力。 　　據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年產(chǎn)鑄件3350萬(wàn)噸，是世界鑄造大國(guó)。隨著我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)鑄造產(chǎn)業(yè)將打造“四有”創(chuàng)新企業(yè)，即有創(chuàng)新思想、創(chuàng)新計(jì)劃、創(chuàng)新的制度和體系以及創(chuàng)新的工作方式。

　　而在轉(zhuǎn)型升級(jí)方面，則要打造具有六大特征的新型企業(yè)：

　　一，制造前端市場(chǎng)研發(fā)和后端服務(wù)變大，制造環(huán)節(jié)縮小的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新的企業(yè)。

　　二，從賣(mài)商品轉(zhuǎn)變到賣(mài)方案，提供完整解決方案的企業(yè)。

　　三，以智能和集成為標(biāo)志的數(shù)字化企業(yè)。、

　　四，三五年翻一番的速度型企業(yè)。

　　五，先進(jìn)科技、綠色制造、持續(xù)創(chuàng)新的企業(yè)。

　　六，打造高端產(chǎn)品、精品，引導(dǎo)消費(fèi)、品牌制勝的企業(yè)。這樣的產(chǎn)業(yè)革新，相信我國(guó)鑄造業(yè)未來(lái)將更加輝煌，美好的未來(lái)，我們拭目以待。

　　“八五”期間鑄造機(jī)械制造受到了原機(jī)電部高度重視，投入了建國(guó)以來(lái)最大的一次專(zhuān)項(xiàng)技改貸款和攻關(guān)費(fèi)用，扶持了鑄造機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和發(fā)展?！按笮蛼佂枨謇頇C(jī)的制造”，“垂直分型無(wú)箱射壓造型機(jī)”，“水玻璃砂舊砂再生設(shè)備的研制”，“金屬型鑄造設(shè)備”等等相繼被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

　　“九五”期間，鑄造機(jī)械行業(yè)承擔(dān)并樹(shù)立完成了“轎車(chē)鑄件毛坯精化高效造型與清理成套技術(shù)與裝備”的任務(wù)，“缸體高效連續(xù)拋丸清理線的開(kāi)發(fā)與研制”也取得圓滿成功，1999年完成了國(guó)家攻關(guān)高水平的氣沖造型線項(xiàng)目的成功。

　　“十五”期間，鑄造機(jī)械行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的年均增長(zhǎng)都在30%以上，高于機(jī)床工具全行業(yè)平均增長(zhǎng)水平，特別是利潤(rùn)增長(zhǎng)更快，年均利潤(rùn)增長(zhǎng)高達(dá)46%，同時(shí)也保持較高的市場(chǎng)銷(xiāo)售水平。

　　另外，樹(shù)脂砂造型成套設(shè)備，基本可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，改變了過(guò)去主要依賴(lài)進(jìn)口的局面;已經(jīng)能夠生產(chǎn)出較高水平的鑄造自動(dòng)生產(chǎn)線，達(dá)到可部分替代進(jìn)口的水平，部分的解決了轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等鑄件毛坯也要進(jìn)口的情況;高水平自動(dòng)制芯機(jī)、自動(dòng)鑄件清理機(jī)、自動(dòng)砂處理機(jī)、大型自動(dòng)壓鑄機(jī)以及精密鑄造設(shè)備等鑄造機(jī)械，國(guó)內(nèi)基本上都能生產(chǎn)制造。應(yīng)當(dāng)說(shuō)“十五”期間鑄造機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)品水平有了很大提高，為中國(guó)鑄造機(jī)械行業(yè)今后的進(jìn)一步發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

　　“十一五”期間，裝備制造業(yè)在國(guó)際、國(guó)內(nèi)巨大市場(chǎng)需求的刺激下，鑄造仍將繼續(xù)保持較高速度增長(zhǎng)。由于鑄造機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平仍然與市場(chǎng)需求差距較大，使行業(yè)的發(fā)展存在巨大的發(fā)展?jié)摿蛿U(kuò)展空間，為鑄造機(jī)械行業(yè)的快速增長(zhǎng)帶來(lái)機(jī)遇。

　　“十二五”期間，鑄造行業(yè)力爭(zhēng)在國(guó)際上變強(qiáng)而不是單一的依靠產(chǎn)量。同時(shí)將綠色鑄造作為發(fā)展的重點(diǎn)，以低碳環(huán)保為鑄造業(yè)的發(fā)展宗旨。而電子商務(wù)的普及也將傳統(tǒng)的鑄造業(yè)融入到了互聯(lián)網(wǎng)的世界，國(guó)際鑄業(yè)網(wǎng)的成功也標(biāo)志著國(guó)內(nèi)鑄造業(yè)開(kāi)始翻開(kāi)了新的一頁(yè)。

　　“十二五”末，大型核電、火電、水電、風(fēng)電等高效清潔發(fā)電設(shè)備和鋼鐵、石化、船舶、軌道交通、機(jī)床、航空航天、汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)將提供大型鑄件和高端關(guān)鍵鑄件及各類(lèi)功能鑄件，鑄造行業(yè)將達(dá)到世界先進(jìn)水平。 根據(jù)我國(guó)共同富裕的總目標(biāo)，最終要縮小東西差距，我國(guó)將實(shí)施東部來(lái)帶動(dòng)西部發(fā)展的戰(zhàn)略，這個(gè)戰(zhàn)略對(duì)我國(guó)的鑄造行業(yè)同樣適用。

　　廣州市鑄王機(jī)械設(shè)備有限公司成立于2005年，經(jīng)過(guò)十多年科研發(fā)展壯大，已經(jīng)具備了多項(xiàng)高科技專(zhuān)利技術(shù)，甚至可以同新時(shí)代“扳一扳手腕”的實(shí)力。

　　我國(guó)東部地區(qū)的鑄造業(yè)，因?yàn)樽陨淼膮^(qū)位優(yōu)勢(shì)和國(guó)家政策的扶持，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，發(fā)展水平大大高于西部地區(qū)的鑄造業(yè)。為落實(shí)我國(guó)的西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，促進(jìn)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我們要促進(jìn)西部鑄造等基礎(chǔ)行業(yè)發(fā)展，以為西部經(jīng)濟(jì)的騰飛夯實(shí)基礎(chǔ)。這就要求我國(guó)東部地區(qū)的鑄造業(yè)，以其較為先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，較為雄厚的資金優(yōu)勢(shì)、管理優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)西部鑄造業(yè)發(fā)展，從而達(dá)到共同繁榮的總目標(biāo)。要解決鑄造產(chǎn)業(yè)中惡性競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題，首先要解決這些鑄造廠的生存問(wèn)題。

　　推動(dòng)我國(guó)的鑄造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，需發(fā)展高端鑄造，發(fā)展高端鑄造可改變我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)，減少中低端鑄造廠的數(shù)量，減小低端鑄造產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，從而使中低端鑄造市場(chǎng)逐步恢復(fù)到有序狀態(tài)，一舉解決惡性競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題。我國(guó)鑄造業(yè)的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)已初具規(guī)模。如今已經(jīng)形成了一批頗具特色的專(zhuān)業(yè)化鑄造生產(chǎn)企業(yè)。

　　這些企業(yè)主要包括：高緊實(shí)度造型+先進(jìn)制芯+雙聯(lián)熔煉的發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件鑄造企業(yè);大批量機(jī)械化生產(chǎn)的剎車(chē)轂、制動(dòng)盤(pán)、排氣管等汽車(chē)鑄件廠;樹(shù)脂自硬砂為主體的機(jī)床、箱體、風(fēng)電等大型鑄件生產(chǎn)廠;V法工藝為主體的鑄造廠和消失模鑄造廠;金屬型或金屬型覆砂為主的曲軸、磨球生產(chǎn)廠;硅溶膠或硅酸乙脂為粘結(jié)劑的高檔熔模精密鑄造廠;水玻璃為粘結(jié)劑的普通鋼件精鑄廠;離心球鐵鑄管廠和離心灰鐵鑄管廠;有色合金砂鑄壓(高/低/差)鑄廠等等。 從歷史悠久的鑄造技術(shù)發(fā)展到今天的現(xiàn)代鑄造技術(shù)或液態(tài)凝固成形技術(shù)這不僅與金屬與合金的結(jié)晶與凝固理論研究的深入和發(fā)展、各種凝固技術(shù)的不斷的出現(xiàn)和提高、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等有關(guān) , 而且還與化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、制造方法和技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

　　(一) 凝固理論的發(fā)展結(jié)晶與凝固是鑄件形成過(guò)程的核心, 它決定著鑄件的組織和缺陷的形成 ， 也決定了鑄件的性能和質(zhì)量 。 近 30 年來(lái) ,借助于物理化學(xué)、金屬學(xué)、非平衡態(tài)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)、高等數(shù)學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué) , 從傳熱、傳質(zhì)和固液界面幾個(gè)方面進(jìn)行 研究 ,使金屬凝固理論有了很大的發(fā)展 , 這不僅使人們對(duì)許多條件下的凝固過(guò)程 和組織特征有了深入的認(rèn)識(shí) ,而且促使了許多凝固技術(shù)和液態(tài)凝固成形方法的提出、發(fā)展和生產(chǎn)應(yīng)用。例如凝固理論已建立了鑄件冷卻速度和品粒度以及晶粒度與鑄件力學(xué)性能之間的一些函數(shù)關(guān)系 , 從而為控制鑄造工藝參數(shù)和鑄件力學(xué)性能 提供了依據(jù)。

　　(二) 凝固技術(shù)的發(fā)展控制凝固過(guò)程是開(kāi)發(fā)新型材料和提高鑄件質(zhì)量的重要途徑。順序凝固技術(shù)、快速凝固技術(shù)、復(fù)合材料的獲得、半固態(tài)金屬鑄造成形技術(shù)等等就是集中的代表。

　　1. 順序凝固技術(shù)所謂的順序凝固技術(shù)，是使液態(tài)金屬的熱量沿一定向排出, 或通過(guò)對(duì)液態(tài)金屬施行某方向的快速凝固 , 從而使晶粒的生長(zhǎng)( 凝固 )向著一定的方向進(jìn)行 , 最終獲得具有單方向晶粒組織或單晶組織的鑄件的一種工藝方法。由于冷卻及控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,使熱量排出的強(qiáng)度及方向性不斷提高 , 從而使固液界面前沿液相中的溫度梯度增大 , 這不僅使晶粒生長(zhǎng)的方向性提高 ,而且組織更細(xì)長(zhǎng)、挺直、并延長(zhǎng)了定向區(qū) . 順序凝固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鑄造 高溫合金燃?xì)廨啓C(jī)葉片的生產(chǎn)中 , 由于沿定向生長(zhǎng)的組織的力學(xué)性能優(yōu)異, 使葉 片工作溫度大幅度提高 , 從而使航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高。 順序凝固技術(shù)的最新進(jìn)展 是制取單晶體鑄件 , 如單晶渦輪葉片 ,它比一般順序凝固柱狀晶葉片具有更高的 工作溫度 , 抗熱疲勞強(qiáng)度、抗蠕變強(qiáng)度和耐腐蝕性能。采用這種高溫合金單晶葉片 的航空發(fā)動(dòng)機(jī) ,有效地增加了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和效率 , 使其性能大幅度提高。

　　2. 快速凝固技術(shù)即在比常規(guī)工藝條件下的冷卻速度(10-4 - 10K/S) 快得多的冷卻條件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液態(tài)合金轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的工藝方法。它使合金 材料具有優(yōu)異的組織和性能 , 如很細(xì)的晶粒 ( 通常

　　3. 復(fù)合材料制備凝固技術(shù)的另一發(fā)展是用于復(fù)合材料的制備口所謂復(fù)合材料, 就是在非金屬或金屬基體中引人增強(qiáng)相或特殊成分 ,通過(guò)控制凝固使增強(qiáng)相按所希望的方式分布或排列的一種具有特殊性能的材料。由于復(fù)合材料的基體 具有較高的斷裂性 , 加上增強(qiáng)相的存在 ,故能表現(xiàn)出與普通單相組織材料不同的性能 , 如高強(qiáng)度、良好的高溫性能和抗疲勞性能 , 已發(fā)展了多種制取復(fù)合材料的工藝方法 ,如結(jié)合順序凝固技術(shù)制備自生復(fù)合材料。此領(lǐng)域的應(yīng)用前景將越來(lái)越廣。

　　4. 半固態(tài)鑄造半固態(tài)金屬鑄造成形技術(shù)經(jīng)過(guò)20 多年的研究及發(fā)展 , 已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。其原理是在液態(tài)金屬的凝固過(guò)程中進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌 (可以采用機(jī)械、電磁或其它方式 ) , 使普通鑄造易于形成的樹(shù)枝晶網(wǎng)絡(luò)骨架被打碎而形成分散的顆粒狀組織形態(tài) , 從而制得半固態(tài)金屬液 ,它具有一定的流動(dòng)性 ,然后可利用常規(guī)的成形技術(shù)如壓鑄、擠壓、模鍛等成形生產(chǎn)坯料或鑄件。半固態(tài)金屬鑄造成形克服了傳統(tǒng)鑄造成形易產(chǎn)生的縮孔、縮松、氣孔及尺寸偏差等缺點(diǎn), 具有成形溫度低, 延長(zhǎng)模具壽命 , 節(jié)約能源 , 改善生產(chǎn)條件和環(huán)境 , 提高鑄件質(zhì)量 ( 減少氣孔和凝固收縮 ) ,減少加工余量等許多優(yōu)點(diǎn)。半固態(tài)金屬成形工藝將成為 21 世紀(jì)極具發(fā)展前途的近凈形化成形技術(shù)之一。