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先进制造技术在传统铸造企业中的应用

2021-09-10张月忠张玉亮扈守萍

科学与生活 2021年14期
关键词:企业

张月忠 张玉亮 扈守萍

摘要:铸造企业应重视机械制造技术,将现代机械制造工艺与传统铸造技术融合在一起,在原有的基础上进行升级改造,为顺应时代发展的要求而努力。基于以上分析,我国应该将研究先进制造技术作为核心目标,大力发展技术创新,充分发挥先进机械制造方法的优势。

关键词:先进制造技术;传统铸造;企业

1先进制造技术在铸造企业中的应用

1.1自动化铸造设备的应用

为了适应不断变化的市场环境,需要提高铸件质量要求,越来越多的企业开始认识到“用设备保证质量”的观点。在新厂建设和老厂改造中,传统铸造企业积极采用国内外先进设备,引进了越来越多的先进生产线,制芯设备已由单机操作逐步转变为安全、可靠、高效的自动制芯线。越来越多的铸造工序由机器人完成,特别是熔炼、清洗等高强度工作交由自动化机器人完成,解放了大量劳动力,大大提高了生产效率和铸造质量。在智能铸造中,可追溯代码也被集成到智能生产线中。设备与工艺之间的沟通对于一些工业企业来说并不新鲜,但对于铸造企业来说,这种沟通仍然可以提高铸造水平。

1.2新型铸造技术

随着科学技术的发展,传统铸造工艺已经难以满足不断变化的市场需求,尺寸精确、性能优良、成本低廉成为基本要求。为适应这些要求,越来越多新的铸造技术被应用,如金属型铸造、压力铸造、熔模鑄造、低压铸造、消失模铸造、真空吸铸等。这些新型铸造工艺技术不仅改善了液体金属充填铸型及随后的冷凝条件,还改变了铸型的制造工艺或材料,具备传统黑色金属铸造难以达到的优点:①铸件尺寸精确,表面粗糙度地,可以预设更小的加工余量,降低后续加工难度;②铸件内部质量好,力学性能高,铸件壁厚可以减薄;③减低金属消耗和铸件废品率;④优化铸造工序,便于实现生产过程的机械化、自动化、信息化;⑤改善劳动条件,提高劳动生产率。

1.3 3D打印技术与传统铸造相结合

3D打印机根据三维数模将塑料、金属粉末或固体无机物粉末等可黏合材料通过不同类型的喷头,逐层堆积在工作台上并最终形成目标零件。孟宪宝、张文朝[5]认为3D打印技术与传统的“减材”制造工艺不同,3D打印是通过铸件添加材料完成工件的成型技术,在制作难度大或无法加工材料时有着明显的优势。目前虽然3D打印金属成型件工艺尚不是很成熟,而且成本相对较高,但在铸造企业新产品开发中,3D打印砂芯再进行传统浇铸的工艺方法,可大幅度节约新产品开发周期,精度较高,并且节约了开模等成本费用,同时能帮助解决一些铸造中无法解决的疑难问题。

1.4计算机技术的应用

随着计算机应用技术的不断发展,以及计算机模拟软件等在工业领域的不断扩展应用,铸造领域的研究和实际生产中也越来越多地开始应用计算机技术,并且取得了重大经济效益。计算机辅助设计(CAD)是利用计算机帮助设计人员完成产品设计、计算、制图、分析和信息存储等;计算机辅助工程(CAE)是指利用计算机对工程或产品进行性能和安全可靠性分析,具体可以用来求解复杂工程、工艺设计或产品结构强度、刚度、屈服稳定性等;而计算机辅助制造(CAM)是利用计算机控制机床和设备自动完成离散产品加工、装配、检测和包装等制造过程。CAD、CAE、CAM在铸造企业的应用中往往不是单独存在的,将三者相互结合使用,可以覆盖了产品制图、工艺编制、模具设计、机械加工、远程控制以及数据管理等过程。即便是复杂的射芯过程现在也能用计算计算流体力学(CFD)来模拟,这些工具能够显著缩短铸件形成概念到进行规模生产的时间。

2先进制造技术的发展方向

2.1自动化

自动化属于一个相对概念,随着科学技术的发展,自动化的概念也不断更新,在机械制造领域,自动化的研究重心主要体现在制造环境、柔性技术、制造单元、人机一体化、自动化系统以及集成技术等方面。例如,智能机器人是现代机械制造技术自动化的重要研究方向,其可以替代人工完成各种复杂的工作,真正实现操作零失误,可以避免因人工失误而导致的质量问题。目前,我国在智能机器人研究方面处于世界领先地位,现代机械制造技术的自动化还在汽车制造、工业生产、矿产开发中获得了广泛应用。

2.2绿色制造

生活质量的提高,人们对生态环境的要求也越来越高。工业污染对环境产生的危害不容小觑,绿色制造则要求企业在机械制造过程中,重视对周围环境的保护,加大对废物、废水、废气排放的管理力度,从而减少污染现象。当然,从宏观的角度来看,绿色制造不能仅局限于制造环节中,在整个机械制造过程中,包括产品的研发分析、方案的设计、产品的运输等方面,都应该做到“绿色化”。除此以外,在机械生产原材料的选择上,尽量实现废物利用,既减少了资源的浪费,又实现了绿色化生产。企业应重视创新,改善生产方式,尽量做到生产过程无污染。

结束语

我国工业发展速度快,其中现代机械制造技术是发展核心,只有不断创新机械制造加工技术,才能更好地顺应时代发展,有效提高我国的硬实力。铸造企业应合理利用机械制造工技术的优势,重视创新,不断完善传统制造技术,有效提高生产效率和产品质量是关键。除此以外,积极响应国家的号召,实现机械制造绿色化,贯彻落实可持续发展理念。

参考文献:

[1]吴云,朱晓艳.浅析机械设计与制造技术现状及相关先进技术[J].内燃机与配件,2020(20):181-182.

[2]丁雪萍,杨栋华,罗怡.先进焊接制造技术课程采用双语教学的思考[J].山东化工,2020,49(20):200+204.

[3]郭娟.先进制造技术与机械制造工艺[J].湖北农机化,2020(18):157-158.

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