淺談V法鑄造的應(yīng)用領(lǐng)域.doc

鑄造利潤源泉的發(fā)動機淺談V法鑄造的應(yīng)用領(lǐng)域 機械化鑄造裝備是中國V法的發(fā)展方向摘要：簡要的介紹了V法造型應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域，列舉了V法鑄造所生產(chǎn)的部分鑄件;對比介紹了機械化V法鑄造裝備的主要特點，指出了機械化生產(chǎn)線將是我國V法鑄造發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞：V法鑄造、行業(yè)、裝備、造型效率;鑄造是制造業(yè)的基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。V法鑄造在眾多鑄造方法中因其固體廢棄物少,不需任何化學添加劑，無污染，符合節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)的要求。 進入21世紀后，在發(fā)達國家受到青睞并獲得迅猛發(fā)展，也符合我國的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略和綠色環(huán)保理念，所以，我國在制定鑄造行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃時，將大力發(fā)展“綠色鑄造”作為鑄造的主要發(fā)展方向之一。V法造型工藝最初是由日本發(fā)明的一種特種鑄造方法，我國對V法技術(shù)的引進和跟蹤比較早，但是受各方面的影響，V法發(fā)展速度緩慢，從2005開始，V法鑄造進入了一個嶄新的發(fā)展階段，縱觀中國鑄造業(yè)和中國V法鑄造的發(fā)展，前景十分廣闊，鑄造裝備和技術(shù)是制約其發(fā)展的主要因素：1. V法鑄造應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域V法鑄造因其鑄造成本低、能耗低、污染少，得到的鑄件具有尺寸精度高、輪廓清晰、表面光潔、加工余量小等優(yōu)勢，被越來越多的用戶選用。下一步V法鑄造將會應(yīng)用到更多的行業(yè)和領(lǐng)域中：1.1 汽車行業(yè)汽車行業(yè)是我國近幾年來快速發(fā)展的行業(yè)，目前已經(jīng)有前橋、后橋、輪轂、制動鼓、殼蓋等鑄件應(yīng)用V法作為主要成型工藝，如圖1所示。福建的龍巖也是一個重要的汽車零部件生產(chǎn)基地。 1.2 機車行業(yè)機車行業(yè)的鑄件材質(zhì)和性能要求都很高，經(jīng)過國內(nèi)V法工藝人員的不懈探索和努力，已經(jīng)有承載鞍、搖枕、側(cè)架、火車車鉤、車體、道岔等產(chǎn)品使用了V法鑄造，如圖2所示。其中：河南天瑞集團現(xiàn)在已經(jīng)形成用V法鑄造年產(chǎn)達到16萬噸鐵路配件的企業(yè)，其產(chǎn)品已經(jīng)銷往美國、俄羅斯、烏克蘭等國家。 1.3 工程機械V法生產(chǎn)工程機械最早、最多的配件要屬配重鐵，生產(chǎn)各種型號和規(guī)格的配重生產(chǎn)企業(yè)比較多如表1所示。同時也可以生產(chǎn)箱體、支稱架、橋殼、驅(qū)動輪、引導輪、履帶板、斗齒、管件等鑄件，現(xiàn)在龍工、徐工、臨工、成工等許多知名工程機械的配件均采用V法鑄造，下一步對其他工程機械廠要重點關(guān)注。 1.4 機床行業(yè) V法鑄造的典型特點是生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的中、大件，機床類鑄件中有床身(見圖3)、底座、立柱、配重、盤體等都有用V法鑄造的案例。河北泊頭、四川樂山、陜西西安等地都有此類廠家正在生產(chǎn)。1.5 耐磨材料礦山機械、水泥機械中的配件如：鄂板、軋臼壁、護板、耐磨錘頭等均有采用V法鑄造工藝，國內(nèi)目前用V法生產(chǎn)比較成熟的廠家有許多。 1.6 石油機械石油行業(yè)在此輪的經(jīng)濟危機中是迎難而上的行業(yè)，許多做石油機械的企業(yè)供不應(yīng)求，石油機械的曲柄、錘頭、平衡塊等采用V法鑄造成本低、質(zhì)量好，四川樂山、黑龍江大慶等地都有較多生產(chǎn)此類產(chǎn)品的鑄造企業(yè)，特別是黑龍江的大部分鑄造企業(yè)現(xiàn)在還在采用手工V法造型，效率低、工人勞動強度大，面臨著設(shè)備升級。1.7 衛(wèi)浴潔具行業(yè)用V法生產(chǎn)浴缸毛坯是從發(fā)明V法之時開始的，也是最成熟的，用V法生產(chǎn)的浴盆表面光潔度高、質(zhì)量穩(wěn)定、降低成本，所以，以國外三大衛(wèi)浴品牌為代表的在國內(nèi)建廠的大多數(shù)衛(wèi)浴生產(chǎn)企業(yè)都采用這種鑄造工藝。 1.8 其他行業(yè)V法鑄造經(jīng)過國內(nèi)V法工藝人員的不懈努力，已經(jīng)克服了薄膜、涂料、下芯等一系列技術(shù)難題，成功應(yīng)用到了許多行業(yè)中去：(1)各種彎頭、閥門等管類件;(2)泵體、葉輪、皮帶輪等鑄件;(3)鋼琴琴排、銅像等藝術(shù)品;(4)箅條、爐門、爐框、鍋爐片等鑄件;(5)門扇、屏風等有色金屬鑄件;(6)井蓋、橋梁支座、隧道拱形補板等鑄件另外，V法鑄造工藝還應(yīng)用到了橡塑機械、造紙機械、紡織機械等配件的生產(chǎn)中。近些年來由于國家取締小高爐，部分企業(yè)選擇了短流程，也是需要我們重點關(guān)注的方面。2 機械化裝備將是V法鑄造裝備的發(fā)展方向V法鑄造應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域越來越多，但是我國鑄造裝備生產(chǎn)企業(yè)的裝備水平普遍較低，出現(xiàn)了哪家都能做的怪像，但生產(chǎn)出的設(shè)備技術(shù)水平都不高，且以仿制為主，這種鑄造裝備，表面上推動了我國V 法鑄造的發(fā)展，使很多企業(yè)可以土法上馬，但實際上阻礙了我國V 法鑄造的發(fā)展，致使V 法鑄造技術(shù)很難提高。所以，面臨著產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品升級、人工短缺、成本增加等一系列問題，V法裝備逐步向大型化、機械化、智能化方向發(fā)展。2.1 國外V法鑄造的發(fā)展1971年日本最早發(fā)明了V法造型方法，隨著V法技術(shù)的成熟和規(guī)?；瑖庵饕袃杉抑髽I(yè)從事V法裝備的生產(chǎn)，分別是日本新東公司和德國HWS(豪斯)公司，其中HWS公司近十年來已經(jīng)生產(chǎn)了50余條生產(chǎn)線銷往世界各地，生產(chǎn)線以高端、機械化為主，效率最高的要數(shù)2003年出口到俄羅斯的生產(chǎn)線，主要用于浴缸生產(chǎn)，效率可達45型/h。2.2 國內(nèi)V法鑄造的發(fā)展我國自引進V法技術(shù)，特別是從國外引進了幾條V法生產(chǎn)線以來，通過國內(nèi)鑄造工作者的不斷摸索和實踐使這項技術(shù)得到了快速的發(fā)展。截止到2012年底，國內(nèi)擁有450余家V法鑄造企業(yè)，30余項V法技術(shù)獲得國家專利，數(shù)百套V法設(shè)備，除了引進德國的一條V法機械化生產(chǎn)線以外，都為國內(nèi)生產(chǎn)的普通的手工造型和半自動生產(chǎn)線，由于受技術(shù)水平和裝備制約等諸多方面的影響，V法鑄造發(fā)展緩慢。2.3 國內(nèi)V法生產(chǎn)線的幾種主要形式經(jīng)過三十多年的發(fā)展，國內(nèi)V法鑄造生產(chǎn)線從無到有，在借鑒消化吸收國外尤其是日本和德國生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，已經(jīng)發(fā)展了多種形式、適合于不同鑄件、不同生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線。V法鑄造生產(chǎn)線可根據(jù)用戶的鑄件類型，投資規(guī)模，生產(chǎn)效率，自動化程度，廠房空間等情況的不同設(shè)計出不同形式的生產(chǎn)線。2.3.1單機V法造型線單機V法造型線有兩臺造型機組，分別造上下箱。該線采用覆膜器烤膜覆膜，固定震實臺震實，起模機或行車起模。2.3.2穿梭式V法造型線穿梭式V法造型線設(shè)備投資較小，生產(chǎn)靈活，生產(chǎn)效率也較高，可達到4型/h，目前應(yīng)用此種類型的生產(chǎn)線較多。2.3.3轉(zhuǎn)臺式V法造型線轉(zhuǎn)臺式V法造型線占地面積小，造型效率高，核心的轉(zhuǎn)臺造型將造型各工步環(huán)形分布，通過一轉(zhuǎn)盤實現(xiàn)模樣在各工步間的移動。轉(zhuǎn)臺的形式有兩工位，四工位，六工位，八工位等多種形式。工位越多，分工越細化，工序之間的干擾越小，造型的速率也就越高。2.3.4機械化V法造型線機械化V法造型線一般是大型開式自動化線，不但性能可靠技術(shù)先進，而且機械化程度高，效率高，造型效率可達20型/小時。河南某公司2005新上了一條機械化組合式V法造型線，用來生產(chǎn)搖枕、側(cè)架等鐵路鑄鋼件，年產(chǎn)量達10萬噸。2.4 機械化生產(chǎn)線的主要特點我們通過正在機械化生產(chǎn)線和國內(nèi)常用的穿梭式V法造型線進行對比：2.4.1人工和效率方面(不含熔煉、澆注、行車工)穿梭式生產(chǎn)線：1條生產(chǎn)線正常生產(chǎn)至少需要18人，效率可達4-6型/h;機械化生產(chǎn)線：1條生產(chǎn)線正常生產(chǎn)需要16人，效率最高可達45型/h;2.4.2工作環(huán)境方面穿梭式生產(chǎn)線：造型、澆注采用擺地攤方式(圖4)，工人的勞動強度高、現(xiàn)場的管路散亂、安全隱患多、現(xiàn)場環(huán)境差;機械化生產(chǎn)線：造型、澆注在定盤小車上完成(圖5)，工人的勞動強度降低、通過固定真空梁和移動真空梁的換接實現(xiàn)自動化、人員采用定員定崗降低了現(xiàn)場安全隱患，設(shè)備的揚塵點、銜接點都有設(shè)備保證，由于自動化程度高，工人的勞動強度降低; 2.4.3設(shè)備和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量穿梭式生產(chǎn)線：起模、翻箱、合箱依靠行車、起模機配合完成，在起模、合箱和轉(zhuǎn)運過程中人工參與的比較多，鑄型的精度需要準確控制，成品率不高;機械化生產(chǎn)線：起模、翻箱、合箱依靠機械手完成，澆注在定盤小車上完成，便于控制和管理，產(chǎn)品的成品率達到96%以上，生產(chǎn)線中的各組成設(shè)備自動化程度高，減少了對人的依賴程度。2.5 機械化生產(chǎn)線的幾種主要形式2.5.1 機械化浴缸生產(chǎn)線2007年國內(nèi)某知名企業(yè)設(shè)計、制造了一條20型/h的浴缸V法生產(chǎn)線(圖6)，這是由我國第一次完全獨立設(shè)計、制造的一條，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型自動化V法造型生產(chǎn)線，年產(chǎn)浴缸9萬只，填補了國內(nèi)空白，結(jié)束了我國大型自動化V法造型設(shè)備全部依賴進口的歷史。這條生產(chǎn)線無論是從生產(chǎn)效率還是自動化程度都達到了國際先進水平。因此，該項目被國家科技部列為“2008-2009年國家新產(chǎn)品計劃”，得到了國家專項資金的重點支持。 2.5.2機械化搖枕、側(cè)架生產(chǎn)線河南某公司2005新上了一條機械化組合式V法造型線(圖7)，用來生產(chǎn)搖枕、側(cè)架等鐵路鑄鋼件，年產(chǎn)量達10萬t。通過以上的介紹我們可以看到V法應(yīng)用的領(lǐng)域在不斷擴大，機械化V法鑄造裝備在以后的生產(chǎn)中的將起到重要的作用，鑄造行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中指出：未來鑄造技術(shù)的發(fā)展重點是向大型化、輕量化、精細化、智能化、數(shù)