第一篇:鑄造技術的現狀發(fā)展與對策
鑄造技術的現狀發(fā)展與對策
鑄造是金屬成形的一種最主要方法,它是熱加工的基礎。鑄造的歷史與華夏文明的歷史一樣悠久,我們的祖先在4000多年前就鑄造出了“三星堆”那樣精美的青銅器,其技術水平令人嘆為觀止,然而到了現代,作為全球鑄件產量第一大國,中國的鑄造水平卻落后于發(fā)達國家。
一、我國鑄造業(yè)的概況
我國鑄件產量從2000年起超越美國已連續(xù)6年位居世界第一,其中2004年為2242萬噸,2005年估計為2600萬噸,鑄件年產值超過2500億元,鑄件產量占世界總產量的1/4之多,已成為世界鑄造生產基地。根據全球主要鑄件生產國2004年的產量統(tǒng)計可以看出,十大鑄件生產國可分為兩類。一類是發(fā)展中國家,雖然產量大,但鑄件附加值低,小企業(yè)多,從業(yè)人員隊伍龐大,黑色金屬比重大。另一類是發(fā)達國家,如日本、美國及歐洲等,他們采用高新技術主要生產高附加值鑄件。
發(fā)達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環(huán)境污染小、原輔材料已形成系列化。歐洲已建立跨國服務系統(tǒng),生產實現機械化、自動化、智能化。生產過程從嚴執(zhí)行技術標準,鑄件廢品率約為2%—5%。重視用信息化提升鑄造工藝設計水平,普遍應用軟件進行充型凝固過程模擬和工藝優(yōu)化設計。
從批量和勞動生產率看,歐、美、日的優(yōu)勢很大,日本的勞動生產率是人均年產鑄件140噸,我國估計約為20噸,相差7倍。我國人工成本低于1美元/小時,與發(fā)達國家相差幾十倍,因而出口鑄件具有優(yōu)勢。但近年來材料價格猛漲,使我國出口鑄件在材料成本方面的優(yōu)勢消失殆盡。在產品質量和檔次方面,我們遠落后于發(fā)達國家。近年我國鑄件出口雖有所增長,但出口只占我國總產量的97%,占世界鑄件市場流通量不到8%,總體增速緩慢,表現為質量較差、價格低。長期以來,出口的鑄件以中低檔產品為主,各類管件、散熱器、廚具及浴具占到36%。一些出口鑄件雖可達到國際標準,但要達到歐美客戶標準還有距離。
在國內,鑄造業(yè)是關系國計民生的重要行業(yè),是汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、紡織、裝備制造等支柱產業(yè)的基礎,是制造業(yè)的重要組成部份。在機械裝備中,鑄件占整機重量的比例很高,內燃機占80%、拖拉機占50%—80%、液壓件、泵類機械占50%—60%。汽車中的關鍵部件幾乎全部鑄造而成;冶金、礦山、電站等重大設備都依賴于大型鑄鍛件,鑄件的質量直接影響著整機的質量和性能。
我國鑄造生產企業(yè)主要分布在東部,西部產量較少。目前全國鑄造企業(yè)約有24000家、從業(yè)人員約120多萬。從產業(yè)結構看,既有從屬于主機生產廠的鑄造分廠或車間,也有專業(yè)鑄造廠,還有大量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鑄造廠。就規(guī)模和水平而言,既有工藝先進、機械化程度高、年產數萬噸鑄件的大型鑄造廠,如重型行業(yè)、汽車行業(yè)、航空工業(yè)的一些先進的鑄造廠;也有工藝落后、設備簡陋、手工操作,年產鑄件百余噸的小型鑄造廠。
二、我國鑄造業(yè)存在的問題
我國鑄造行業(yè)的技術水平比發(fā)達國家落后約20年,無法滿足國民經濟快速發(fā)展的需要。技術落后、設備陳舊、能耗和原材料消耗高、環(huán)境污染嚴重以及工人作業(yè)環(huán)境惡劣等問題,已經成為行業(yè)的共識。
具體表現在:
(1)工藝水平低,鑄件質量差
①鑄件加工余量大。由于缺乏科學的設計指導,工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題,鑄造的加工余量一般比國外大1—3倍。加工余量大,鑄件的能耗和原材料消耗嚴重,加工周期長,生產效率低,已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束后,在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。
③鑄件裂紋問題嚴重。
④澆注系統(tǒng)設計不合理。由于設計不當,存在卷氣、夾雜等缺陷,導致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟件應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環(huán)節(jié),在國外,如果沒有計算機模擬技術,就拿不到訂單。我國的鑄造業(yè)計算機模擬起步較早,雖然核心計算部分開發(fā)能力較強,但整體軟件包裝能力較差,導致成熟的商業(yè)化軟件開發(fā)遠落后于發(fā)達國家,相當一部分鑄造企業(yè)對計算機模擬技術望而卻步,缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉,但在購買了鑄造模擬軟件的企業(yè)中,能夠發(fā)揮其作用的還不多見,急需對企業(yè)員工進行軟件應用培訓。
⑥普通鑄件的生產能力過剩,高精密鑄件的制造依然困難,核心技術和關鍵產品仍依賴進口。
(2)能耗和原材料消耗高
我國鑄造行業(yè)的能耗占機械工業(yè)總耗能的25%—30%,能源平均利用率為17%,能耗約為鑄造發(fā)達國家的2倍。我國每生產1噸合格鑄鐵件的能耗為550—700公斤標準煤,國外為300—400公斤標準煤,我國每生產1噸合格鑄鋼件的能耗為800—1000公斤標準煤,國外為500—800公斤標準煤。據統(tǒng)計,鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的55%—70%。中國鑄件毛重比國外平均高出10%—20%,鑄鋼件工藝出品率平均為55%,國外可達70%。
(3)環(huán)境污染嚴重、作業(yè)環(huán)境惡劣
我國除少數大型企業(yè)如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等生產設備精良、鑄造技術先進、環(huán)保措施基本到位以外,多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落后、一般很少顧及環(huán)保問題。上世紀80年代,政府對規(guī)模小、技術水平低、污染嚴重的企業(yè)進行了專業(yè)化調整,提高了企業(yè)的集約化程度,但鑄造生產的粗放型特征沒有得到根本改變。生產現場環(huán)境惡劣、作業(yè)條件差、技術落后、粗放式生產的鑄造企業(yè)占90%以上;1998年在匈牙利舉辦的第6
3屆世界鑄造會議上頒發(fā)了環(huán)境保護獎,獲獎鑄造廠中沒有一個在中國,這與中國的鑄造大國地位極不相稱。我國鑄造業(yè)的環(huán)境問題還表現在對自然資源的超量消耗上。
鑄造生產中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和后處理等工序,就其作業(yè)內容來講是在機械振動和噪聲中進行,有的還在高溫?如熔化、澆注中作業(yè),有的產生刺激性氣味,粉塵作業(yè)環(huán)境更是惡劣。在我國鑄造車間每生產1噸鑄件,約散發(fā)50公斤粉塵,熔煉和澆注工序排放廢渣200公斤、廢氣20立方米,造型和清理排廢砂約13—15噸。以年產2200萬噸鑄件計,每年排污物總量為:廢渣440萬噸、廢砂近1650萬噸、廢氣4億立方米。這些數據足以說明我國鑄造行業(yè)環(huán)境問題的嚴峻程度,采用高技術實現綠色鑄造是當前需要重點解決的關鍵問題。(4)人才短缺
鑄造技術人才嚴重短缺是制約我國鑄造技術發(fā)展的關鍵。主要表現在:①技術及管理人員數量偏少,分布不均,最少的工廠技術及管理僅占總職工人數的12%,最多的工廠占到323%,相差27倍之多,國企尤其是軍工企業(yè)比例高。②高級人才數量少。鑄造企業(yè)技術管理人才基本以中專、大專和本科生為主,特別是中專、大專生數量為多,研究生很少。③新人才來源困難。很多高校在上世紀90年代后不再設置鑄造專業(yè),一些大中企業(yè)的廠辦學校也有下降趨勢,新人才的來源日益困難。
鑄造人才缺乏的根本原因在于企業(yè)待遇低、工作環(huán)境差。國有企業(yè)在崗職工年齡40歲以上的占80%,20—40歲的人員很少,出現斷檔。民營企業(yè)從事鑄造的專業(yè)技術人才,從年齡上看,大部分也在60歲以上,絕大多數工人更是極少經過專業(yè)培訓,許多是農民工從事鑄造生產。整個行業(yè)的技術水平尤其是質量意識和質量控制水平不適應市場競爭的要求。
三、我國鑄造業(yè)發(fā)展的對策
我國鑄造業(yè)正處在從鑄造大國向鑄造強國起步的新階段。必須克服現實的能源、資源、人才瓶頸和環(huán)境問題的困擾。因此,必須抓住機遇,利用高技術提升鑄件質量,扭轉中國鑄件在國際市場上技術含量不高、價格低廉的形象。要扶持一批具有優(yōu)勢的鑄造企業(yè)使之成為具有國際競爭力的帶動中國鑄件出口的龍頭企業(yè)。
(1)加強對鑄造新工藝、新材料、新設備的研究
加強鑄造業(yè)的基礎研究和應用研究,鑄造行業(yè)中許多金屬材料都是通用的和關鍵的,因而應注重工藝研究和改進,同時又要加強材料工藝及計算機模擬等先進技術的采用以穩(wěn)定產品質量。實際上,國內過分強調發(fā)展新材料而忽視通用關鍵材料的工藝設計和質量穩(wěn)定等方面研究,而生產設備上許多問題卻都出在這里,如三峽使用的水輪機轉輪材料。逐步減少和消除小沖天爐,發(fā)展10噸/小時以上大型沖天爐,并根據需要采用外熱送風、水冷無爐襯連續(xù)作業(yè)沖天爐;推行沖天爐?感應爐雙聯(lián)熔煉工藝;推廣沖天爐除濕送風技術,沖天爐變頻控制技術,增加除塵裝置,減少電力耗費。
深入開展大型鑄鋼件的冶煉和澆注工藝研究。采用精煉技術、氣體保護澆注技術,AOD精煉技術和選擇合適的耐火材料提高鑄件的純凈度,提升鑄件質量。采用新型澆注系統(tǒng)和冒口設計原則,提高鑄件質量和工藝出品率。以可視化鑄造技術發(fā)展起來的新型無氣隙澆注系統(tǒng)
設計是鑄造工藝的一項重大創(chuàng)新,金屬所與一重集團利用此技術已能夠制造大型鑄鋼支承輥。
(2)開發(fā)環(huán)保型鑄造原輔材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應的原輔材料體系,根據不同合金、鑄件特點、生產環(huán)境、開發(fā)不同品種的原砂、無污染的優(yōu)質殼芯砂;抓緊我國原砂資源的調研與開發(fā),開展取代特種砂的研究和開發(fā)人造鑄造用砂;研究并推廣使用清潔無毒的原輔材料,使用無毒無味的變質劑、精煉劑、粘結劑,開發(fā)環(huán)保型砂芯無機粘結劑;用濕型砂無毒無污染粉料光潔劑代替煤粉等;采用高潰散性型砂工藝,如樹脂砂、改性酯硬化水玻璃砂工藝、新型酯固化水玻璃,納米改性水玻璃;加強對水玻璃砂吸濕性、潰散性研究,尤其應大力開發(fā)舊砂回用新技術,環(huán)保型砂處理及再生技術;盡可能再生回用鑄造舊砂,研究鑄造用后的舊砂用于高速公路路基材料,特別是鉻鐵礦砂的回收利用。發(fā)展循環(huán)經濟,以“減量化?REDUCE、再利用(REUSE)、再循環(huán)(RECYCLE)”為行業(yè)準則(3R原則),走集約化清潔生產之路,合理使用資源,使用可再生材料和能源,確保鑄造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(3)構建共性技術和高技術傳輸平臺
①針對企業(yè)存在的共性問題,提高產品的合格率和工藝出品率,降低能耗和原材料消耗,實現綠色鑄造。支持科研單位面向生產需求、著力解決生產實際問題,這應當成為鑄造技術研究的主攻方向。
②建立高技術傳輸平臺。開發(fā)關鍵件的鑄造技術,實現國產化。通過與國外的研究機構和企業(yè)合作,引進消化高新鑄造技術,與工廠一道開發(fā)關鍵件的鑄造技術研究,并轉化為新產品進入市場。希望政府在這方面加強投入,鼓勵大的科研機構與大型企業(yè)集團共同合作,解決事關國計民生的關鍵件的國產化問題。
(4)注重能源與環(huán)保立法
鑄造行業(yè)勞動條件惡劣,對環(huán)境的危害也較大。應加大政策法規(guī)對這方面的限制力度,環(huán)保勞保的準入門檻也應升高,已有的技術落后、污染嚴重的鑄造廠點應關閉。提高從事冶煉、澆注和清理作業(yè)的工人和臨時工的待遇,并為其提供保險。加強能源的科學管理,加強節(jié)能技術改造或高耗能設備的更新?lián)Q代。
(5)制定人才政策,加強技能培訓
由于鑄造是個苦臟累的行業(yè),待遇也低,因此學生不愿學,工人不愿干,許多跨入這個行業(yè)的人也想盡辦法跳槽,造成人才短缺。國家應從長遠考慮,制定吸引和穩(wěn)定人才的政策。針對目前許多高校不設鑄造專業(yè)的情況,可采取企業(yè)委托培養(yǎng)及廠校聯(lián)合辦學方式培養(yǎng)人,并且要特別重視對其計算機軟件的培訓。通過建立全國性和地區(qū)性的技術培訓基地,提高技術人員和工人的鑄造水平。同時還要加強鑄造企業(yè)的領導和管理人員的培訓,使其掌握現代管理知識,建立起現代管理體系,使企業(yè)依靠管理出效益。
(6)注重自主創(chuàng)新
加大鑄造企業(yè)的重組和結構調整,進行專業(yè)化生產,實現地域化聚集,壯大龍頭企業(yè),使中小企業(yè)圍繞產業(yè)鏈集聚,實現基礎配套、特殊工序裝備、檢測設備、信息網絡、環(huán)保設施等資源共享;充分權衡當地的資源、人力、資本和市場,把握優(yōu)勢,突出集群的特點。在企業(yè)、產品集聚的同時,實現信息的集聚、人才的集聚、技術的集聚,甚至競爭的集聚,產生規(guī)模效應。不應盲目地購買技術、設備和產品,必須加強自主創(chuàng)新,生產更多滿足國民經濟和國防安全的高精尖鑄件,并將材料研究融入其中,參與國際競爭。
第二篇:鑄造現狀與發(fā)展
我國鑄造技術的現狀與發(fā)展
【摘要】:鑄造、鍛造、焊接等材料加工技術在國民經濟中起著重要作用。“無廢物加工”可減少廢料、污染和能源消耗 ,是將來的主要制造技術 ,精確成形鑄造技術將是其中的理想選擇。高性能、高保真、高效率是基于知識的鑄造工藝模擬仿真的努力目標。并行工程正成為產品及相關制造過程集成設計的系統(tǒng)方法 ,而網絡化、智能化是 21 世紀鑄造新產品與工藝過程設計的趨勢。【關鍵詞】:材料加工技術,鑄造技術,精確成形鑄造
引言
鑄造是金屬成形的一種最主要方法,它是熱加工的基礎。[1]鑄造的歷史與華夏文明的歷史一樣悠久,我們的祖先在 4 000 多年前就鑄造出了“三星堆”那樣精美的青銅器,其技術水平令人嘆為觀止,然而到了現代,作為全球鑄件產量第一大國,中國的鑄造水平卻落后于發(fā)達國家。鑄造行業(yè)的作用
中國已是鑄造大國,但遠遠不是鑄造強國,與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍有很大差距。鑄造技術在基本制造產業(yè)中占有重要地位, 是關鍵技術之一, 在航空、航天、船舶、汽車、軌道交通、化工、能源、電子電器和運動休閑等領域有著廣泛的應用, 由其所帶動的產業(yè)在國民經濟中起著重要的支撐作用。應該指出以液態(tài)鑄造成型,固態(tài)塑形成型及連接成型等為代表,形成制造技術,不僅賦予零件形狀,而且最終決定零件的最終組織、結構與性能。[2] 2 我國鑄造技術的現狀
我國鑄件產量從 2000 年起超越美國已連續(xù) 6 年位居世界第一。根據全球主要生產國 2004 年的產量統(tǒng)計可以看出, 十大鑄件生產國可分為兩類。一類是發(fā)展中國家, 雖然產量大, 但鑄件附加值低, 小企業(yè)多, 從業(yè)人員隊伍龐大, 黑色金屬比重大。另一類是發(fā)達國家, 如日本、美國及歐洲等, 他們采用高新技術主要生產高附加值鑄件。發(fā)達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環(huán)境污染小、原輔材料已形成系列化。歐洲已建立跨國服務系統(tǒng), 生產實現機械化、自動化、智能化。生產過程從嚴執(zhí)行技術標準, 鑄件廢品率約為 2%—5%。重視用信息化提升鑄造工藝設計水平,普遍應用軟件進行充型凝固過程模擬和工藝優(yōu)化設計。
從批量和勞動生產率看, 歐、美、日的優(yōu)勢很大, 日本的勞動生產率是人均年產鑄件140 噸, 我國估計約為 20 噸, 相差 7 倍。我國人工成本低于 1 美元 / 小時, 與發(fā)達國家相差幾十倍, 因而出口鑄件具有優(yōu)勢。但近年來材料價格猛漲, 使我國出口鑄件在材料成本方面的優(yōu)勢消失殆盡。在產品質量和檔次方面, 我們遠落后于發(fā)達國家。近年我國鑄件出口雖有所增長, 但出口只占我國總產量的 9.7%, 占世界鑄件市場流通量不到8%, 總體增速緩慢, 表現為質量較差、價格低。長期以來, 出口的鑄件以中低檔產品為主, 各類管件、散熱器、廚具及浴具占到36%。一些出口鑄件雖可達到國際標準, 但要達到歐美客戶標準還有距離。[3] 3 我國鑄造業(yè)存在的問題
我國鑄造行業(yè)的技術水平比發(fā)達國家落后約 20 年, 無法滿足國民經濟快速發(fā)展的需要。技術落后、設備陳舊、能耗和原材料消耗高、環(huán)境污染嚴重以及工人作業(yè)環(huán)境惡劣等問題, 已經成為行業(yè)的共識。具體表現在:(1)工藝水平低, 鑄件質量差
①鑄件加工余量大。由于缺乏科學的設計指導, 工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題, 鑄造的加工余量一般比國外大 1—倍。加工余量大, 鑄件的能耗和原材料消耗嚴重, 加工周期長, 生產效率低, 已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束后, 在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。③鑄件裂紋問題嚴重。
④澆注系統(tǒng)設計不合理。由于設計不當, 存在卷氣、夾雜等缺陷, 導致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟件應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環(huán)節(jié), 在國外, 如果沒有計算機模擬技術, 就拿不到訂單。我國的鑄造業(yè)計算機模擬起步較早, 雖然核心計算部分開發(fā)能力較強, 但整體軟件包裝能力較差, 導致成熟的商業(yè)化軟件開發(fā)遠落后于發(fā)達國家, 相當一部分鑄造企業(yè)對計算機模擬技術望而卻步, 缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉, 但在購買了鑄造模擬軟件的企業(yè)中, 能夠發(fā)揮其作用的還不多見, 急需對企業(yè)員工進行軟件應用培訓。
⑥普通鑄件的生產能力過剩, 高精密鑄件的制造依然困難, 核心技術和關鍵產品仍依賴進口。
(2)能耗和原材料消耗高
我國鑄造行業(yè)的能耗占機械工業(yè)總耗能的 25%—30%, 能源平均利用率為 17%,能耗約為鑄造發(fā)達國家的 2 倍。我國每生產1 噸合格鑄鐵件的能耗為 550—700 公斤標準煤, 國外為 300—400 公斤標準煤, 我國每生產 1 噸合格鑄鋼件的能耗為 800—1 000公斤標準煤, 國外為 500—800 公斤標準煤。據統(tǒng)計, 鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的 55%—70%。中國鑄件毛重比國外平均高出 10%—20%, 鑄鋼件工藝出品率。發(fā)動機鑄件
(3)環(huán)境污染嚴重、作業(yè)環(huán)境惡劣
我國除少數大型企業(yè)(如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等)生產設備精良、鑄造技術先進、環(huán)保措施基本到位以外, 多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落后、一般很少顧及環(huán)保問題。上世紀 80 年代, 政府對規(guī)模小、技術水平低、污染嚴重的企業(yè)進行了專業(yè)化調整,提 高 了 企 業(yè)的 集 約 化 程度, 但鑄造生產 的 粗 放 型特 征 沒 有 得到根本改變。
(4)人才短缺
鑄造技術人才嚴重短缺是制約我國鑄造技術發(fā)展的關鍵。主要表現在: ①技術及管理人員數量偏少, 分布不均, 最少的工廠技術及管理僅占總職工人數的 1.2%, 最多的工廠占到 32.3%, 相差 27 倍之多, 國企尤其是軍工企業(yè)比例高。
②高級人才數量少。鑄造企業(yè)技術管理人才基本以中專、大專和本科生為主, 特別是中專、大專生數量為多,研究生很少。
③新人才來源困難。很多高校在上世紀 90 年代后不再設置鑄造專業(yè), 一些大中企業(yè)的廠辦學校也有下降趨勢, 新人才的來源日益困難。[4] 4 我國鑄造業(yè)發(fā)展的對策
我國鑄造業(yè)正處在從鑄造大國向鑄造強國起步的新階段。必須克服現實的能源、資源、人才瓶頸和環(huán)境問題的困擾。因此, 須抓住機遇, 利用高技術提升鑄件質量, 轉中國鑄件在國際市場上技術含量不高、格低廉的形象。要扶持一批具有優(yōu)勢的鑄企業(yè)使之成為具有國際競爭力的帶動中鑄件出口的龍頭企業(yè)。
(1)加強對鑄造新工藝、新材料、新設備的研究
加強鑄造業(yè)的基礎研究和應用研究, 鑄造行業(yè)中許多金屬材料都是通用的和關鍵的, 因而應注重工藝研究和改進, 同時又要加強材料工藝及計算機模擬等先進技術的采用以穩(wěn)定產品質量。實際上, 國內過分強調發(fā)展新材料而忽視通用關鍵材料的工藝設計和質量穩(wěn)定等方面研究, 而生產設備上許多問題卻都出在這里, 如三峽使用的水輪。[5](2)開發(fā)環(huán)保型鑄造原輔材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應的原輔材料體系, 根據不同合金、鑄件特點、生產環(huán)境、開發(fā)不同品種的原砂、無污染的優(yōu)質殼芯砂;抓緊我國原砂資源的調研與開發(fā), 開展取代特種砂的研究和開發(fā)人造鑄造用砂。尤其應大力開發(fā)舊砂回用新技術, 環(huán)保型砂處理及再生技術;盡可能再生回用鑄造舊砂, 研究鑄造用后的舊砂用于高速公路路基材料, 特別是鉻鐵礦砂的回收利用。發(fā)展循環(huán)經濟, 以“ 減量化(REDUCE)、再利用(REUSE)、再循環(huán)(RECYCLE)” 為行業(yè)準則(3R 原則), 走集約化清潔生產之路, 合理使用資源, 使用可再生材料和能源, 確保鑄業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。[6](3)注重能源與環(huán)保立法
鑄造行業(yè)勞動條件惡劣, 對環(huán)境的危害也較大。應加大政策法規(guī)對這方面的限制力度, 環(huán)保勞保的準入門檻也應升高, 已有的技術落后、污染嚴重的鑄造廠點應關閉。提高從事冶煉、澆注和清理作業(yè)的工人和臨時工的待遇, 并為其提供保險。加強能源的科學管理, 加強節(jié)能技術改造或高耗能設備的更新?lián)Q代。
(4)注重自主創(chuàng)新
加大鑄造企業(yè)的重組和結構調整, 進行專業(yè)化生產, 實現地域化聚集, 壯大龍頭企業(yè), 使中小企業(yè)圍繞產業(yè)鏈集聚, 實現基礎配套、特殊工序裝備、檢測設備、信息網絡、環(huán)保設施等資源共享;充分權衡當地的資源、人力、資本和市場, 把握優(yōu)勢, 突出集群的特點。在企業(yè)、產品集聚的同時, 實現信息的集聚、人才的集聚、技術的集聚, 甚至競爭的集聚, 產生規(guī)模效應。不應盲目地購買技術、設備和產品, 必須加強自主創(chuàng)新, 生產更多滿足國民經濟和國防安全的高精尖鑄件,并將材料研究融入其中, 參與國際競爭。
(5)構建共性技術和高技術傳輸平臺
①針對企業(yè)存在的共性問題, 提高產品的合格率和工藝出品率, 降低能耗和原材料消耗, 實現綠色鑄造。支持科研單位面向生產需求、著力解決生產實際問題, 這應當成為鑄造技術研究的主攻方向。
②建立高技術傳輸平臺。開發(fā)關鍵件的鑄造技術, 實現國產化。通過與國外的研究機構和企業(yè)合作, 引進消化高新鑄造技術,與工廠一道開發(fā)關鍵件的鑄造技術研究, 并轉化為新產品進入市場。希望政府在這方面加強投入, 鼓勵大的科研機構與大型企業(yè)集團共同合作, 解決事關國計民生的關鍵件的國產化問題。[7] 5 鑄造技術發(fā)展的七個方向
(1)向輕量化,超微細化和超薄壁化挑戰(zhàn)
薄壁化是以壓軸為中心而發(fā)展起來的,是利用高壓的壓軸法。例如平均為1.0mm以下音頻箱殼就是用1200噸壓軸機高速制造法制造出來的。[8](2)復雜形狀部件的整體化鑄造
鑄件一般多用于單體物件,最近開始向復雜形狀的部件發(fā)展。例如將渦輪增壓器和排氣歧管兩種鑄件合成整體,用耐熱高速鋼的減壓吸引鑄造法而鑄成的最薄壁厚只有2mm的整體鑄件。[9](3)鑄件焊接技術
鑄件焊接,迄今焊接的都是鋼件,最近焊鐵件在表面經過脫碳處理等工藝以后也可以焊接了。[10](4)觸變鑄造技術
觸變鑄造固體液體在共存的狀態(tài)下用高壓方法進行鑄造的一種方法。這項技術是以鑄鐵為中心開展起來的,也在向鋁合金方面開展。[11](5)RP(快速原型技術)
RP、CAD,CAM的突飛技術發(fā)展,對鑄造技術也帶來大的影響。例如不用木型和砂型對樣品直接鑄造。這種技術基本上是立足于印刷的原理。有用樹脂包覆鑄造砂用激光燒結成型,激光燒型和將啥拉用噴墨形式涂敷成型,也期待有新的RP技術發(fā)展。[12](6)復合材料方向發(fā)展
由于鑄造是用融熔金屬,適合于金屬基復合材料。例如用陶瓷、纖維預成型的圓形筒,在其細縫侵進侶溶液而制成金屬基復合材料的剛體。[13](7)向技能材料發(fā)展
Nomag非磁鑄鐵、IMER地膨脹鋼都是機能材料鑄件。最近半導體行業(yè)需要的低熱膨脹材料鑄鐵也在開發(fā)中。空氣與金屬的符合材料發(fā)泡金屬,也將占有一席之地。[14] 結束語:
我國鑄造技術悠久,并在人類文明進步的過程中做出了不可磨滅的貢獻。發(fā)掘、整理、研究和提高我國的傳統(tǒng)鑄造技術,使其古為今用,無疑具有重要的現實意義。
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第三篇:鑄造模具行業(yè)的現狀與發(fā)展
鑄造模具行業(yè)的現狀與發(fā)展
一汽鑄造有限公司 車學溫 于永來 田洪福
隨著我國鑄造業(yè)的不斷發(fā)展壯大,鑄造模具的設計與制造也愈來愈受到人們的關注。一汽集團公司是我國最大的汽車工業(yè)基地。1999年初,一汽鑄造有限公司成立后,重組的鑄造模具設備廠成為一汽鑄造模具生產的專業(yè)廠。此前,這個曾經歷了一汽的三次創(chuàng)業(yè),為一汽重、中、輕、轎的多品種,寬系列車型生產了幾十萬套的金屬鑄造模具、有色金屬壓鑄模具,其發(fā)展過程基本上能夠代表我國鑄造模具行業(yè)來展示其行業(yè)的現狀及發(fā)展趨勢。本文立足于分析我國鑄造模具行業(yè)的現狀,針對問題提出對策,展望未來。
我國鑄造模具行業(yè)的現狀
模具行業(yè)范圍廣闊,鑄造模具占有舉足輕重的地位。
1999年8月下旬至9月上旬,一汽鑄造有限公司委派鑄造模具專業(yè)生產營銷人員對我國南方7 個城市、南汽等14個廠家進行了學習調研。2000年5月參加了上海舉辦的第八界國際模具技術與設備展覽,并進行了廣泛的交流,同時又調研了幾家大的模具廠,從中開闊了眼界,對我國鑄造模具行業(yè)的現狀與發(fā)展趨勢有了更深一步的了解。
1.市場潛力
目前國內鑄造模具市場仍然較大,其市場潛力包括兩個方面:
一是模具訂貨量較大。比如,無錫柴油機廠只有一個模具修理車間,新產品開發(fā)和復制模制造全部外委訂貨,估算每年僅錫柴這一家需缸體金屬模具2-3套,產值約200-300萬元。還有常州日升壓鑄公司,壓鑄模具全部外委、外購,每年大概也有100萬元左右。而南汽集團內部專業(yè)廠模具訂貨也是自由采購,每年大約有200萬元左右,玉柴每年訂貨約在240萬元左右,寧波象山的兩個模具廠都在給他們加工等等。這些較大的廠家的模具需求量也比較大。
二是各鑄造廠家及模具加工企業(yè)均在向多種方向發(fā)展上下功夫。例如:浙江象山,北侖以及平陽,南汽工具公司,常州日升等無論鑄造產品還是模具制造均從汽車業(yè)開始向機車、摩托車、礦山機械等外圍擴展業(yè)務,由此可略見一斑,目前我國國內對模具的需求正值旺季,市場潛力很大。
2.價格狀況
市場經濟,價格問題很敏感。在市場調研中我們了解到,象南汽工具公司等類似我廠經濟類型的大型模具制造廠,在市場上價格定位與我們一汽模具大體持平,大部分是滿足邊際效益的價格。而一些中小模具廠家,尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體企業(yè)的模具價格明顯低于國有大型企業(yè),其同類模具的市場價格大多為國有大中型企業(yè)的80%左右。因此,同類模具在同等價格前提下,鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體企業(yè)將有10%的利潤,而國有大中型企業(yè)將損10%。
還有一個比較有特性的價格因素,就是模具工藝復雜程度及交貨周期,無論何種類型的企業(yè)對同類模具不同工藝結構和不同周期均有價格浮動。
另一個影響因素就是江、浙一帶的模具生產基地基本上屬于社會化大合作,專業(yè)性極強,因此有較大的價格優(yōu)勝。他們還具有材料消耗低,設備負荷高,勞動生產率高,管理人員少
和人工成本抵等優(yōu)勢。
3.改革開放政策給鑄造模具行業(yè)帶來新的飛躍,一大批發(fā)展起來的小型國有企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體模具廠家如雨后春筍脫穎而出,呈現白花齊放,百家爭鳴的格局。一些有眼光的私營企業(yè)也開始用精良的高新設備武裝自己,他們運用靈活的政策聘請高人,奮力爭奪模具制造這塊高效益陣地。電腦業(yè)的飛速發(fā)展為所有企業(yè)創(chuàng)造良機,包括模具制造這一技術含量很高的行業(yè),CAD/CAM技術已不僅僅為大、中的國企擁有。模具技術,包括高新設備在鑄造模具制造領域內的競爭日益激烈。所以在模具行業(yè)中,優(yōu)勝劣汰角逐仍將繼續(xù)。
一汽鑄造有限公司鑄造模具廠,其主導產品是生產鑄造金屬模具、壓鑄模具,精密鑄造模具,產品對象是以多品種,寬系列汽車鑄造產品為主,包括了中型汽油車、柴油車、輕型車、微型車、捷達、奧迪、紅旗轎車、重型卡車等系列模具產品。金屬模具中具有典型的產品有缸體、缸蓋、排氣管、后轎、減速器、曲軸、差速器、變速器外殼模具;壓鑄模具中典型產品有變速箱上蓋、離合器外殼,各種車型的發(fā)動機支架,各類黃銅件壓鑄模、發(fā)電機罩蓋、機油濾清器底座,同時還為社會其他行業(yè)提供過各種高精尖復雜鑄造模具。
我國鑄造模具行業(yè)的發(fā)展趨勢
市場需求
汽車工業(yè)是我國國民經濟五大支柱產業(yè)之一,汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件,經濟型轎車和重型汽車,汽車模具作為發(fā)展重點,已在汽車工業(yè)產業(yè)政策 中得到了明確。預計到2005年,我國汽車總需求量約為300萬輛,因此,汽車模具市場巨大。汽車基本車型在2000年約140種,2005年將達到170種,另有更新車型和改裝車型430種。一個型號的汽車所需模具幾千副,其中鑄造模具數百套。
隨著我國進入世貿組織的臨近,汽車行業(yè)將進入新一輪換型改造時期,特別是中、重、輕、轎型汽車,將以快節(jié)奏更新?lián)Q代來迎接國際汽車市場的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)與機遇同在,進入世貿不僅僅是對我們汽車的挑戰(zhàn),與其密切相關的模具制造業(yè)首當其沖。
由此不難看出,鑄造金屬模具、精密壓鑄模具在未來鑄造模具行業(yè)的發(fā)展趨勢中,將扮演先鋒角色。
2.技術要進一步完善
當前,我國工業(yè)生產的特點是產品品種多,更新快,市場仍處買方市場態(tài)勢。這種情況下,用戶對產品包括模具制造的要求是“工期短、精度高、質量好、價格低”。用戶對鑄造模具產品的苛刻,正是對廠家日益完善的壓力。確實是對鑄造模具生產企業(yè)一個完整體系的考驗。
(1)CAD/CAM/CAE一體化
當前多數鑄造模具廠家依然采用老辦法,設計、編程、工藝、加工、檢查都是相對獨立分開,獨立考核、獨立核算,而拉開大幕看市場,這方面,部分國企模具廠落伍了。一些中小模具廠采取的是一條龍作業(yè)方式,從設計到編程直到加工出產品甚至售后服務均由一人或幾個人完成,生產傳遞環(huán)節(jié)少,出現問題易察覺,因而成本低、質量好、周期短。象一汽鑄造模具廠這樣規(guī)模的企業(yè)本來就有CAD/CAM技術條件,如果打破傳統(tǒng)機制的束縛,這個問題便迎刃而解。如果CAD/CAM一體化加工能夠提高普及率,我國鑄造模具生產能力將有一個飛躍。
(2)模具標準件的應用
在模具設計上,很多模具廠家都采用標準化組合設計,因而設計周期短,而我們目前全
部產品都是從開頭設計,包括每個環(huán)節(jié)。因而,使用模具標準件不但能縮短模具制造周期,而且能提高模具質量和降低模具制造成本。因此標準件的應用必將日漸廣泛。模具標準件的開發(fā)利用,將使我國鑄造模具生產大為簡化。
(3)應用反求工程開發(fā)鑄造模具制造范圍
一般而言,反求工程是指對難以用CAD建立數據模型,而只能通過對實物進行數據掃描、測量的方法采集數據,在CAM軟件系統(tǒng)中建立數學模型,最后生成NC程序,控制數控加工中心進行模具制造的過程。一汽鑄造模具廠應用反求工程較成功地完成了對缸蓋進、排氣道熱芯盒模具的制造,探索了按一般的設備和加工技術對沒有尺寸和技術標準的模具無法加工成功經驗。既縮短了模具制造周期,又提高了產品質量。反求工程在模具制造業(yè)上應值得推廣應用。可以擴展產品加工范圍。
3.高新設備的應用
一汽鑄造有限公司的鑄造模具廠,是有近40年歷史的鑄造模具專業(yè)廠,有較雄厚的裝備實力。就目前而言,經過改革開放后的不斷發(fā)展與完善,其主要模具加工設備應該是國內一流的。目前存在的問題是模具鉗加工較滯后,成為模具制造最后一道工序的“瓶頸”。因此,要在模具鉗工工序上下功夫,使模具加工整體平衡,就能更大的提高我們鑄造模具、壓鑄模具的產出能力。這可能也是鑄造模具加工行業(yè)帶有普遍性的問題。
(1)高速銑削加工將得到更廣泛的應用
國外近年來發(fā)展的高速銑削加工,主軸轉速可達40000-100000r / min,快速進給速度可達到30-40m / min,換刀時間可提高到1-3s。這就大幅度提高了加工效率,如在加工壓鑄模時,可提高7-8倍,并可獲得Ra≤10μm的加工表面粗糙度。形狀精度可達10μm。另外還可加工硬度達60HRC的模塊,形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。因此,高速銑削加工技術的發(fā)展,將促進鑄造模具加工技術的發(fā)展。
(2)模具高速掃描及數字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大作用
英國雷尼紹公司模具掃描系統(tǒng)[3],已在我國200多家模具廠點得到應用,效果良好。該系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需要的諸多功能,大大縮短了鑄造模具研制和制造周期,如RENSCAN200快速掃描系統(tǒng),可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上,用雷尼紹的SP2-1掃描頭實現快速數據采集,控制核心是雷尼紹TRACECUT軟件,可自動生成各種不同數據系統(tǒng)的加工程序及不同格式的CAD數據。
(3)模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發(fā)展
模具表面精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一,也正是模具鉗工勞動強度大、成為瓶頸原因之一。特別反映在硬度較大的金屬、壓鑄模具進行最后組裝過程。我國目前仍以手工為主,不僅質量不穩(wěn)定、周期長,而且工人作業(yè)環(huán)境差,制約了我國鑄造模具向更高層次發(fā)展。因此,研究拋光自動化、智能化是當務之急。當然,由于鑄造模具、壓鑄模具型腔復雜,采用拋光的自動化、智能化有一定局限。
4.轉變觀念,改進管理
任何先進的技術裝備都離不開科學管理。管理的范疇極為廣泛,本文擬從生產和技術管理來看如何使鑄造模具適應發(fā)展趨勢。
(1)積極推進行業(yè)管理,建立行業(yè)管理協(xié)調網絡
根據國家經濟發(fā)展規(guī)劃對模具的需要,制定地區(qū)專業(yè)化規(guī)劃,引導企業(yè)走專業(yè)化道路。充分發(fā)揮協(xié)會和學會的作用,指導全行業(yè)工作。
提出模具國產化項目的發(fā)展目標和模具科研的建議。
對于進入市場和出口的模具,模具標準件進行質量鑒定,有權監(jiān)督模具市場。
收集、整理模具行業(yè)發(fā)展資料,建立相關檔案,建立系統(tǒng)的模具技術、經濟和質量統(tǒng)計
制度。這是針對行業(yè)管理而言。
(2)企業(yè)內部管理,要揚長避短
我們在市場調研中,有個最基本的體驗,那就是國有企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)個體、獨資、合資企業(yè)相比(模具業(yè))最大的不同是市場觀念。
在觀念上沒有那些名不見經傳的小企業(yè)開放。觀念上的轉變除了有大氣候的影響,國有企業(yè)的決策層要快速反映,及時更新。
國有企業(yè)普遍存在管理環(huán)節(jié)不暢,人工成本高,員工自身危機感遠不如非國有企業(yè)雇員(打工族)那么強烈。這是隨著國企建立現代企業(yè)制度的臨近,首先要解決的觀念問題。國企模具制造業(yè)企業(yè)員工分工過細,沒有非國企員工那種全能優(yōu)勢。
(3)國企的優(yōu)勢
高新設備的引進的能力要較鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體及其它小型模具制造廠家強得多。
國有大中小企業(yè)(模具業(yè))均有正統(tǒng)的國家質量認證,有品牌效應優(yōu)勢,這個優(yōu)勢在今后的市場競爭中將更有良好的表現。
我們的員工多從正規(guī)技校、中專分配充實,具較高的理論基礎。如果加強多技能培訓,將會發(fā)揮更大作用。
個體鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)相當部分業(yè)主靠拼設備、巧用工、在稅收上做文章,在業(yè)務上拉關系維系生存。從長遠發(fā)展看,這部分企業(yè)將被市場淘汰。那種急功近利的行為是一些個體經濟的通病、頑癥。他們能在一時挖走國企的一部分能人,但國企一旦建立起完善的現代企業(yè)制度,“孔雀東南飛”的現象就會成為歷史。
(4)改進鑄造模具制造的意見
當務之急建立CAD/CAM/CAE設計、編程、制造一體化制造鑄造模具。
引入市場機制,逐步由產值考核過渡到毛利潤、利潤的考核,體現員工收靠效益,分配靠貢獻。真正實現“三多一少”模式即生產一線人員、技術人員、營銷人員多,職能管理人員少,降低人工成本。
由于汽車工業(yè)發(fā)展進入關鍵階段,推動了壓鑄件生產的發(fā)展,模具業(yè)面臨產品結構的再次調整,發(fā)展壓鑄模具制造技術,適應市場需求,尋求新的經濟增長點。壓鑄模是高附加值的高利潤產品。
加速人才培訓,建立人才競爭的機制。鑄造金屬模具、壓鑄模具是技術含量高的制造行業(yè),和大批量流水線生產不同,基本上是要求全員的高素質、高技能。要從設計、編程、制造一體化高技能管理人才和操作人才入手,培養(yǎng)模具制造人才庫,使模具行業(yè)與國際競爭能力提高。
(5)售后服務
海爾集團把售后服務看成是企業(yè)經營觀念的靈魂,樹立產品信譽的最好手段,因而贏得了市場。鑄造模具行業(yè)應借鑒。
服務表面上看是被服務的買方受益,實質上服務的過程對制造銷售產品的廠家是一種完善的過程。服務是信息收集的有效方式,獲得第一手信息,才會有改進具體方向。用戶不論是對產品的贊譽還是尖苛的意見,其反映產品狀況基本上是真實的,有一句話說得很好,上帝永遠是對的。
最后,中國鑄造模具行業(yè)社會化大合作和專業(yè)化生產應加強,這是抵御加入世貿組織沖擊的有效措施。鑄造模具行業(yè)也必須有一支靈活多樣的聯(lián)合艦隊,為發(fā)展我國汽車工業(yè)保駕護航。
第四篇:國內外鑄造新技術發(fā)展現狀
國內外鑄造新技術發(fā)展現狀
1.發(fā)達國家鑄造技術發(fā)展現狀
發(fā)達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環(huán)境污染少、原輔材料已形成商品化系列化供給,如在歐洲已建立跨國服務系統(tǒng)。生產普遍實現機械化、自動化、智能化(計算機控制、機器人操縱)。
鑄鐵熔煉使用大型、高效、除塵、微機測控、外熱送風無爐襯水冷連續(xù)作業(yè)沖天爐,普遍使用鑄造焦,沖天爐或電爐與沖天爐雙聯(lián)熔煉,采用氮氣連續(xù)脫硫或搖包脫硫使鐵液中硫含量達0.01%以下;熔煉合金鋼精煉多用AOD、VOD等設備,使鋼液中H、O、N達到幾個或幾十個10-6的水平。
在重要鑄件生產中,對材質要求高,如球墨鑄鐵要求P≯0.04%、S≯0.02%,鑄鋼要求P、S均≯0.025%,采用熱分析技術及時正確控制C、Si含量,用直讀光譜儀2~3分鐘分析出十幾個元素含量且精度高,C、S分析與調控可使超低碳不銹鋼的C、S含量得以正確控制,采用先進的無損檢測技術有效控制鑄件質量。
普遍采用液態(tài)金屬過濾技術,過濾器可適應高溫諸如鈷基、鎳基合金及不銹鋼液的過濾。過濾后的鋼鑄件射線探傷A級合格率進步13個百分點,鋁鎂合金經過濾,抗拉強度進步50%、伸長率進步100%以上。
廣泛應用合金包芯線處理技術,使球鐵、蠕鐵和孕育鑄鐵工藝穩(wěn)定、合金元素收得率高、處理過程無污染,實現了微機自動化控制。
鋁基復合材料以其優(yōu)越性能被廣泛重視并日益轉向產業(yè)規(guī)模應用,如汽車驅動桿、缸體、缸套、活塞、連桿等各種重要部件都可用鋁基復合材料制作,并已在高級賽車上應用;在汽車向輕量化發(fā)展的進程中,用鎂合金材料制作各種重要汽車部件的量已僅次于鋁合金。
采用熱風沖天爐、兩排大間距沖天爐和富氧送風,電爐采用爐料預熱、降低熔化溫度、進步爐子運轉率、減少爐蓋開啟時間,加強保溫順實行微機控制優(yōu)化熔煉工藝。在球墨鑄鐵件生產中廣泛采用小冒口和無冒口鑄造。鑄鋼件采用保溫冒口、保溫補貼,工藝出品率由60%進步到80%。考慮人工本錢高和生產條件差等因素而大量使用機器人,且環(huán)保技術先進。
在大批量中小鑄件的生產中,大多采用微機控制的高密度靜壓、射壓或氣沖造型機械化、自動化高效流水線濕型砂造型工藝, 砂處理采用高效連續(xù)混砂機、人工智能型砂在線控制專家系統(tǒng), 制芯工藝普遍采用樹脂砂熱、溫芯盒法和冷芯盒法。熔模鑄造普遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結劑的制殼工藝。
用自動化壓鑄機生產鑄鋁缸體、缸蓋;已經建成多條鐵基合金低壓鑄造生產線。用差壓鑄造生產特種鑄鋼件。所生產的各種口徑的離心球墨鑄鐵管占鑄鐵管總量95%以上,球鐵管占球鐵年產量30%-50%。
成功地采用EPC技術大批量生產汽車4缸缸體、缸蓋等復雜鑄件,生產率達180型/小時。在工藝設計、模具加工中,采用CAD/CAM/RPM技術;在鑄造機械的專業(yè)化、成套化制備中,開始采用CIMS技術。
鑄造生產全過程主動、從嚴執(zhí)行技術標準,鑄件廢品率僅2%-5%;標準更新快(標齡4-5年);普遍進行ISO9000、ISO14000等認證。
重視開發(fā)使用互聯(lián)網技術,紛紛建立自己的主頁、站點。鑄造業(yè)的電子商務、遠程設計與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發(fā)展。
2.我國鑄造技術發(fā)展現狀
總體上,我國鑄造領域的學術研究并不落后,很多研究成果居國際先進水平,但轉化為現實生產力的少。國內鑄造生產技術水平高的僅限于少數骨干企業(yè),行業(yè)整體技術水平落后,鑄件質量低,材料、能源消耗高,經濟效益差,勞動條件惡劣,污染嚴重。具體表現在,樣子容貌仍以手工或簡單機械進行模具加工;鑄造原輔材料生產供給的社會化、專業(yè)化、商品化差距大,在品種質量等方面遠不能滿足新工藝新技術發(fā)展的需要;鑄造合金材料的生產水平、質量低;生產治理落后;工藝設計多憑個人經驗,計算機技術應用少;鑄造技術裝備等基礎條件差;生產過程手工操縱比例高,現場工人技術素質低;僅少數大型汽車、內燃機團體鑄造廠采用先進的造型制芯工藝,大多鑄造企業(yè)仍用震壓造型機甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和粘土等粘結劑砂為主。大多熔模鑄造廠以水玻璃制殼為主;低壓鑄造只能生產非鐵或鑄鐵中小件,不能生產鑄鋼件;用EPC技術穩(wěn)定投進生產的僅限于排氣管、殼體等鑄件,生產率在30型/小時以下,鑄件尺寸精度和表面粗糙度水平低;固然建成了較完整的鑄造行業(yè)標準體系,但多數企業(yè)被動執(zhí)行標準,企業(yè)標準多低于GB(國標)和ISO(國際標準),有的企業(yè)廢品率高達30%;質量和市場意識不強,僅少數專業(yè)化鑄造企業(yè)通過了ISO9000認證。結合鑄造企業(yè)特點的質量治理研究十分薄弱。
近年開發(fā)推廣了一些先進熔煉設備,進步了金屬液溫度和綜合質量,如外熱式熱風沖天爐開始應用,但為數少,使用鑄造焦的僅占1%。一些鑄造非鐵合金廠仍使用燃油、焦炭坩堝爐等落后熔煉技術。沖天爐-電爐雙聯(lián)工藝僅在少數批量生產的流水線上得以應用。少數大、中型電弧爐采用超高功率(600-700kVA/t)技術。
開始引進AOD、VOD等精煉設備和技術,進步了高級合金鑄鋼的內在質量。重要工程用的超低碳高強韌馬氏體不銹鋼,采用精煉技術進步鋼液純凈度,性能改善。0Cr16Ni5Mo、Cr13Ni5Mo鑄造馬氏體不銹鋼在保持原有韌性基礎上,屈強比由0.70-0.75進步到0.85-0.90,強度進步30%-60%,硬度進步20%-50%。
廣泛應用國內富有稀土資源,如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車、柴油機等產品上應用;稀土中碳低合金鑄鋼、稀土耐熱鋼在機械和冶金設備中得到應用;初步形成國產系列孕育劑、球化劑和蠕化劑,推動了鑄鐵件質量進步。
高強度、高彈性模量灰鑄鐵用于機床鑄件,高強度薄壁灰鑄鐵件鑄造技術的應用,使最薄壁厚達4-6mm的缸體、缸蓋鑄件本體斷面硬度差小于HB30,組織均勻致密。灰鑄鐵表面激光強化技術用于生產。人工智能技術在灰鑄鐵性能猜測中應用。蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機缸蓋上應用,汽車排氣管使用壽命進步4~5倍。釩鈦耐磨鑄鐵在機床導軌、缸套和活塞環(huán)上應用,壽命進步1-2倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質泵、雙金屬復合軋輥上使用,壽命進步。應用過濾技術于缸體、缸蓋等高強度薄壁鑄件流水線生產中,減少了夾渣、氣孔缺陷,改善了鑄件內在質量。
國產水平連鑄生產線投進市場,可生產Φ30-250mm圓形及相應尺寸的方形、矩形或異形截面的灰鑄鐵及球墨鑄鐵型材。與砂型比,性能進步1-2個牌號,鐵液利用率進步到95%以上,節(jié)能30%,節(jié)材30-50%,毛坯加工合格率達95%以上。
鑄鐵管行業(yè)引進23套Φ1000mm以下的中型球墨鑄鐵管離心鑄造成套設備,其中20套目前正在正常生產。此外,用我國自行研制的球墨鑄鐵管離心鑄造設備生產了Φ2600mm鑄管,其中正常批量生產的鑄管管徑達到2200mm,而且我國自行研制的鑄管離心鑄造設備管徑已可達到3000mm。
金屬基復合材料研究有進步,短纖維、外加顆粒增強、原位顆粒增強研究都有成果,但較少實現產業(yè)應用。
某些重點行業(yè)的骨干鑄造廠采用了直讀光譜儀和熱分析儀,爐前有效控制了金屬液成分,采用超聲波等檢測方法控制鑄件質量。
環(huán)保執(zhí)法力度日漸加強,迫使鑄造業(yè)開始重視環(huán)保技術。沈陽鑄造研究所等開發(fā)了大排距雙層送風沖天爐和沖天爐除濕送風技術;我國初建鑄造焦生產基地,形成批量規(guī)模。鑄造塵毒治理、污水凈化、廢渣利用等取得系列成果,并開發(fā)出多種鑄造環(huán)保設備(如震動落砂機除塵罩、移動式吸塵器、煙塵凈化裝置、污水凈化循環(huán)回用系統(tǒng),鑄造舊砂干濕法再生技術及設備、鑄造廢砂爐渣廢塑料制作復合材料技術和設備等)。
商品化CAE軟件已上市。一些大中型鑄造企業(yè)開始在熔煉方面用計算機技術,控制金屬液成分、溫度及生產率等。成都科技大學研制成砂處理在線控制系統(tǒng),清華大學等開發(fā)了計算機輔助砂型控制系統(tǒng)軟件,華中科技大學成功開發(fā)商品化鑄造CAE軟件。
鑄造業(yè)互聯(lián)網發(fā)展快速,部分鑄造企業(yè)網上電子商務活動活躍,如一些鑄造模具廠實現了異地設計和遠程制造。
鑄造專家系統(tǒng)研究固然起步晚,但進步快。先后推出了型砂質量治理專家系統(tǒng)、鑄造缺陷分析專家系統(tǒng)、自硬砂質量分析專家系統(tǒng)、壓鑄工藝參數設計及缺陷診斷專家系統(tǒng)等。機械手、機器人在落砂、鑄件清理、壓鑄及熔模鑄造生產中開始應用。
第五篇:農機化發(fā)展現狀與對策
農機化的發(fā)展現狀與建議
農業(yè)要積極穩(wěn)妥的發(fā)展,必須依靠先進的農業(yè)機械,推廣先進適用的農業(yè)機械是當前一項刻不容緩的大事。只有實現農業(yè)機械化,才能持續(xù)推進工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和構建社會主義新農村,才能促進農業(yè)生產手段和生產理念的現代化,進而解決農業(yè)的深層次問題,把農業(yè)和農村發(fā)展真正納入科學發(fā)展的軌道。
一、農業(yè)機械化發(fā)展的必然性
當前農機化的發(fā)展呈現出平穩(wěn)性、平衡性、高水平、市場化、規(guī)范化及信息化的發(fā)展態(tài)勢。農機裝備總量持續(xù)快速增長,高性能、大馬力和復式作業(yè)的農業(yè)機械正在以驚人的速度進入千家萬戶,機械化水平不斷提高,各類農機中介服務組織逐步發(fā)揮出組織帶動、示范推廣、富民增收和橋梁紐帶的作用,現代化政務信息溝通了政府部門、生產企業(yè)、農機用戶和農民之間的聯(lián)系,農機化發(fā)展已成必然趨勢。
1、法律法規(guī)和各項政策的保障體系不斷完善
完善的法律法規(guī)體系是農業(yè)機械化平穩(wěn)快速發(fā)展的基本保障。自《農業(yè)機械化促進法》頒布實施以來,我們各級農機管理部門圍繞加強農業(yè)綜合生產能力建設、保持糧食穩(wěn)定增產和促進農民增收等重點工作,扎實推進農機化發(fā)展。它的頒布是我國農機化發(fā)展的重要里程碑。此法實施后,我們陜西省農業(yè)機械管理局修訂了《陜西省農業(yè)機械管理條例》。同時,農業(yè)部設立各種農機購置補貼項目,激發(fā)農民購機的熱情。這一系列措施的出臺,標志著我國農機化發(fā)展和管理步入了有法可依的法制軌道。
2、政府對農機化事業(yè)的投入不斷增加
政府的投入是農機化事業(yè)平穩(wěn)快速發(fā)展的重要引導。近年來,政府不斷加大對農機化的投入力度。2006年全國農機化行業(yè)的一般行政事業(yè)支出為23.6億元,基本建設支出為7.3億元,農機購置資金達320億元,科研推廣培訓的投入為
3.6億元,特別是補貼規(guī)模迅速增加。2004年中央財政補貼為7000萬元,2005年為3億元,2006年為6億元,2007年為20億元,這些數字對于并不富裕的購機主體農民來說是相當可觀的。
3、農機化發(fā)展對農業(yè)生產和農村經濟的貢獻率不斷提高
農業(yè)生產和農村經濟發(fā)展對農機的強勁需求是農機化事業(yè)平穩(wěn)快速發(fā)展的存在之本。在現代農業(yè)發(fā)展中,農機已成為重要的載體。2006年,全國農機總動力達到7.26億千瓦,拖拉機總量達到1728.34萬臺,比上年增長2.9%,其中大中型拖拉機增幅較大,達到167.63萬臺;聯(lián)合收割機擁有量55.6萬臺,比上年增長17%;機耕面積6760萬公頃,機播面積5024萬公頃,機收面積3853萬公頃,其耕種收綜合機械化水平達到39.3%,比上年提高3.3%。精量播種、肥料深施、設施農業(yè)、病蟲草害防治等所有現代農業(yè)技術都必須使用相應的農業(yè)機械
來實現。
4、農村勞動力轉移和農民觀念的變化給農機化事業(yè)的發(fā)展帶來了長期的穩(wěn)定需求
農民對農機的渴求與依賴是農機化事業(yè)得以持續(xù)的原始動力。最近5年以來,農村勞動力的數量和結構發(fā)生了巨大的變化。自2004年以來,第一產業(yè)勞動力數量減少了1200萬,而且留守務農的只剩下年齡大的和小孩,可以說是“老弱病殘”,這種形式務必要求不斷增加各類農業(yè)機械,這就給農機市場和維修市場帶來了空前的繁榮景象。
5、農機科技創(chuàng)新成果顯著
科技進步與創(chuàng)新是農機化事業(yè)平穩(wěn)發(fā)展的不竭之源。玉米收獲技術和裝備、小麥免耕播種機器、油菜牧草加工機械都取得了重要的成果。農機裝備的生產制造能力有了大幅提高,農民對農產品的滿意度也隨之提高。
6、農機合作經濟服務組織發(fā)展成了總的趨勢
農協(xié)是為農機服務的社會化、企業(yè)化、協(xié)會性組織。目前,各類農機合作服務組織成為市場經濟中新的微觀主體。2006年農機作業(yè)服務組織達3502.1萬個,其中農機戶3474.8萬個,分別比上年增長3.4%和3.5%。農協(xié)、農機作業(yè)服務合作社、農機專業(yè)服務大戶等中介服務組織已成為農機社會化服務體系的重要內容。
二、農機化發(fā)展存在的問題
1、農機非專業(yè)技術人員過多,知識斷層與老化問題嚴重
隨著社會的發(fā)展,各基層推廣單位不斷新增工作人員,但是新增人員基本都是非專業(yè)的,他們不懂農機及推廣方面的知識,而且單位又沒有經費培訓他們;其次,由于知識的不斷更新和新型農機具的不斷出現,單位在職的技術人員也是束手無策,難以應付,知識老化嚴重的制約新農具的推廣。
2、農機化技術推廣經費嚴重不足
一項新技術、一種新機具要全面推廣,最基本靠的是宣傳。而宣傳需要通過印發(fā)宣傳資料、舉辦現場培訓會、新聞媒體專題報道等多種行之有效的手段才能喚起社會效應,這就需要大量資金作保證。加之推廣機構人員逐年增加,財政撥款增長緩慢,這種矛盾勢必影響到對宣傳的投入,束縛農機化的發(fā)展。
3、農機合作服務組織不夠健全
在市場經濟條件下,我們是本著以人為本、以效益為動力、以市場為導向來發(fā)展農機化,加強農機服務組織化、市場化,堅持“民辦、民管、民受益”的原則,扶持農機協(xié)會和農機合作服務組織的發(fā)展。大力發(fā)展農機連鎖經營,完善農機營銷網絡,加快推進農機服務社會化和產業(yè)化進程,打造農機社會化服務品牌。
4、農機信息化網絡建設需要不斷完善
農機化信息網絡是農機化發(fā)展的首要條件。在通訊發(fā)達的當今時代,建立信
息網絡勢在必行。現在國內主要農機生產企業(yè)都建立了自己的網絡,他們形成的長期產銷兩旺與信息的暢通有著直接的關系。所以不斷完善信息網絡建設,是促進農機化健康快速發(fā)展的不可缺一的因素。
三、對今后農機化的發(fā)展建議
1、繼續(xù)深入貫徹農業(yè)機械化促進法,制定和完善各種法律及法規(guī)
各基層單位要全面貫徹《農業(yè)機械化促進法》,制定學習計劃,把它的精神領會透徹。地方各級政府要加快配套的法律法規(guī)建設,加大政策對農機化的支持保護力度,積極爭取、完善購機補貼、燃油補貼等扶持發(fā)展政策,充分發(fā)揮農機補貼政策的導向作用和產業(yè)扶持效應,強化農機管理部門的宏觀調控和公共服務功能。
2、加快發(fā)展節(jié)約型農機化
首先,全面推行農機作業(yè)標準化。推行農機作業(yè)標準化,是加快發(fā)展農機化的有效途徑。要標準化就必須淘汰舊的機具、舊的耕作模式,這就為推廣新技術、新機具打下堅實的基礎。
其次,加強節(jié)能型產品的開發(fā)。它的研發(fā)是建設現代農業(yè)的重要標志。建設節(jié)約型農機具,對社會和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
第三,注重農機與農藝的緊密結合。只有農機與農藝結合起來,才能更好發(fā)揮出技術本身的優(yōu)越性,產生最大程度的經濟效益,才能適應現代農業(yè)的需求。
第四,行政與經濟手段并用,淘汰落后的農業(yè)機械。政府部門一邊要強制執(zhí)行作業(yè)標準化,淘汰落后的機械,另一方面要給使用新技術、新機具的農戶給予資金補貼,大面積實行項目補貼,以點帶面,激發(fā)農民使用新技術和新機具的熱情。
3、大力發(fā)展農機合作經濟組織,加快新型農機服務組織創(chuàng)新步伐
要建立各級農機管理服務部門及工作人員領辦的農機合作社、村與大戶合辦的農機合作社及農機大戶創(chuàng)辦的農機合作社,發(fā)揮新型農機合作服務組織的組織帶動、示范推廣、富民增收和橋梁紐帶作用。以市場為導向,以服務為手段,以節(jié)本增效為核心,充分發(fā)揮農機服務組織的作用,不斷發(fā)展壯大農機服務業(yè)。
4、加大購機補貼資金,逐步擴大補貼范圍
近幾年,各級財政加大了對農機化事業(yè)發(fā)展的投入,但還遠遠不能滿足農機化發(fā)展的需要,農機執(zhí)法隊伍經費嚴重不足。因此,我們應當立足當地農業(yè)生產需要和農民購買力,緊緊圍繞特色農業(yè)和農村經濟發(fā)展,科學選取項目,突出補貼重點,推動農機化發(fā)展邁上一個新臺階。
5、強化產品質量意識,嚴格監(jiān)督管理
在農機事業(yè)蓬勃發(fā)展的今天,強化產品質量是農機化快速、健康發(fā)展的先決條件。農機管理部門與農機生產企業(yè)的目標是一致的,利益是相關的。質量是產品的命脈,是企業(yè)生存的基礎,加強農機產品質量是企業(yè)自身、農機監(jiān)督管理單
位和農機管理行政部門的共同任務。
總之,農機化事業(yè)任重道遠,我們要不斷總結經驗,把握規(guī)律,大力推廣農機化節(jié)本增效技術,以促進糧食增產、農業(yè)不斷增效、農民不斷增收為重要目標,堅持改革創(chuàng)新、統(tǒng)籌協(xié)調、因地制宜、重點突破的發(fā)展戰(zhàn)略,不斷提高農機技術裝備水平,促進農業(yè)機械化持續(xù)、健康、快速的發(fā)展。