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        先進(jìn)制造技術(shù)在傳統(tǒng)鑄造企業(yè)中的應(yīng)用

        2021-09-10 22:55:15張?jiān)轮?/span>張玉亮扈守萍
        科學(xué)與生活 2021年14期
        關(guān)鍵詞:企業(yè)

        張?jiān)轮?張玉亮 扈守萍

        摘要:鑄造企業(yè)應(yīng)重視機(jī)械制造技術(shù),將現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)融合在一起,在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造,為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求而努力。基于以上分析,我國應(yīng)該將研究先進(jìn)制造技術(shù)作為核心目標(biāo),大力發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新,充分發(fā)揮先進(jìn)機(jī)械制造方法的優(yōu)勢。

        關(guān)鍵詞:先進(jìn)制造技術(shù);傳統(tǒng)鑄造;企業(yè)

        1先進(jìn)制造技術(shù)在鑄造企業(yè)中的應(yīng)用

        1.1自動(dòng)化鑄造設(shè)備的應(yīng)用

        為了適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境,需要提高鑄件質(zhì)量要求,越來越多的企業(yè)開始認(rèn)識到“用設(shè)備保證質(zhì)量”的觀點(diǎn)。在新廠建設(shè)和老廠改造中,傳統(tǒng)鑄造企業(yè)積極采用國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備,引進(jìn)了越來越多的先進(jìn)生產(chǎn)線,制芯設(shè)備已由單機(jī)操作逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩?、可靠、高效的自?dòng)制芯線。越來越多的鑄造工序由機(jī)器人完成,特別是熔煉、清洗等高強(qiáng)度工作交由自動(dòng)化機(jī)器人完成,解放了大量勞動(dòng)力,大大提高了生產(chǎn)效率和鑄造質(zhì)量。在智能鑄造中,可追溯代碼也被集成到智能生產(chǎn)線中。設(shè)備與工藝之間的溝通對于一些工業(yè)企業(yè)來說并不新鮮,但對于鑄造企業(yè)來說,這種溝通仍然可以提高鑄造水平。

        1.2新型鑄造技術(shù)

        隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)鑄造工藝已經(jīng)難以滿足不斷變化的市場需求,尺寸精確、性能優(yōu)良、成本低廉成為基本要求。為適應(yīng)這些要求,越來越多新的鑄造技術(shù)被應(yīng)用,如金屬型鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造、消失模鑄造、真空吸鑄等。這些新型鑄造工藝技術(shù)不僅改善了液體金屬充填鑄型及隨后的冷凝條件,還改變了鑄型的制造工藝或材料,具備傳統(tǒng)黑色金屬鑄造難以達(dá)到的優(yōu)點(diǎn):①鑄件尺寸精確,表面粗糙度地,可以預(yù)設(shè)更小的加工余量,降低后續(xù)加工難度;②鑄件內(nèi)部質(zhì)量好,力學(xué)性能高,鑄件壁厚可以減薄;③減低金屬消耗和鑄件廢品率;④優(yōu)化鑄造工序,便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化;⑤改善勞動(dòng)條件,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

        1.3 3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造相結(jié)合

        3D打印機(jī)根據(jù)三維數(shù)模將塑料、金屬粉末或固體無機(jī)物粉末等可黏合材料通過不同類型的噴頭,逐層堆積在工作臺上并最終形成目標(biāo)零件。孟憲寶、張文朝[5]認(rèn)為3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的“減材”制造工藝不同,3D打印是通過鑄件添加材料完成工件的成型技術(shù),在制作難度大或無法加工材料時(shí)有著明顯的優(yōu)勢。目前雖然3D打印金屬成型件工藝尚不是很成熟,而且成本相對較高,但在鑄造企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)中,3D打印砂芯再進(jìn)行傳統(tǒng)澆鑄的工藝方法,可大幅度節(jié)約新產(chǎn)品開發(fā)周期,精度較高,并且節(jié)約了開模等成本費(fèi)用,同時(shí)能幫助解決一些鑄造中無法解決的疑難問題。

        1.4計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

        隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,以及計(jì)算機(jī)模擬軟件等在工業(yè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展應(yīng)用,鑄造領(lǐng)域的研究和實(shí)際生產(chǎn)中也越來越多地開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),并且取得了重大經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是利用計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)人員完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、分析和信息存儲等;計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)是指利用計(jì)算機(jī)對工程或產(chǎn)品進(jìn)行性能和安全可靠性分析,具體可以用來求解復(fù)雜工程、工藝設(shè)計(jì)或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、屈服穩(wěn)定性等;而計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)是利用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床和設(shè)備自動(dòng)完成離散產(chǎn)品加工、裝配、檢測和包裝等制造過程。CAD、CAE、CAM在鑄造企業(yè)的應(yīng)用中往往不是單獨(dú)存在的,將三者相互結(jié)合使用,可以覆蓋了產(chǎn)品制圖、工藝編制、模具設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、遠(yuǎn)程控制以及數(shù)據(jù)管理等過程。即便是復(fù)雜的射芯過程現(xiàn)在也能用計(jì)算計(jì)算流體力學(xué)(CFD)來模擬,這些工具能夠顯著縮短鑄件形成概念到進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)的時(shí)間。

        2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向

        2.1自動(dòng)化

        自動(dòng)化屬于一個(gè)相對概念,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化的概念也不斷更新,在機(jī)械制造領(lǐng)域,自動(dòng)化的研究重心主要體現(xiàn)在制造環(huán)境、柔性技術(shù)、制造單元、人機(jī)一體化、自動(dòng)化系統(tǒng)以及集成技術(shù)等方面。例如,智能機(jī)器人是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)自動(dòng)化的重要研究方向,其可以替代人工完成各種復(fù)雜的工作,真正實(shí)現(xiàn)操作零失誤,可以避免因人工失誤而導(dǎo)致的質(zhì)量問題。目前,我國在智能機(jī)器人研究方面處于世界領(lǐng)先地位,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的自動(dòng)化還在汽車制造、工業(yè)生產(chǎn)、礦產(chǎn)開發(fā)中獲得了廣泛應(yīng)用。

        2.2綠色制造

        生活質(zhì)量的提高,人們對生態(tài)環(huán)境的要求也越來越高。工業(yè)污染對環(huán)境產(chǎn)生的危害不容小覷,綠色制造則要求企業(yè)在機(jī)械制造過程中,重視對周圍環(huán)境的保護(hù),加大對廢物、廢水、廢氣排放的管理力度,從而減少污染現(xiàn)象。當(dāng)然,從宏觀的角度來看,綠色制造不能僅局限于制造環(huán)節(jié)中,在整個(gè)機(jī)械制造過程中,包括產(chǎn)品的研發(fā)分析、方案的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的運(yùn)輸?shù)确矫妫紤?yīng)該做到“綠色化”。除此以外,在機(jī)械生產(chǎn)原材料的選擇上,盡量實(shí)現(xiàn)廢物利用,既減少了資源的浪費(fèi),又實(shí)現(xiàn)了綠色化生產(chǎn)。企業(yè)應(yīng)重視創(chuàng)新,改善生產(chǎn)方式,盡量做到生產(chǎn)過程無污染。

        結(jié)束語

        我國工業(yè)發(fā)展速度快,其中現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是發(fā)展核心,只有不斷創(chuàng)新機(jī)械制造加工技術(shù),才能更好地順應(yīng)時(shí)代發(fā)展,有效提高我國的硬實(shí)力。鑄造企業(yè)應(yīng)合理利用機(jī)械制造工技術(shù)的優(yōu)勢,重視創(chuàng)新,不斷完善傳統(tǒng)制造技術(shù),有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵。除此以外,積極響應(yīng)國家的號召,實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造綠色化,貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念。

        參考文獻(xiàn):

        [1]吳云,朱曉艷.淺析機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)現(xiàn)狀及相關(guān)先進(jìn)技術(shù)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2020(20):181-182.

        [2]丁雪萍,楊棟華,羅怡.先進(jìn)焊接制造技術(shù)課程采用雙語教學(xué)的思考[J].山東化工,2020,49(20):200+204.

        [3]郭娟.先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝[J].湖北農(nóng)機(jī)化,2020(18):157-158.

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