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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 鋁硅合金真空密封造型鑄造工藝研究與應(yīng)用
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該項(xiàng)目利用真空吸力加快金屬液快速充型，利用塑料薄膜、涂料提高了鑄件表面質(zhì)量；型砂用干砂，簡化了工序。真空密封造型中，金屬流動(dòng)性好，充填能力強(qiáng)，可以鑄出3mm的薄壁件，解決了大型、薄壁、表面質(zhì)量要求高的鋁硅合金鑄件的生產(chǎn)瓶頸。澆鑄利用自行研制的傾轉(zhuǎn)澆注工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了鋁硅合金真空密封造型鑄造的傾轉(zhuǎn)澆注工藝。該工藝減少環(huán)境污染，型砂的重復(fù)利用率高、損耗少，成本低；噪音小，屬綠色鑄造工藝。
- 詳細(xì)介紹：
- 1、使用說明：向特制的砂箱內(nèi)填入無粘接劑的干砂，再用塑料薄膜將砂型頂面密封，將砂型抽真空，借住砂型內(nèi)外壓力差，使型砂緊實(shí)并具有一定硬度，然后除去模樣中吸膜的真空，起模后制成砂型。下芯、合型后即可澆注，待鑄件全部凝固后，除去砂型的真空，砂型自行潰散，取出鑄件。 2、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：（1）采用無粘結(jié)劑的干砂，使型砂的耗量降到最低限度，堪稱綠色環(huán)保的現(xiàn)代鑄造技術(shù)。（2）用塑料薄膜使砂型成型，改善了勞動(dòng)條件，使造型和砂處理系統(tǒng)大大得以簡化。（3）鑄件尺寸精度高、輪廓清晰、表面光潔。（4）金屬利用率高。（5）模型和砂箱使用壽命長. 3、市場(chǎng)分析：鋁合金真空密封造型鑄造新工藝技術(shù)可行、工藝可靠、實(shí)用性強(qiáng)，除了產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益之外，對(duì)鋁硅合金鑄造行業(yè)如何減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)“綠色鑄造”具有指導(dǎo)作用，同時(shí)還能為緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀做出貢獻(xiàn)，因此鋁合金真空密封鑄造新工藝是一種很有發(fā)展前途的、先進(jìn)的鑄造工藝，是值得推廣的鑄造工藝。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：解決大型、薄壁、高外觀質(zhì)量鑄件的鑄造生產(chǎn)。 基本思路：1、分析現(xiàn)有鑄造工藝方法存在的缺陷，提出真空密封造型鑄造工藝方案；2、鋁硅合金真空密封造型所用設(shè)備、工裝研究、設(shè)計(jì)、制造；3、鋁硅合金真空密封造型工藝過程（造型、抽真空、澆注等）研究、試驗(yàn)；4、鋁硅合金真空密封造型方法生產(chǎn)鑄件的性能檢測(cè)；5、鋁硅合金真空密封造型鑄造工藝的生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用、驗(yàn)證。 一、創(chuàng)新點(diǎn)：1、研究出了適合于鋁硅合金的普通砂型真空密封造型工藝，優(yōu)化了工藝技術(shù)參數(shù)，解決了大型、薄壁、表面質(zhì)量要求高的鋁硅合金鑄件的生產(chǎn)瓶頸。2、利用自行設(shè)計(jì)研制的傾轉(zhuǎn)澆注工作臺(tái)，成功地實(shí)現(xiàn)了鋁硅合金真空密封造型鑄造的傾轉(zhuǎn)澆注工藝。3、開發(fā)設(shè)計(jì)出了適合中小企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的真空密封造型裝置,減少了投資。 二、技術(shù)關(guān)鍵：1、結(jié)合塑料薄膜密封的砂箱密封技術(shù)；2、干砂的振動(dòng)充實(shí)技術(shù)；3、型砂的抽真空自硬技術(shù)；4、鋁硅合金的不攪拌熔煉、精煉＋爐外過濾精煉技術(shù)；5、傾轉(zhuǎn)澆注工藝技術(shù)。 三、主要技術(shù)指標(biāo)：1、型砂規(guī)格：30（0.425、0.300、0.212篩）組水洗烘干石英砂。2、塑料薄膜加熱烘軟溫度：60～l00℃；覆膜真空度：0.035MPa。3、真空度：0.040～0.075MPa。4、澆注方式：傾轉(zhuǎn)澆注。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、設(shè)備簡單、投資少。 2、金屬利用率高 金屬液在真空密封造型的型腔中冷卻速度較慢，有利于金屬液的補(bǔ)給，故冒口尺寸可大幅減小，從而提高了金屬材料的利用率15%。 3、鑄件輪廓清晰、表面粗糙度好、尺寸精度高 真空密封造型的鑄型內(nèi)腔表面覆有塑料薄膜和涂料，鑄型面光滑無瑕庇，保證鑄件的表面粗糙度好； 4、生產(chǎn)成本低 由于真空密封造型使用無粘接劑的干砂，砂子的回用率可達(dá)95%以上，有效節(jié)約了造型材料，降低了生產(chǎn)成本。 5、模型和砂箱使用壽命長 6、改善工作環(huán)境 7、降低勞動(dòng)強(qiáng)度 造型過程干砂靠微震充填砂箱、靠抽真空緊實(shí)鑄型，不需舂砂、搗砂，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 企業(yè)實(shí)際應(yīng)用及項(xiàng)目推廣階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品、圖片。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1、使用說明：向特制的砂箱內(nèi)填入無粘接劑的干砂，再用塑料薄膜將砂型頂面密封，將砂型抽真空，借住砂型內(nèi)外壓力差，使型砂緊實(shí)并具有一定硬度，然后除去模樣中吸膜的真空，起模后制成砂型。下芯、合型后即可澆注，待鑄件全部凝固后，除去砂型的真空，砂型自行潰散，取出鑄件。 2、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：（1）采用無粘結(jié)劑的干砂，使型砂的耗量降到最低限度，堪稱綠色環(huán)保的現(xiàn)代鑄造技術(shù)。（2）用塑料薄膜使砂型成型，改善了勞動(dòng)條件，使造型和砂處理系統(tǒng)大大得以簡化。（3）鑄件尺寸精度高、輪廓清晰、表面光潔。（4）金屬利用率高。（5）模型和砂箱使用壽命長. 3、市場(chǎng)分析：鋁合金真空密封造型鑄造新工藝技術(shù)可行、工藝可靠、實(shí)用性強(qiáng)，除了產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益之外，對(duì)鋁硅合金鑄造行業(yè)如何減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)“綠色鑄造”具有指導(dǎo)作用，同時(shí)還能為緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀做出貢獻(xiàn)，因此鋁合金真空密封鑄造新工藝是一種很有發(fā)展前途的、先進(jìn)的鑄造工藝，是值得推廣的鑄造工藝。
同類課題研究水平概述
- 真空密封造型工藝是由日本長野縣工業(yè)實(shí)驗(yàn)所和秋田株式會(huì)社于20世紀(jì)70年代初發(fā)明并研制成功的一種特種鑄造方法，自投入使用以來，世界上有十幾個(gè)國家和地區(qū)約300條生產(chǎn)線在使用，生產(chǎn)黑色金屬鑄件取得了較好效果。我國自20世紀(jì)80年代開始引進(jìn)真空密封造型技術(shù)和設(shè)備，同時(shí)上海、武漢、北京、沈陽和合肥等鑄造界的科技人員對(duì)真空密封造型工藝的設(shè)備工裝等開始研制，國內(nèi)也有不少家鑄造廠使用這種造型線，但大都采用的是進(jìn)口設(shè)備，而且都是應(yīng)用于黑色金屬鑄造。 由于鋁硅合金的熱容量小，溫度降低快，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，極易氧化和吸氣，氫在鋁液、固態(tài)中的溶解度差值大，而真空密封造型導(dǎo)熱性差，結(jié)晶慢，在鑄件內(nèi)部容易形成針孔、氣孔缺陷，嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量和性能，因此真空密封造型工藝在有色金屬鋁硅合金鑄造方面的應(yīng)用還沒有相關(guān)的研究報(bào)道。
