壓鑄機是壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中重要的基礎技術(shù)裝備,通常壓鑄件的要求指引著(zhù)壓鑄機的發(fā)展方向,因而決定了壓鑄機與壓鑄工藝的互存、互動(dòng)關(guān)系。壓鑄工藝的改進(jìn)或采用新的技術(shù),都要有與之相應的或新型的壓鑄機作為技術(shù)支撐。所以,在壓鑄技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中,壓鑄機始終擔負著(zhù) 重要的角色,起著(zhù)積極的、直接的推動(dòng)作用。
1.中國壓鑄業(yè)的現狀
1.1發(fā)展歷程
二十世紀40年代中、后期,只有少數工廠(chǎng)從事壓鑄件生產(chǎn),分散在有一定工業(yè)基礎的大城市,各家工廠(chǎng)的壓鑄設備擁有量很少,主要是小型壓鑄機,熱室機和冷室機都有。壓鑄材料以鋅合金為主,有少量鋁合金、銅合金。
到了二十世紀50年代期間,基礎工業(yè)興起,一大批大型企業(yè)、工廠(chǎng)相繼建立.重點(diǎn)工廠(chǎng)大多數都有壓鑄生產(chǎn),壓鑄機全部進(jìn)口,主要有捷克(斯洛伐克)和前蘇聯(lián)的,也有少量是民主德國的。一般的工廠(chǎng)以配備2-5臺壓鑄機,最多的也不超過(guò)10臺;壓鑄材料以鋁合金為主,鋅合金次之,少量銅合金和鎂合金;壓鑄模由各個(gè)工廠(chǎng)的模具車(chē)間自行制造,專(zhuān)業(yè)的壓鑄模制造廠(chǎng)尚未形成;1956年起,我國自行設計制造壓鑄機,型號規格很少,少量供應市場(chǎng),個(gè)別工廠(chǎng)己自行制造50噸級與100噸級的壓鑄機供本廠(chǎng)使用.
其后,于60年代起,壓鑄有了較大的發(fā)展。根據1991年的統計,壓鑄件生產(chǎn)的廠(chǎng)點(diǎn)已經(jīng)達到752家,遍布全國各個(gè)省市和地區,滲透到各個(gè)工業(yè)、科技、教學(xué)等系統和領(lǐng)域,己作為重要的生產(chǎn)工藝技術(shù),形成具有相當規模的行業(yè).當時(shí),全國壓鑄機的擁有量為3434臺,其中國產(chǎn)機2880臺,占84%,進(jìn)口機554臺,占16%0 1991年的壓鑄件產(chǎn)量為16.5萬(wàn)噸。
二十世紀90年代以來(lái),中國壓鑄業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段,可以概括為:發(fā)展迅猛、遍地開(kāi)花、良莠不齊、問(wèn)題不少。近十余年內,以珠三角(廣東一帶)、長(cháng)三角(蘇浙滬一帶)以及正在起步的環(huán)渤海經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區等地域為特征,加上東北老工業(yè)基地的重建和川渝陜新興的西部地區,壓鑄件生產(chǎn)廠(chǎng)家就像雨后春筍似的拔地而起,使得對企業(yè)(廠(chǎng)家)數量和壓鑄機的擁有量難以統計。若僅以壓鑄件產(chǎn)A來(lái)說(shuō),按1991年16.5萬(wàn)噸作為基數,至2009年達到148萬(wàn)噸,在此期間,每年都有8%至16%的范圍內的增長(cháng)率,平均年度增幅達到12%。
1.2壓鑄件市場(chǎng)_
中國的壓鑄件市場(chǎng)已經(jīng)與國際接軌,壓鑄件的應用范圍很廣,在汽車(chē)等交通工具、機械、電氣/電子、通訊設備、建筑構件、軍工器械、精密儀表儀器、日用品和體育用品等諸多行業(yè)中,都大量采用壓鑄件,其中又以汽車(chē)工業(yè)的用量最多。2004年至2010年全國壓鑄件產(chǎn)量與汽車(chē)產(chǎn)量見(jiàn)表1.2004年至2009年各
類(lèi)有色合金壓鑄件產(chǎn)量見(jiàn)表2
1.3壓鑄業(yè)與汽車(chē)工業(yè)的關(guān)聯(lián)性
在廣泛的壓鑄件市場(chǎng)中,以數量之大、品種之多、要求之嚴、品質(zhì)之高以及金屬材料用量之大等多方面綜合來(lái)說(shuō),則應首推汽車(chē)工業(yè)。自二十世紀末及二十一世紀初期間,汽車(chē)壓鑄件占整個(gè)壓鑄件的份額,歐美日等工業(yè)發(fā)達國家大致為48一80,我國近年來(lái)保持在“48~85%之間(含汽車(chē)、摩托車(chē)等交通工具,而汽車(chē)在此范圍的比例中逐年大幅度上升)[4]??梢?jiàn),壓鑄業(yè)的發(fā)展與汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展緊密依存.
在汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,始終受到要求提高性能、節約能源、降低成本、減少污染等重大問(wèn)題的挑戰。為了要迎接挑戰,普遍認為,汽車(chē)要想節能、減排,首先應從減輕汽車(chē)整車(chē)的質(zhì)量上著(zhù)手。于是,零部件的設計與制造的改進(jìn),便成為首先考慮的重要手段,并且要求在改進(jìn)零部件結構的設計過(guò)程中,必須同時(shí)考慮兩個(gè)主要方面,即:改用輕質(zhì)材料(包括新材料)和采用先進(jìn)的制造方法。值得提出的是,壓鑄工藝方法在這兩個(gè)方面,正好都有著(zhù)極大的優(yōu)勢,從而注定了壓鑄工業(yè)與汽車(chē)工業(yè)的緊密性與關(guān)聯(lián)性。壓鑄件的大型化、復雜化及品質(zhì)的提高對壓鑄機提出了更高的要求,于是高性能、大噸位的壓鑄機應運而生。
2.中國壓鑄機制造業(yè)現狀
2.1中國壓鑄機生產(chǎn)的發(fā)展簡(jiǎn)介
在二十世紀40年代的中后期,我國的壓鑄件生產(chǎn)廠(chǎng)家很少,壓鑄機的數量也很少,其中有:自制小型氣動(dòng)熱室機、Polak 600型(鎖模力76噸)立式冷室壓鑄機、KUX的鎖模力100噸的臥式冷室壓鑄機。及至50年代初,開(kāi)始時(shí)增加也很少,只有:HPM的鎖模力100噸的臥式冷室壓鑄機和小型熱室機。
二十世紀50年代中,我國自行設計制造出全液壓的50型臥式冷室壓鑄機,鎖模力有500 KN和1000KN兩種規格。當時(shí),也成批進(jìn)口壓鑄機的有(1):捷克(斯洛伐克)的Polak立式冷室壓鑄機,有4種規格,最大的鎖模力為2200 KN;前蘇聯(lián)的臥式冷室壓鑄機,曲肘式合模,有3種規格,最大的鎖模力為4000KN;還有少量小型機從民主德國進(jìn)口。
到了二十世紀50年代末及60年代初,我國開(kāi)始自行制造立式冷室壓鑄機和臥式冷室壓鑄機,并投入市場(chǎng)。起初有立式冷室壓鑄機900型(鎖模力1150 KN)和臥式冷室壓鑄機J1113型(鎖模力1250 KN)。當時(shí)也有的企業(yè)自行設計制造的中小型壓鑄機(1)0
進(jìn)入二十世紀70年代,為了發(fā)展系列化產(chǎn)品,國家有關(guān)部門(mén)組織了以濟南鑄鍛機械研究所為主,有上海工藝研究所和上海壓鑄機廠(chǎng)參加,聯(lián)合進(jìn)行一些有關(guān)的技術(shù)工作:編制壓鑄機型譜草案,初步規范了我國壓鑄機的系列的主要技術(shù)參數;設計和試制了J 1125. J 1140和J 1163型全液壓臥式冷室壓鑄機;而且曾于70年代初,我國自行研制了1臺鎖模力40000 KN (4000噸)全液壓臥式冷室壓鑄機(上海鍛壓機床廠(chǎng)等單位聯(lián)合設計與制造),同時(shí)還配備了自動(dòng)澆料裝置及指定產(chǎn)品鑄件的壓鑄模具。也在這個(gè)時(shí)期內,生產(chǎn)了第一臺熱室壓鑄機;同時(shí)也具有了為臥式冷室機配備自動(dòng)澆料裝置的能力。
及至二十世紀80年代和90年代初,按1991年國內稍有規模并參與統計的生產(chǎn)壓鑄機的廠(chǎng)家主要有9家,如:上海壓鑄機廠(chǎng)、灌南壓鑄機廠(chǎng)、阜新壓鑄機廠(chǎng)、隆華壓鑄機廠(chǎng)等。其后,有關(guān)單位完成了鎖模加6000 KN以下的臥式冷室壓鑄機系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā);立式冷室壓鑄機也形成了鎖模力2500 KN以下的系列產(chǎn)品;1986年試制出國內第一臺J 1163 A型自動(dòng)壓鑄機組;1990年開(kāi)發(fā)出國內第一臺柔性壓鑄單元,鎖模力為4000 KN;隨后的幾年里,又將輔助裝置和參數檢測裝置加以定型并形成產(chǎn)品。
在壓鑄機的設計工作方面,二十世紀80年代,設計的壓鑄機壓射性能己接近當時(shí)的國外水平;合模機構全部采用液壓驅動(dòng)、機械式曲肘擴力結構取代了全液壓式結構。而熱室壓鑄機在當時(shí)也形成了鎖模力1500 KN以下的系列化產(chǎn)品,全立式壓鑄機也有了鎖模力3 150 KN以下的系列化產(chǎn)品。90年代后期,力勁公司開(kāi)創(chuàng )了國內壓鑄機設計方面運用P-Q2技術(shù)對壓射參數進(jìn)行優(yōu)化的工作。
為了進(jìn)一步推動(dòng)我國壓鑄機生產(chǎn)的發(fā)展,進(jìn)行了國產(chǎn)壓鑄機標準化的工作(5), 1980年頒布了第一個(gè)壓鑄機參數標準,19%年在重新修訂和頒布壓鑄機參數標準的同時(shí),還頒布了第一個(gè)壓鑄機精度、技術(shù)條件標準,使壓鑄機的設計、制造和驗收有了可遵循(或參照)的依據。其后,不定期地曾進(jìn)行過(guò)修訂。
2.2中國的壓鑄機制造業(yè)現狀
自上海壓鑄機廠(chǎng)于二十世紀60年代成為國內第一家壓鑄機專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)以后,不久,壓鑄機的生產(chǎn)廠(chǎng)家不斷增加,相繼有隆華、灌南、阜新等一批專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)壓鑄機的骨干企業(yè),多年來(lái),這些壓鑄機廠(chǎng)生產(chǎn)了大量的國產(chǎn)壓鑄機,為我國壓鑄事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。在大型壓鑄機方面,阜新壓鑄機廠(chǎng)還曾生產(chǎn)了鎖模力為28000 KN的大型壓鑄機,為當時(shí)填補了國內的空白。
二十世紀90年代以后,我國壓鑄機的發(fā)展更為迅速,壓鑄機的設計水平、技術(shù)參數、性能指標、機械結構、制造質(zhì)量等都有不同程度的提高,有的已經(jīng)達到或接近當時(shí)國外水平。自1997年以來(lái),最大空壓射速度6 m/s的指標及與其相應的參數和性能的臥式冷室壓鑄機,是目前國內的主導產(chǎn)品。
近十余年來(lái),國內對大型化、自動(dòng)化和單元化的壓鑄機的需求日益迫切,促使國內壓鑄機制造業(yè)據此作為主要發(fā)展方向,國內壓鑄機企業(yè)紛紛嶄露頭角。力勁集團以“振興民族工業(yè),鑄就國際品牌”為己任,吸收和創(chuàng )新相結合,并把創(chuàng )新提升到戰略高度,從最初的小規模生產(chǎn)到現在的完全自主研發(fā)、自行設計、自成系列、結合國情的產(chǎn)、學(xué)、研一體化,走出了一條創(chuàng )新之路。先后開(kāi)發(fā)了多項國內領(lǐng)先的壓鑄機機型,
例如:熱室機的有鎂合金熱室壓鑄機(2000年初);臥式冷室壓鑄機的有—最大空壓射速度8 m/s (2000年初)、勻加速壓射系統(2002年)、最大空壓射速度10 m/s及多段壓射系統(2004年6月)、實(shí)時(shí)控制壓射系統(2004年8月)和鎖模力30000 KN的大型壓鑄機及配套的壓鑄單元((2004年7月)等,都己經(jīng)作為商品供應,還曾為生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機缸體配套提供壓鑄單元,自1999年以來(lái),連續幾屆參加了德國GIFA博覽會(huì )和美國NADCA展覽會(huì )的機器實(shí)物展覽。其他國內壓鑄機企業(yè)如:上海壓鑄機廠(chǎng)(上海強展壓鑄機有限公司)、灌南壓鑄機廠(chǎng)、上海三基壓鑄機機械有限公司、伊芝密精密壓鑄科技有限公司、無(wú)錫新佳盛壓鑄機制造有限公司等,都是生產(chǎn)臥式冷室壓鑄機的骨干企業(yè)。例如:灌南壓鑄機廠(chǎng)在二十一世紀初也己推出1600噸壓鑄機;三基公司于2007年推出2500噸壓鑄機;新佳盛公司也于2008年試制成功2600噸壓鑄機,等等,不一而足。而熱室壓鑄機的生產(chǎn)廠(chǎng)家則相對少得多。此外,還有寧波鋁臺精機有限公司、宜興盈忻鋁業(yè)機械有限公司、東莞寶弘機械有限公司等,形成百花爭艷的局面。
特別應該指出的是,近兒年來(lái),壓鑄機制造業(yè)的發(fā)展尤其迅速,壓鑄機制造廠(chǎng)家數量激增,約有近100家,其中具有一定規模的大約只有十幾家,多分布在沿海地區(見(jiàn)表3)。
從壓鑄機的產(chǎn)量來(lái)說(shuō),全國壓鑄機的年產(chǎn)量持續增長(cháng),冷室機己臥式為主,每年大致約占年產(chǎn)量的55~62,熱室機則絕大多數是鋅合金機。若按2001年的年產(chǎn)量1750臺作為基數,至2008年的8年間平均年度增幅約在15%左右。但從增長(cháng)率來(lái)看,其中增幅在2004年起便呈現一度下滑的態(tài)勢,2007年比2006年的增幅下降為5.5。而且2008年甚至出現負增長(cháng),產(chǎn)量比2007年下降了9.2% 。
隨著(zhù)我國壓鑄業(yè)的蓬勃興起,對壓鑄件的要求日益嚴格,但對于高要求的壓鑄產(chǎn)品來(lái)說(shuō),國產(chǎn)壓鑄初在品質(zhì)、性能、和配套能力方面目前還難以全部滿(mǎn)足要求,尤其突出的是在大型壓鑄機方面,故給大型壓鑄機的進(jìn)口帶來(lái)良機,吸引了國外壓鑄機廠(chǎng)商在華設廠(chǎng),期望以較好的價(jià)格與更好的售后服務(wù)來(lái)贏(yíng)得中國市場(chǎng)份額。國外壓鑄機廠(chǎng)商在華設廠(chǎng)的情況見(jiàn)表40
國內鑄造行業(yè)的發(fā)展中,壓鑄業(yè)則是走在最前列的堪稱(chēng)是佼佼者,這說(shuō)明國內的壓鑄機制造業(yè)在鑄造裝備業(yè)中具有舉足輕重的地位。行業(yè)的鑄造裝備中,壓鑄機出口占有重要位置。近年來(lái),壓鑄機的出口數量逐年增加,以力勁集團公司為例,己經(jīng)出口到歐、美、日等工業(yè)國家以及中東地區,出口機包括1250噸級、2500噸級及3000噸級等大型機。該公司的LK品牌獲中國名牌稱(chēng)號,其旗下的上海一達公司自2007年以來(lái)連續3年列入中國機械500強之列。其他前面提到的骨干企業(yè),也有出口東南亞等國家的,而且在各個(gè)方面都有不同程度的突出的業(yè)績(jì),從而共同形成了有實(shí)力的、具有自主知識產(chǎn)權的中國壓鑄機制造業(yè)。
3.中國壓鑄機的技術(shù)進(jìn)步與配套情況
3.1壓鑄機主機的情況
臥式冷室壓鑄機是國內壓鑄生產(chǎn)的主體設備,國產(chǎn)機的主機性能指標和技術(shù)參數都己接近或部分達到國際先進(jìn)水平;主機制造精度較高的生產(chǎn)廠(chǎng)家為數不多;控制系統、液壓系統的元器件及配置方面,少數高要求的生產(chǎn)廠(chǎng)全部選用進(jìn)口配件,一般的廠(chǎng)家則以國產(chǎn)配件為主,配以少量的進(jìn)口配件。
熱室壓鑄機以生產(chǎn)鋅合金件為主,生產(chǎn)數量與冷室機相當或略多于冷室機,但較有規模的制造廠(chǎng)家卻為數不多,而鎂合金熱室機的生產(chǎn)廠(chǎng)家則更少。
立式冷室壓鑄機雖然還有生產(chǎn)的廠(chǎng)家,但為數不多。目前在線(xiàn)使用的企業(yè)也較少,并且多數己有較長(cháng) 的服役期。
全立式壓鑄機的生產(chǎn)廠(chǎng)家更少,主要用于生產(chǎn)電機轉子。
國內能夠配套提供自動(dòng)化的周邊設備,目前需要配備的用戶(hù)正日漸增多。
3.2壓鑄生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化
國內壓鑄機制造廠(chǎng)家通??梢詾閴鸿T生產(chǎn)過(guò)程配備自動(dòng)化裝置,其中以臥式冷室壓鑄機的生產(chǎn)過(guò)程為主要對象,一般分為3種不同層次的配置:
第一種是主機的基本配置
給主機配有輔助裝置,即:澆料裝置、噴涂裝置和取件裝置,也稱(chēng)為“三手”??梢灾慌淦渲?種或2種,但建議按前面的順序配備。對于澆料裝置,有的采用配置自動(dòng)澆料熔爐(可以包括熔化和保溫);至于噴涂裝置和取件裝置也可以選用機械手的形式,組成較為初級的自動(dòng)化壓鑄機。除了這3種裝置外,主機上還附有簡(jiǎn)易的壓射參數檢測顯示裝置。
第二種是自動(dòng)化壓鑄機配置
以配齊“三手”的主機為主體,增加一些與壓鑄機的運行相關(guān)的配置:壓射過(guò)程實(shí)時(shí)檢測與監控、壓射沖頭和壓室的潤滑、鑄入鑲件放入模具、壓射參數檢測與調控、機器鎖模力檢測及自動(dòng)調整、壓鑄件局部疵病部位在線(xiàn)檢測與判定、機器大杠抽出和復位、機器運動(dòng)副潤滑、水冷卻系統、壓力液溫度顯示與控制、壓力液液位顯示及報警、機器故障診斷及報警等,這些都是與壓鑄機運行一個(gè)生產(chǎn)循環(huán)周期內的程序有關(guān)的,由此而組成一個(gè)自動(dòng)化功能較為齊全的壓鑄機。有時(shí),自動(dòng)化的過(guò)程還需要與主機的程序銜接的工藝性配置,如真空裝置(需要時(shí)含帶密封環(huán)的壓射沖頭及其配用的壓室)、模溫控制裝置、局部加壓裝置等。
第三種是壓鑄單元配置
在自動(dòng)化壓鑄機的基礎上,按壓鑄生產(chǎn)過(guò)程的工序鏈接,再增加配備相關(guān)的周邊設備,如:熔化兼保溫的熔爐、金屬液(或料錠料塊)添加和運送、壓室和模具的潤滑劑壓送、鑄入鑲件的預熱、壓鑄件出模后在線(xiàn)冷卻、壓鑄件切邊與沖孔、壓鑄件噴丸、壓鑄件清理或光飾、壓鑄件重點(diǎn)部位的檢驗、壓鑄件工序間的傳送、成品或廢品的區分與集中(或傳送)、抽排煙霧裝置、廢水廢油排除過(guò)濾裝置、快速換模及夾持、安全護欄等,形成具有較為自成系統的自動(dòng)化生產(chǎn)流程的壓鑄單元,在這個(gè)壓鑄單元內可以實(shí)現無(wú)人操作的生產(chǎn)方式。誠然,壓鑄單元的配置比較復雜,也很難限定一個(gè)標準的格局,應根據生產(chǎn)的需要進(jìn)行配置。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機缸體壓鑄單元示意圖就是其中的例子之一。此外,有些裝置或周邊設備可同時(shí)為二個(gè)壓鑄單元服務(wù),例如:采用機械手或機器人時(shí),可以根據生產(chǎn)節奏,1臺機械手配用于2臺套自動(dòng)化壓鑄機。熱室機則參照冷室機的項目加以配備。
應當寧旨出,上述的配備和裝置,國內雖有配套能力,但從裝備的品種、性能和精度等方面來(lái)說(shuō),當要求較高的情況下,有的還是需要配用進(jìn)口的。
4.壓鑄機及壓鑄生產(chǎn)過(guò)程的發(fā)展趨向
4.1自動(dòng)化、大型化、單元化的壓鑄設備進(jìn)一步完善
對于國內的自動(dòng)化、大型化、單元化的壓鑄設備,在性能、精度、控制系統與品質(zhì)等方面尚需提高,在配套方面的配備和裝置的品種上還需進(jìn)一步增加和完善。
4.2清潔生產(chǎn)與環(huán)保
當前,節能、減排己是全球的熱門(mén)話(huà)題,環(huán)境保護的呼聲日益高漲,鑄造行業(yè)已經(jīng)被推到風(fēng)口浪尖上來(lái),要想在清潔生產(chǎn)與環(huán)保方面做出成績(jì),困難很大,但無(wú)容置疑,尋求出路則仍然是在所必然。
鑄造行業(yè)中,在符合國家有關(guān)法規和環(huán)境質(zhì)量標準的前提下,想要對廢氣處理、污水處理、噪聲治理、環(huán)保管理等方面有所見(jiàn)效,壓鑄業(yè)應該說(shuō)是具有較好的條件的,而壓鑄機則是毫無(wú)疑問(wèn)地應是為此創(chuàng )造條件的先行者。
4.3自動(dòng)化壓鑄生產(chǎn)過(guò)程
在同一個(gè)壓鑄廠(chǎng)房?jì)?,布?個(gè)或多個(gè)壓鑄單元,增加一些配置或運載工具,并加以鏈接,從而實(shí)現自動(dòng)化壓鑄生產(chǎn)車(chē)間。增加的項目有:金屬液(或料塊與料錠)分別向某一壓鑄單元運送、從壓鑄單元傳出的成品與廢品的轉送、可能還有包裝與打包的工作場(chǎng)地。通過(guò)對壓鑄單元的組合鏈接,從而組成一個(gè)“自動(dòng)化壓鑄車(chē)間”。然后,將網(wǎng)絡(luò )管理系統、遠程診斷與監控等近代的高新技術(shù)融合進(jìn)去,實(shí)現近代的、先進(jìn)的自動(dòng)化壓鑄生產(chǎn)過(guò)程。
4.4高密實(shí)壓鑄的壓鑄機
高密實(shí)壓鑄法 是指生產(chǎn)出具有高致密度的鑄件的鑄造方法,而且這種鑄件還能夠滿(mǎn)足可熱處理和可焊接的要求。近年來(lái)國內壓鑄業(yè)界對于高密實(shí)壓鑄法給予十分的重視。高密實(shí)壓鑄法通常包括:真空壓鑄、局部加壓、擠壓鑄造和半固態(tài)鑄造等。至于充氧壓鑄,國內僅在二十世紀70年代曾作過(guò)嘗試;而精速密壓鑄在國內尚未有進(jìn)行過(guò)試驗的報道。作為壓鑄生產(chǎn)過(guò)程的載體—壓鑄機,必然要根據高密實(shí)壓鑄法的工藝原理與技術(shù)參數,提供與其匹配的和能滿(mǎn)足要求的設備。
4.4.1真空壓鑄
真空壓鑄大致有兩種方法,一種是真空壓鑄機,模具型腔和機器壓室都密封起來(lái)進(jìn)行抽真空,金屬液在高真空狀態(tài)下通過(guò)流管吸入壓室,把真空系統與壓鑄機融合為一體,這種方法目前在國內尚未開(kāi)發(fā)研制。另一種是裝在模具上的真空裝置,國內多采用這種方法,這種方法又有閥與無(wú)閥2種類(lèi)型,有閥的是指在模具上裝有專(zhuān)用的真空裝置,其內有特制的可開(kāi)合的閥口;無(wú)閥的是指僅將真空管路與模具上的排氣塊直接連通的真空抽氣法,工作時(shí),直接對管路開(kāi)通或切斷。
4.4.2局部加壓
局部加壓是針對鑄件的特殊厚實(shí)部位施加額外的高壓壓力的裝置,這種裝置裝在模具內,加壓的過(guò)程是在鑄件凝固時(shí)施行的。壓鑄機根據加壓的工藝的需要,在液壓系統上作些補充,在操縱系統上增加相應的程序。這種方法現在國內已逐漸推廣開(kāi)來(lái),而且加壓的方法也不止一種形式。
4.4.3擠壓鑄造
擠壓鑄造起源于二十世紀30年代,初期多用于生產(chǎn)簡(jiǎn)單厚壁件。由于特別適合于生產(chǎn)安全性、高強度的厚壁鑄件,故近二十年來(lái)受到格外的重視,并且從直接擠壓鑄造法轉向非直接擠壓鑄造法的傾向日漸明顯,進(jìn)而促使其發(fā)展到能夠生產(chǎn)較為復雜的、甚至厚薄相間的結構性鑄件。為此,近來(lái)推廣較多的擠壓鑄造機主要有三種形式,即:垂直合模、垂直壓射(VV);水平合模、垂直壓射(HV)和水平合模、水平壓射(HH)。國內目前生產(chǎn)使用的以VV的形式較多,而后2種形式的擠壓鑄造機,國內已有壓鑄機企業(yè)對HH進(jìn)行生產(chǎn)并投放市場(chǎng),也有的對HV進(jìn)行了試制。其中又以HH形式的優(yōu)點(diǎn)更為突出,性?xún)r(jià)比也更為優(yōu)越,將會(huì )加快推廣擠壓鑄造的進(jìn)程。
4.4.4半固態(tài)鑄造(SSM )
半固態(tài)鑄造(SSM)自從1971年發(fā)明并問(wèn)世[12]以來(lái),受到鑄造界的普遍關(guān)注,又因壓鑄是半固態(tài)金屬的成形技術(shù)方面的主要加工方法之一,因而半固態(tài)壓鑄也是壓鑄技術(shù)發(fā)展的重要標志之一。SSM的成形方法主要有2種:其一是觸變成形,又稱(chēng)坯料法;其二是流變成形,又稱(chēng)漿料法。隨著(zhù)SSM的發(fā)展,又有射鑄成形、半液態(tài)成形等新的鑄造方法。國內一些單位做過(guò)許多試驗,也有曾進(jìn)行過(guò)試生產(chǎn),但商品化的進(jìn)程比較緩慢,目前仍在努力推進(jìn)。
5.發(fā)展壓鑄機制造業(yè)的思考與建議
2008年,金融風(fēng)暴席卷全球,中國也不例外,雖然2008年內,我國國民生產(chǎn)總值(GDP)仍然增長(cháng)9%,達到300670億元,但其中第四季度受金融危機影響僅增長(cháng)6.8%. 2008年9月份起,全國壓鑄業(yè)由于國外訂單大幅度減少,生產(chǎn)增長(cháng)率回落,引起業(yè)界重視,紛紛采取措施,盡量減少損失,企穩度難關(guān)。2009年第一季度末起,漸見(jiàn)峰回路轉,壓鑄機制造業(yè)的壓鑄機訂單呈現緩慢回升,而且重新開(kāi)啟壓鑄機訂單的壓鑄企業(yè),多數是為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)配套的,出口壓鑄件的訂單也是如此。這又再度說(shuō)明汽車(chē)工業(yè)是壓鑄業(yè)的“晴雨表”。所以,考慮壓鑄行業(yè)和壓鑄機業(yè)的發(fā)展時(shí),先分析汽車(chē)行業(yè)的情況則是在所難免。
2008年全球汽車(chē)生產(chǎn)總量為7052.65萬(wàn)輛,比2007年減少了3.7% (2007年為7323.62萬(wàn)輛),2008年全球汽車(chē)生產(chǎn)量前4名的國家依次是:日本1156.36萬(wàn)輛、中國934.51萬(wàn)輛、美國870.52萬(wàn)輛和德國604.05萬(wàn)輛。引人注目的是,在全球各個(gè)國家2008年的汽車(chē)產(chǎn)量都在不同程度比2007下降的情況下,號稱(chēng)金磚四國的巴西、俄羅斯、印度和中國卻令人刮目相看,恰恰只有這金磚四國都呈現增長(cháng),其增長(cháng)率分別為8.2%、7.8%、2.7%和5.2%。這四個(gè)國家在2008年的生產(chǎn)量分別為322.05萬(wàn)、179.03萬(wàn)、231.46萬(wàn)和934.51萬(wàn),共生產(chǎn)了1667.05萬(wàn)輛,占全球總產(chǎn)量的23.63%,這個(gè)比例也比2007年高出近2個(gè)百分點(diǎn),2007年度四國的總量為1584.8萬(wàn)輛,占全球的21.7%.
此外,在節能減排的環(huán)保呼聲日益高漲的形勢逼迫下,世界各國對新能源動(dòng)力車(chē)都在不遺余力地爭先開(kāi)發(fā)研究,并且已經(jīng)推出問(wèn)世,有的甚至投入批量生產(chǎn)和供應市場(chǎng)。這對于以汽車(chē)工業(yè)為依托的壓鑄業(yè)來(lái)說(shuō),也是必須面對的挑戰。然而,就新能源動(dòng)力車(chē)與現有的汽車(chē)在應用壓鑄件方面而言,主要是動(dòng)力系統及其相關(guān)部件有所變動(dòng),仍然采用壓鑄件的零件品種還是不在少數。況且,目前新能源動(dòng)力車(chē)也只是以轎車(chē)為主,公共交通用車(chē)雖然也有,但數量上尚不及轎車(chē),因而對壓鑄業(yè)的影響程度尚需觀(guān)望而后再見(jiàn)分曉。另外,近十年來(lái),柴油發(fā)動(dòng)機的缸體采用壓鑄件己經(jīng)開(kāi)發(fā)成功,快速推廣之勢在所必然,在這個(gè)領(lǐng)域中,壓鑄件還會(huì )有相當長(cháng)的一段時(shí)期仍然大有用武之地。
壓鑄件的應用領(lǐng)域十分廣泛,除了汽車(chē)工業(yè)之外,受金融風(fēng)暴影響稍輕的許多工業(yè)產(chǎn)品和其他門(mén)類(lèi)的產(chǎn)品,仍然對壓鑄件的需求較為平穩??梢?jiàn),種種跡象表明,壓鑄業(yè)的前景還是令人比較樂(lè )觀(guān)的。與此同時(shí),應該看到,我國壓鑄業(yè)與世界先進(jìn)水平還有差距,壓鑄機制造業(yè)自然首當其沖地先行一步,從工業(yè)結構、生產(chǎn)規模、人員培訓、管理體制、工藝水平、市場(chǎng)規范以及發(fā)展方向等方面進(jìn)行全面的提高和改進(jìn)。
下面就對壓鑄機業(yè)的發(fā)展提出一些看法和建議:
.加強壓鑄機制造業(yè)的助推作用,向自動(dòng)化進(jìn)軍、提升壓鑄件企業(yè)的形象、營(yíng)造雙贏(yíng)共榮。
·確保售后服務(wù)的質(zhì)量,拓展售后服務(wù)的項目。
.創(chuàng )新推進(jìn)鑄件設計、鑄造工藝與設備研發(fā)的三結合的開(kāi)發(fā)與改進(jìn)產(chǎn)品的發(fā)展模式。
.以性?xún)r(jià)比優(yōu)越的產(chǎn)品投放市場(chǎng),規范市場(chǎng)、產(chǎn)品分級、促進(jìn)有序競爭的市場(chǎng)環(huán)境。
.制定壓鑄機的安全、檢測和驗收的國家標準;制定壓鑄機訂購合同參考范本的行業(yè)標準。
.建議由行業(yè)開(kāi)展推行壓鑄機業(yè)的準入制度,
當前,我國國民經(jīng)濟保持平穩較快發(fā)展。作為金磚四國之一的中國,汽車(chē)工業(yè)的持續增長(cháng),加上我國擴大內需的國策已經(jīng)漸見(jiàn)端倪,各行各業(yè)都正在呈現好轉、復蘇的局勢,一定會(huì )給我國的壓鑄業(yè)帶來(lái)令人鼓舞的前景,壓鑄機制造業(yè)也將為此做出更大的貢獻而努力。
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