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      國內外水平造型機V法鑄造技術的發展現狀與問題

      發布時間:2017-10-08

      水平造型機V法鑄造是真空密封造型或負壓造型鑄造工藝的簡稱,其原理是利用塑料薄膜覆模造型并密封砂箱,依靠真空泵抽出型內空氣,造成型內箱外壓力差,使干砂緊實,形成所需型腔。其   大優勢是型砂不使用粘結劑,干砂回用率高達以上,不僅節能環保、落砂簡便、勞動條件,而且鑄件表面品質和尺寸精度提高。V法鑄造是日本長野縣工業試驗所和秋田株式會社于1971年的發明。V法鑄造至今經過了38年的發展,同消失模鑄造一樣,作為第3代造型方法即物理硬化方法,在世界上尤其是在中國獲得了長足的發展。
        一、V法鑄造在的發展
        據1991年日本V法鑄造分會統計,日本從事V法鑄造的企業達149家,歐洲V法鑄造企業達40家,北美共有31家。據1995年ModernCasting統計,日本有180家V法企業,美國有10家,歐洲有85家??梢?0世紀90年代,V法鑄造因其固體廢棄物   少,符合節能減排的要求,在發達   受到青睞并獲得迅猛發展。進入21世紀后,雖然V法鑄造在發達   出現萎縮,但V法技術在新興   長足發展。
        1、V法鑄造設備大型化和小型化并進
        一般認為V法鑄造不適宜做中小型鑄件,僅適合大型簡單鑄鐵件,如配重鐵和浴盆等??珊髞淼氯赵O計出適合于中小型鑄鐵件的V法環形自動化生產線,地提高了中小件的生產效率。中等鑄型生產線多采用水平分型,而小型鑄件生產線則采用垂直分型。
        2、V法鑄造在鑄鋼和球鐵生產上優勢凸顯
        與濕型鑄造相比,V法鑄型表面硬度可達95,故型壁移動很少。其次,V法干砂保溫時間長。所以V法鑄件收縮量較小,所需冒口體積可減少5%~15%。因此V法鑄造很適合生產鑄鋼和球鐵件。德國還用V法生產出球鐵支架和汽車球鐵后橋。
        3、V法鑄造鋁合金或鎂合金具有潛在優勢
        由于V法砂型內不含水分、處于真空、保溫性能好,所以很適合生產鋁合金和鎂合金鑄件。用V法鑄造鋁合金的企業分布在烏克蘭、荷蘭和美國等。V法鑄造生產鋁合金和鎂合金件都有較大發展空間,市場前景較大。
        二、V法鑄造在國內的發展現狀
        20世紀70年代末曹文龍等跟蹤日本V法技術。1983年中鐵山橋集團有限公司引進日本新東公司成套V法生產線生產高錳鋼轍岔,隨后我國有十余家企業引進了日本和德國V法鑄造設備和技術,提升了我國V法鑄造水平。
        據粗略統計,國內現有V法鑄造企業近200家,主要分布在山西、江蘇、安徽、山東和河北等地。近年來,我國V法鑄造技術在5個方面有所突破。
        1、V法EVA塑料薄膜實現系列化和標準化
        EVA造型薄膜是V法造型的關鍵材料。其覆模成型好壞,直接影響鑄件質量。V法造型要求塑料薄膜對加熱溫度不敏感、軟化溫度區間長、有足夠的熱態伸長率和強度、方向性小、鑄造時無氣體產生。
        2、自主創新、擁有自主知識產權的大型V法造型線
        2007年國內   條自主創新、擁有自主知識產權的大型V法造型線,標志著V法鑄造生產線依賴的歷史結束。
        3、V法鑄造模具企業采用CAD/CAM技術
        干燥良好的無缺陷木材是V法鑄造常用模具材料。金屬材料價格昂貴,而且鉆孔較困難,并不太適合用于水平造型機V法模具。另外暴露于薄膜加熱器下的金屬模具受重復加熱作用,溫度上升后易粘薄膜。因此V法鑄造企業長期采用木質材料制模,而其大多是靠模型工放樣半機械化制作。其尺寸精度較差和生產周期較長一直是V法鑄造的瓶頸。
        4、V法鑄造真空系統的控制與節能技術
        V法鑄造真空系統需與砂型時刻相連,但不同工序所需負壓不同,如覆膜和保壓只需0.03~0.04MPa真空度和較小抽氣量,而起模和澆注需0.05~0.06MPa真空度和較大抽氣量。國內V法鑄造企業多采用自耦降壓起動器控制真空系統,無法實現自動控制真空度和
        抽氣量。為澆注所需高抽氣量和真空度,往往配置多個真空泵和大穩壓罐,造成真空系統耗能較大。
        5、V法鑄造在鑄鋼、球鐵和鋁合金鑄件上的應用
        近五年來,水平造型機V法鑄造在我國鑄鋼、球鐵和鋁合金鑄件上應用不斷擴展。
        三、我國V法鑄造存在的主要問題
        我國V法鑄造已有了長足進步,V法鑄件產量居世界   ,部分鑄件出口日本、韓國、歐美等地,獲得較好經濟效益。但是,我國V法鑄造還存在許多問題。
        (1)我國V法鑄造機械化程度不高,與水平造型機生產線每小時造型數十箱甚百箱相比,有很大差距。目前,我國大多數V法鑄造企業仍處于起步階段,機械化、自動化程度不高,不少工序都需人工操作。
        (2)沒有達到綠色鑄造的目標,鑄造環境差,不少企業仍然粉塵嚴重,連   基本的砂處理設備和除塵設備都沒有,嚴重威脅工人健康。
        (3)V法鑄造低碳不銹鋼有增碳現象。
        生產薄壁低碳鑄件,有增碳發生,但生產厚壁鑄件且使用較薄薄膜時,增碳可以忽略。洛陽一家V法鑄造企業在生產中發現含碳量在0.2%~0.3%的低合金鋼件上,局部表面增碳達到0.5%~0.6%,碳含量增加100%。 

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