铸造工艺设计开题报告
铸造工艺设计应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法。下面为大家带来铸造工艺设计开题报告供大家参考!
毕业设计(论文)题目
减速器箱体的铸造工艺设计
选题的目的和意义
减速器是广泛应用于国民经济各个领域的机械传动装置,它能实现降低速度、提高扭矩的特点,产品服务领域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等行业。但目前减速器箱体铸造箱体存在着气孔、浇不足、隔冷等缺陷,而且工艺出品率不高,铸件的合格率较低,因此必须通过改进减速器箱体的铸造工艺过程来解决上述问题。
目前,减速器箱体铸造工艺方法有很多,大体可分为三类,一是立做立浇工艺,二是平做平浇工艺,三是V法铸造工艺。这些方法在一定程度上减少了减速器箱体的气孔、浇不足和隔冷等缺陷,但从研究现状上来看,并没有取得理想的效果,由于减速器箱体的大小、浇注材料、浇注系统设计等差异,减速器箱体的气孔、浇不足和隔冷等缺陷的减少程度大不一样,从而对减速器箱体的力学性能影响较大,因此在现有的铸造工艺基础上,对现有铸造工艺的改进来使得减速器箱体的铸造缺陷降低到最低,提高铸件的合格率。本课题针对常用汽车减速器,通过设计多种铸造工艺方法,将工艺过程首先进行二维和三维建模,接着用ProCast模拟仿真软件进行数值模拟,最后根据模拟结果,分析各种铸造方法的优缺点,找到缺陷最少、用料最少、时间最省的铸造工艺方法。
国内外研究现状及存在的问题
1.国内研究现状及存在问题:
总体上来说,我国在铸造领域的学术研究与发达国家相比,研究成果并不落后于发达国家,其中很多研究成果在世界相关领域也是出于领先水平,但很多研究成果仅局限于理论研究,很少转化为现实的生产力。在国内,只有少数企业的铸造技术能达到世界水平,行业整体的生产技术水平相对比较落后,铸件内部存在铸造缺陷,导致铸件的力学性能较差,铸造材料以及能源消耗高,经济效益差,劳动条件恶劣,污染严重。具体表现在:铸造模样仍然以手工或简单机械进行模具加工,模样铸造精度较低;铸造原辅材料生产供应的社会化、专业化、商品化差距大,在品种质量等方面远不能满足新工艺新技术发展的需要;铸造合金材料的生产水平、质量低;生产管理落后,自动化程度低;工艺设计多凭个人经验,计算机技术应用少;铸造技术装备等基础条件差;生产过程手工操作比例高,现场工人技术素质低;先进的造型制芯工艺仅在少数大型汽车、内燃机集团铸造厂应用,大多铸造企业仍用震压造型机甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和粘土等粘结剂砂为主。
我国虽然已经建成了比较完整的铸造行业标准体系,但很多企业仍出于被动执行标准的状态,企业标准多低于GB(国标)和ISO(国际标准),有的企业废品率高达30%;质量和市场意识不强,仅少数专业化铸造企业通过了ISO9000认证。
2.国外研究现状及存在问题:
总体上来看,发达国家具有先进的铸造技术、良好的产品质量、较高的生产效率、较少的环境污染等特点,其原辅材料已经形成了商品化系列化供应体系,如在欧洲市场已经建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。
铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉,普遍使用铸造焦,冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼,采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%以下;在重要铸件生产中,对材质要求高,采用热分析技术及时准确控制C、Si含量,用直读光谱仪2-3分钟分析出十几个元素含量且精度高,C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制,采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。
普遍采用液态金属过滤技术,过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。采用热风冲天炉、两排大间距冲天炉和富氧送风,电炉采用炉料预热、降低熔化温度、提高炉子运转率、减少炉盖开启时间,加强保温和实行微机控制优化熔炼工艺。在球墨铸铁件生产中广泛采用小冒口和无冒口铸造。铸钢件采用保温冒口、保温补贴,工艺出品率由60%提高到80%。考虑人工成本高和生产条件差等因素而大量使用机器人。由于环保法制严格,铸造厂都重视环保技术。
砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统,制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。铸造生产全过程主动、从严执行技术标准,铸件废品率仅2%-5%;标准更新快(标龄4-5年);普遍进行ISO9000、ISO14000等认证。重视开发使用互联网技术,纷纷建立自己的主页、站点。铸造业的电子商务、远程设计与制造、虚拟铸造工厂等飞速发展。
主要研究内容
本文以常