关键词：
铸件缺陷；计算机模拟；Expert软件；UG系统；预测；优化
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2014）04-0184-03
1 前言
随着现代高科技的迅猛发展，企业科技更新已成为不可逆转的发展趋势，计算机模拟技术是一项先进技术，涉及数学、流体力学、材料科学、计算机科学、计算机图形学……，需要综合多学科知识；其理论性很强、应用性很广，它随着指导理论的发展而发展，必将在装备制造领域中发挥出重要的作用。
2 Expert模拟分析系统
铸造，是一门理论性和工艺性都极强的学科，而且其生产过程很封闭，人们经常称之为“黑箱子”工程，因此在生产中对铸件质量的控制是十分困难的。在过去，铸件的浇冒口工艺设计与工艺参数的制定，必须要有足够经验的技术人员方能完成。尽管看上去设计很合理，但在实践过程中还是会出现预想不到的缺陷，而且出现缺陷时往往找不到关键原因之所在，须经过多次反复实践与调整才能最终形成合理的铸造工艺方案。
工厂生产的铸件是千差万别的，几何尺寸变化万千，每个铸件都这样反复多次试验，势必造成巨大浪费。例如补缩冒口计算大了，虽然可以避免缩松缺陷所造成的废品，但工艺出品率会大大下降，造成了原材料的过大损耗；冒口计算小了补缩不够，则造成整个铸件出现缩孔缩松缺陷，严重的导致报废，只好再次生产时，加以改进。即使冒口大小设计合理了，如果冒口在铸件上的摆放位置不当，没有足够的补缩通道，同样还会导致补缩不足，造成铸件缺陷……，这样不仅浪费原材料而且实现起来时间比较长，既影响交货期，又增加成本，因而造成不必要的损失。
怎样才能解决这种被动的局面呢？经过反复琢磨思考，参阅了诸多现代铸造杂志与文献，决定采用计算机模拟技术，即计算机模拟动态充型、动态凝固过程新工艺。经过实践证明，运用这项新技术，可完全避免上述的问题。
Expert分析系统，即首先使用UG做出铸件的三维实体模型，输出stl文件，然后用Expert软件接收stl文件，对铸件模型进行“前处理”即网格划分，计算机将铸件分成无限多个立方格，立方格越小计算越精确（但格太小则计算速度过慢，要视计算机配置合理选择）。然后对铸件模型进行充型解算：计算机按给定充型速度自动将每个网格充入钢液，直到每个小格都充满为止，计算结果保存为mih文件。之后在解算器中输入铸件材质、造型材料、浇注温度、铸型温度、热阻等相关技术参数进行凝固解算，保存为in文件。计算结果生成图形为流动、温度、液相分布构造二维、三维图、色标图，速度、温度梯形构成矢量分布图，可以任选的多个部位构造多点温度曲线图。之后，便可以在后处理中进行铸件动态充型与动态凝固模拟。在动态充型模拟过程中，可以直观的看到钢液由浇口充入铸型直至浇满的全过程，这样一来，对充型速度快慢、钢液在充型过程中流动是否平稳等工艺性问题可直接做出主观判断；在动态凝固模拟过程中，可直观看到铸件的凝固顺序、冒口的补缩过程，对于浇冒口以及冷铁的摆放位置是否合理、冒口大小是否合适可及时做出判断；在缺陷显示模块中，可将铸件模型分层切片查看内部缩孔、缩松等缺陷，判定缺陷存在的部位。
经过计算机模拟，及时有效的发现铸件存在的问题与缺陷，结合理论分析，优化和改进设计参数和模具结构，直到铸件在计算机模拟后达到没有缺陷，再投入生产。这样，再经过实际生产中的有效控制，铸件的质量得到了极大的保证，铸出来的铸件几乎完美无缺陷。
3 Expert模拟分析系统的具体应用
Expert模拟分析系统，对铸件的工艺参数制定、浇冒系统的设计具有关键的指导性意义。它结合计算机辅助计算，确保精确的温度场数值模拟，辅助浇注系统优化设计温度计算，进行动态充型、凝固模拟，从而科学有效地对小到公斤级、大到百吨级铸件进行缺陷预测（如缩孔、缩松等），优化铸造工艺。几年来我公司采用这一新技术对几十种产品进行模拟分析、优化工艺，减少浪费，提高经济效益达1500多万元，特别是在新产品开发、研制以及生产大型铸件的环节上，更是起到了至关重要的作用。下面就以图例说明：
4 结论
通过实践证明：运用计算机模拟技术，可以有效地预测铸件缺陷、优化铸造工艺，使铸件的生产过程更加趋于科学化、合理化，从而降低了原材料消耗、避免了铸造废品，提高生产效率、减少了经验依赖、增强了企业的竞争优势，可行并应大力推广使用。
参考文献
[1]荆涛.凝固过程数值模拟[M].北京：北京电子工业出版社，2002.
[2]缪良.铸造企业管理[M].北京：北京中国水利水电出版社，2007.
[3]李魁盛，侯福生.铸造工艺学[M].北京：北京中国水利水电出版社，2005.
十余年来，刘春雷凭着不断攀登的勇气与毅力，努力工作，先后获得玉柴集团质量管理先进个人、先进工作者、十大杰出青年等称号，在2009～2010年全国“讲理想、比贡献”活动中，获得了优秀组织者荣誉称号。
在“讲、比”活动中，刘春雷积极组织员工参与，善于发挥团队力量，带领铸造专业技术人员在铸造领域中开拓进取，使“讲、比”活动在这里开花结果。
提高员工技能
不管经历了怎样的风雨，玉柴这片沃土始终充盈着个性和激情。刘春雷始终相信：心有多大，玉柴的舞台就有多大。
作为玉柴铸造工、熔化工职业技能鉴定最早的考评员之一，刘春雷把提供员工的技能水平，做为推进“讲、比”活动开展的重要渠道。他每年都参加在公司举办的铸造工、熔化工技师（高级技师）的考评工作以及参与铸造工技能比武的组织工作，并受聘为玉柴集团培训中心高级培训师，参加了每年的铸造工技师（高级技师）的授课工作，获得了集团内培训优秀个人的荣誉。
在个人获诸多殊荣的同时，刘春雷带领的团队，先后多次获得全国优秀质量管理小组、全国质量信得过班组称号，在每年中质协举办的全国QC发表赛上三次获得一等奖，“四气门铸造技术攻关”获玉柴重大科技进步奖集体二等奖，“铸造技师提效降废项目”获玉柴集团高技能人才技术成果奖集体二等奖。
为了激励员工创新，刘春雷还大力推行创新创效和星级员工活动，对表现突出的员工进行奖励。并且制定了《岗位大师激励制度》，促进员工不断提高自我，为创新型员工的成长提供合适的土壤。
制度化激励员工的同时，刘春雷还组织员工参与了各种技能“比武”活动，如QC发表赛、辩论赛、工艺制图比赛等。通过以激励为主的管理方法和形式多样的活动，一大批刚从学校毕业的新员工在工作中崭露头角，成为企业的中坚力量。这些活动激发了员工的工作热情，有力推动了集体的创新行为。“蠕墨生产水平达到灰铁生产水平”的创新成果创全国汽车发动机行业和广西区新纪录，也是在他的带动下创造的。
开展对外交流
玉柴铸造学会在2009年3月成立，刘春雷任第一届理事长。根据公司创新发展和“讲、比”活动开展的需要，刘春雷组织创办了企业内部交流刊物《新铸造》。他非常重视员工科技论文的发表。2009年至今，他组织学会成员在各类科技期刊和学术会议上发表了上百篇科技论文，个人独立完成及与他人合作发表了《30稀土残余料作为孕育剂使用的工艺探讨》等9篇科技论文。
2010年，在广西铸造年会上，刘春雷组织玉柴铸造学会撰写的15篇论文中，分别获得了一、二等奖和优秀奖，其中自己与他人合作的论文也获得了一、二等奖和优秀奖。第69届世界铸造会议暨2010年中国铸造活动周上学会发表了13篇论文。学会会员2009年至今获得各项专利24项，其中个人获得了“一种采用PLC控制的冲天炉上料的杠杆式料位仪”、“一种中频炉预热块”等2项专利。
2009年全年，刘春雷组织学会成员进行了各类项目攻关，开展了15项研究类和提质量降成本类项目。2010年与公司材料工艺研究所合作推进了研究类项目的开展。
刘春雷注重各种讲座、讨论会等多种形式的学术探讨，从2009年至今组织国内铸造专家或公司大师级技术专家，举办了20次铸造专题讲座，内容涉及制芯、造型、熔化等各个方面。
学会外出考察工作也是刘春雷支持的工作之一，他组织制定了学会的外出考察工作计划以及管理制度。带领学会成员外出对锡柴、江铃、合力、天津丰田、长春一汽等国内著名企业的锻造工艺进行考察，此外还多次组织学会会员参加各种铸造学术会议，扩大了会员的视野，提升了会员的知识水平。
在对外交流上，刘春雷也是与相关企业建立了各种交流关系，如与柳工、五菱柳机、江铃、洛拖、云内等企业的铸造技术人员保持了长期的合作交流，并与《现代铸铁》、《铸造工程》、《铸造设备与工艺》等期刊的编辑部建立了往来关系，与新成立的广西铸造学会、广西机械工程学会铸造分会、柳州铸造学会等行业组织建立了合作交流关系。
创新质量管理
2009年2月起，刘春雷先后任车间副主任、主任、副厂长。他深信：“没有规矩，不成方圆。”在机体车间任质量主任的两年，他把创新质量管理作为提高员工素质、在车间有针对性地开展“讲、比”活动的重要手段。
在车间质量管理上，刘春雷从管理制度入手，确立了《机体车间铸件降废工程激励管理规定》、《机体车间工艺员活动的方案》等6个需要长期执行的制度，同时明确了车间的质量管理主线是“梳理质量控制点，主抓关键岗位的质量控制，监控原材料的使用质量，对质量问题迅速攻关，避免出现批量质量问题；质量情况及时公布，传递责任到位，促进质量问题的解决速度、有效性和反复性”。
就这样，机体车间形成了一个包含质量、经济效益、降低能耗、文明卫生和劳动纪律在内的全面管理体系，强烈的质量意识和安全意识由此扎根于员工心中，也为车间提高全面管理水平打下了坚实的基础。
在完善了管理制度的基础上，强力推行全面管理，当月就取得突破：当月车间的废品率仅为3.48%，较上月骤降了2.49%。
2009年3月，刘春雷以学习许振超先进事迹为切入口，推进“铸造废品率1%工程”；4月，又实施“岗位红黄牌管理制度”，把个人岗位质量控制水平与收入直接挂钩。
[关键词]铸造机械设备；经济寿命；维修次数
中图分类号：U415.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0046-01
对铸造机械设备的经济寿命和维修次数的确定内容进行研究，是保证使用铸造设备企业生产经营建设稳定的重要内容。文章主要探讨了铸造机械设备维修次数的具体方法以及经济寿命的成本函数算法，旨在为铸造设备的使用单位提供一些的理论依据。此外，还提出了对于控制设备经济寿命和维修次数的技术要进行记录并形成档案，并在此过程中重视设备使用问题的信息反馈，这是保证相关技术算法应用有效性的关键工作内容。
一、 控制铸造机械设备使用寿命重要性
要想实现铸造机械设备应用企业的现代化经营，就必须对设备的经济寿命以及维修次数的确定进行合理控制。企业在生产过程中，由于更新铸造机械设备的成本过大，一般情况下都会采用局部补偿的方式即维修，来延长其物理寿命。铸造机械设备在使用的后期阶段，会出现生产效率下降的问题，这就意味着设备的性能使用情况很难保证产品的质量。而维修次数的确定又是与铸造机械设备发生的故障频率成正比的，具体来说，就是根据故障发生的时间频率来制定维修工作的时间表。其间所产生的经济费用多少即为机械设备的寿命，也被称为经济寿命。现阶段，相关研究人员大都以经济的角度来控制铸造机械设备的使用寿命，对于机械设备具体应用的可靠性并没有进行过多的考虑。文章针对这一行业现状，提出了建立产品最小成本优化的具体方法。
二、铸造机械设备维修次数的确定方法
铸造机械设备的经济寿命是利用基本假设的推算方法来对其进行控制。其中Ai为第i次维修后的设备服役时间回退因子，Bi为i-1次维修与i次维修之间的理论服役时间。当铸造机械设备使用Bi时间时，其设备的可靠度要小于铸造机械设备最基本的可靠度要求。因而，要对第i次的维修时间进行考虑。与此同时，还要根据Ai计算出设备维修可以延长的产品成本以及物理寿命[1]。这样一来，就可以按照计算出的结果确定维修与否。具体的衡量过程为：当企业生产出的产品成本要小于产品的经济收益时，则进行维修；当企业生产出的产品成本要大于产品的经济收益时，则不维修基本假设的方法内容还包括：当铸造机械设备的运行可靠度小于其所限定的可靠度时，要立即进行维修。对于铸造机械设备的维修时间与使用时间相比较小时，则可以忽略不计。此外，对维修次数进行确定的过程中，不需要考虑资金时间的使用价值问题。
三、铸造机械设备经济寿命成本函数的算法分析
以某铸造机械设备具体运行过程为例，说明其经济寿命成本函数的具体算法。假设这一设备运行的时间为[0，N]，其维修的次数为n。在此其间，机械设备的资金使用主要包括：设备购置费、过程使用费以及设备维修费三部分。
其中铸造机械设备的购置费用设为F，机械使用年限越长，生产的产品数量越多，单位产品分摊的购置成本F是产量的单调减函数。由此可以看出，铸造机械设备的使用年限越长生产的产品就越多。然而，随着设备使用年限的增加，也会必然加速机械设备的耗损，这是导致机械设备的维修费用迅速增长的主因。而对于企业产品费用来说则出现了最低的使用年限，即为经济寿命。假设F1为设备正常使用过程的费用，那么在[0，N]区间内其费用的表达式为F1N。将铸造机械设备的每次维修所产生的费用设为F2，那么其在[0，N]区间内的费用表达式为F2N[2]。
四、铸造机械设备的应用档案管理
控制铸造机械设备使用的全过程离不开信息数据的积累和分析。铸造机械设备从刚开始的投入使用到最后的设备报废，始终要把维修次数、经济寿命纳入到设备的单机档案中。这一档案也被称为机械设备的病历卡，具体来说，其是根据设备使用技术的经济寿命和维修过程，来建立起机械设备的运转和维修信息的数据库的。数据库中应详细记录铸造设备的维修检验过程、材料消耗情况、不解体检测、固定资产原净值、生产产品的成本以及材料的供应情况等。除此之外，还要将数据库中的信息数据及时的反馈给设备相关的管理部门。这是提高铸造机械设备使用技术和管理水平的重要内容，还能在一定程度上增加使用铸造机械设备企业的经济效益。
维修次数的确定是延长铸造机械设备经济寿命的核心内容，应安排专职的技术算法应用人员，这样一来，专业的技术人员就可以根据自身较为丰富的实际操作经验和故障的判断能力，对铸造机械设备的实际使用过程进行针对性控制。此外，技术算法的具体操作人员，还要掌握现代化铸造机械设备的工作原理和使用方法。例如，要进行造型主机的性能检测工作， 除了要具备设备构造原理及故障判断的理论基础和实际经验外， 还要懂得铸造仪器、型砂制备、浇注试样试验的原理及数据的评价和分析方法。就目前来说，通过行业相关人员的不懈努力，成功的培养出了一批具备高素质、高技术的专业人才[3]。
结束语
新中国成立以来，铸造机械设备的利用率随着机械工业领域的快速发展得到了大幅度提升。然而，铸造机械设备的使用技术并没有跟上机械工业的发展速度，这就使得部分企业仍然采用老旧的机械设备使用技术。针对这种情况，文章提出了增加铸造机械设备的经济寿命以及准确确定维修次数的计算方法。此外，由于我国在铸造机械设备使用技术的研究方面起步较晚。所以，相关建设人员要对先进的科学技术和有效的确定方法进行积累，这一过程是加快控制铸造机械设备使用技术重要内容。同时，也是推广技术应用强有力的证据。
参考文献
[1]胡群芳.现代铸造厂的建设与铸造行业的技术进步（续完）[J].铸造设备与工艺，2010，01：1-35.
电渣熔铸渣壳凝固特性研究宋照伟 陈瑞 田雨 王安国 蒋国森 张亚龙 (882)
复合添加Yb和Ca对Mg-6Zn合金组织的影响秦兵 于文斌 李坊平 李春梅 (886)
新型自剥落醇基浅色铸铁涂料的研究 刘旭麟 刘顺华 温斌 李延举 高路斯 郭勇 靳向阳 (891)
压铸
AE44镁合金油底壳压铸件本体组织与性能分析董泰山 龙思远 廖慧敏 刘勇 (895)
咖啡机顶盖压铸工艺参数优化朱汝城 李杨德 王成勇 刘全坤 (899)
计算机应用
基于CA方法的Ti-45Al合金定向凝固过程微观组织模拟程锦 许庆彦 张虎 郑立静 柳百成 (903)
不锈钢铸件机械粘砂判据研究马洪波 孙逊 曾卫东 李宝治 孙瑞敏 豆志河 (908)
电子束冷床熔炼TC4钛合金铸锭凝固过程有限元模拟雷文光 于兰兰 毛小南 罗雷 张英明 (912)
铸造设备
多个金属型自动开/合型装置的研制詹磊 杨尚平 伍小东 刘永胜 汪泽波 (917)
应用技术
基于正交设计的高硅活塞合金的优化变质处理李华基 陈俊桃 胡慧芳 (920)
水溶性型芯强度影响因素的研究张龙 李远才 许建华 陈琦 (924)
ZG30MnSi槽帮件表面夹渣物形成机理及防止黄晋 张友寿 夏露 李四年 宋娟 (929)
精炼对近共晶Al-Si活塞合金中镁含量的影响张屹林 李义 孙淑霞 (933)
HFC-125/N_2混合气体对熔态AZ91D镁合金的保护行为研究张心灵 游国强 龙思远 赵福全 徐荣峰 (936)
屏蔽涂料在铸钢工艺上的应用张证 陈敏 (940)
挤压温度对喷射成形Zn-Al-Mn-Cu-Mg合金组织与力学性能的影响刘敬福 李荣德 孙鑫志 白彦华 谢懿 (943)
HT300合成铸铁力学性能及断裂特征林浩 郭学锋 徐春杰 贺焱 杨文朋 杨小健 刘秋荣 (947)
无
《铸造企业清洁生产综合评价》等国家标准通过审查田世江 (932)
第69届世界铸造会议交通指南田世江 (935)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (946)
第69届世界铸造会议技术报告日程安排田世江 (958)
专题综述
蜡镶工艺综述郭红云 (951)
经验交流
灰铸铁刀闸阀铸件变形问题的解决杨宝宏 顾学明 (956)
风电箱体铸件气孔缺陷的解决方法苏艳 张春艳 刘冬梅 薛海涛 金怀东 (959)
消除风电球铁件表面缺陷的涂料组合应用崔峰 刘玉林 (961)
薄壁壳体铸铝件低压铸造工艺设计焦高俊 (964)
标准化与质量
行业标准《艺术铸造铜雕塑件》、《艺术铸造响器》和《艺术铸造乐器》解读詹绍思 (966)
大型风电球墨铸铁轮毂的质量控制彭建中 刘玲霞 杨忠贤 (969)
中国铁路关键铸钢件生产质量控制徐贵宝 曹健峰 朱正锋 (973)
关注与争鸣
对短流程铸造的思考钱立 (977)
专访
中国艺术铸造须从传统文化汲取营养并大力创新——再访中国科学院自然科学史研究所研究员华觉明先生田世江 (980)
艺术铸造腾飞赖以科学与文化助推——再访中国传统工艺研究会会长、上海博物馆研究员谭德睿先生田世江 (984)
文化，艺术铸造之魂——再访山西宇达集团董事长兼总经理卫恩科田世江 葛晨光 (988)
铸造资讯
文献速报 (994)
专利摘要 (996)
标准工作动态 (998)
世界铸造会议及世界铸造组织简介田世江 (999)
第69届世界铸造会议暨2010中国铸造活动周论文题目便览 (1000
自由落体条件下Fe-23%Mo-27.5%Si三元包共晶合金的快速凝固范龙 鲁晓宇 代富平 (775)
微尺度下液态Zn-4Al合金停止流动机理研究任明星 李邦盛 傅恒志 (780)
纳米细化剂对K403高温合金组织的影响李爱兰 曹腊梅 李相辉 谷怀鹏 (783)
小偏离度对[001]取向单晶高温合金蠕变性能的影响张泽海 贾玉贤 (786)
专题综述
AZ91D镁合金半固态成形技术研究进展张新 张奎 李兴刚 李宏伟 张宝东 李永军 王长顺 (790)
复杂薄壁精密铝合金铸件铸造技术进展郑亚虹 王自东 (796)
熔模铸造
复杂薄壁件熔模铸造制模工艺的研究梁艳峰 董晟全 丁宏 李高宏 (800)
熔模铸造表面层制壳工艺的研究景宗梁 车顺强 (803)
无
中国铸造协会组团赴法、日对外交流通知 (807)
关于举办铸造自动化装备应用培训班的通知 (858)
做好铸造标准化工作 促进行业可持续发展 全国铸造标准化技术委员会成立25周年致辞娄延春 (I0001)
复合材料
原位合成ZrCp/Fe复合材料的组织与性能宋丹 张万宁 张洪兵 李德元 袁晓光 邱克强 (808)
计算机应用
铸造工艺数据库系统的研究及开发王智平 杨娇 朱昌盛 肖荣振 冯力 刘致远 (810)
锌锭模应力数值模拟及裂纹位置分析杨远平 严宏志 (814)
基于数值模拟的金属型铸造拉伸试棒残余应力分析张金山 邱彬 姬国强 王星 赵高瞻 (818)
铸造设备
液态金属冷却定向凝固设备的研制 刘金洪 刘林 黄太文 葛丙明 张军 傅恒志 于波 (822)
带有双下料管的随流孕育装置段华荣 雷萍 尹德秀 王治军 刘文化 (826)
砂温调节器水系统的创新设计张万壮 (830)
应用技术
富Ce稀土对Al-Si7-Mg0.8合金消失模凝固组织性能影响成平 樊自田 赵忠 蒋文明 (833)
硼变质处理对Zn-50%Al合金铸态组织和力学性能的影响程巨强 刘志学 (838)
孕育剂加入量对灰铸铁试棒抗拉强度的影响李训华 孔英杰 路路 白广跃 (841)
铸造工艺对Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金组织和性能的影响徐永东 胡绳荪 朱秀荣 赵国田 宋运坤 (844)
生产球铁磨球铁型覆砂层厚度的研究夏兴川 刘金海 李日 (847)
经验交流
风力发电机前盖的铸造工艺改进苏艳 孟君 范江 杨均斗 崔红艳 王玉杰 (851)
Φ5m石灰窑齿圈块断裂的原因及防止措施张保吉 赵玉香 (854)
汽轮机外缸上盖凝固模拟分析和铸造工艺优化郭建明 俞卫松 周黎明 (856)
专访
大业唯诚——访西峡县内燃机进排气管有限公司董事长程武超等感悟录田世江 葛晨光 (859)
铸造资讯
文献速报 (867)
专利摘要 (869)
铸造学会奖——第十二届（2009年度）“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选结果公告 (871)
第八届全国铸铁及熔炼学术会议暨先进球化处理方法研讨会成功举办张忠仇 (874)
世界铸造会议（WFC）回顾（七）
半固态条件下丁二腈-水合金的稳态流变行为张松泉 林鑫 黄卫东 (651)
圆弧铸件的线收缩行为及线收缩率的正确选择周祚超 王艳霞 薛云 商继章 (655)
Ca、Sr对AS21镁合金显微组织的影响王岩 戚文军 郑飞燕 翁康荣 赵红亮 (658)
二氧化硅微粉对中频炉碱性炉衬性能的影响贾江议 杨雪瑞 王爱琴 (662)
复合材料
热处理对Mg2Si/Al-Si复合材料组织及性能的影响刘政 陈明 石凯 (665)
往复挤压对Al2O3f/AZ91D复合材料组织与高温蠕变性能的影响王武孝 董志乔 陆鼐 (670)
计算机应用
基于变网格技术的枝晶组织数值模拟研究陈敏 戚晓芳 (674)
铸造成本核算电算化在我厂的应用许晓燕 (679)
EDM电极快速精铸有限元模拟研究张芳 (685)
铸造资讯
苏州市兴业铸造材料有限公司博士后科研工作站招收博士后简章 (678)
第69届世界铸造会议暨2010中国铸造活动周预通知 (724)
推进标准建设 打造压铸强国——记第三届中国铸造质量标准论坛：压铸件的生产与管理曲学良 (751)
撷英懋赏 光先袷后——记首届“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛颁奖典礼 (755)
文献速报 (758)
专利摘要 (760)
铸造强国正在崛起——透过2010中国国际铸造博览会看中国铸造业的发展张立波 温平 支晓恒 荣丽辉 范琦 (762)
中国，一个强大的铸造王国在崭露头角陆文华 (765)
从2010中国国际铸造博览会看我国造型材料的发展周静一 (766)
加速创新，不断推出高水平国产化铸造原辅材料庞凤荣 (768)
福士科携多种新技术新产品，阵容强大参加中国国际铸造博览会 (769)
不断进步中的龙南龙钇重稀土科技股份有限公司 (770)
ABP感应系统亮相“Metal China2010” (770)
世界铸造会议（WFC）回顾（六）刘闯（翻译） 张春艳（校对） (771)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (773)
中国铸造耐磨材料产业技术路线图项目专家研讨会召开 (774)
铸造论坛
出口日本铸铁件的质量要求邹荣剑 (689)
检测技术
电渣炉电极位置检测与控制李万青 闻绍巍 刘静岩 何永亮 袁野 (693)
应用技术
大型厚壁螺母的离心铸造工艺研究杨为勤 (695)
A357铸造铝合金疲劳特性及温度影响陈振中 解传浩 朱成香 (700)
浇注温度对ZA27合金枝晶形貌的影响李向威 陈体军 郝远 张大华 刘二勇 王瑞权 (704)
稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响刘小梅 刘岚 刘政 (708)
溶剂对三乙胺冷芯盒树脂性能的影响伊宁 黄仁和 高红梅 李秀波 (712)
热处理对ZA52-xNd镁合金组织及性能的影响曹喜娟 耿莹晶 陈晋生 (717)
合成铸铁的研究及应用王顺安 邹荣剑 (721)
铈对灰铸铁组织和性能的影响刘齐 卢云杰 宋刚 (725)
经验交流
镁合金铸件焊补实践商继章 李海宏 宋丙红 王广海 (729)
16m^3渣罐的工艺设计与生产贾泽春 (732)
高温铁液长时间存放对灰铁铸件组织的影响张百堂 杨忠耀 (735)
大型炼钢用10m^3渣罐的铸造工艺陈红卫 (738)
图书编写
浅谈铸造类图书的编写邝鸥 (740)
关注与争鸣
对冲天炉的再认识李传栻 (743)
专访
穿合适鞋 走自己路——访沈阳机床银丰铸造有限公司大件铸型车间工人、高级技师孙龙师傅启示录田世江 孙润超（图） (746)
原位纳米TiCp增强6AZ91复合材料的制备和力学性能高平 邸建辉 张建华 狄石磊 张文波 李进军 杨春霞 (541)
功率超声对A356合金除气效果的影响石婷 张忠涛 张宇博 卢一平 李廷举 (546)
聚乙烯醇对二次微波硬化水玻璃砂的抗吸湿性影响吴香清 樊自田 于涛 (549)
稀土镁合金抗氧化的机理苏桂花 曹占义 (553)
过共晶Al—Si合金的电磁搅拌工艺研究李润霞 陈玉金 许传恒 袁晓光 李荣德 (558)
熔铸工艺对K465合金组织性能的影响彭志江 贾淑芹 于颖 邹建波 (563)
消失模铸造
Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响罗强 赵忠 蔡启舟 樊自田 何剑 (568)
物理变质处理对消失模铸造AZ91合金组织及力学性能的影响田学锋 樊自田 黄乃瑜 (573)
V法铸造与消失模铸造的比较及复合铸造实践叶升平 郝礼 周德刚 (578)
蠕墨铸铁气缸盖的消失模铸造工艺兰银在 靳永标 陈泽忠 (581)
货车转向架的承载鞍铸钢件消失模工艺王新节 (584)
采用消失模铸造工艺生产高质量碳钢铸件罗刚 李贺军 (588)
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施蔺亚琳 李志翔 曹菊艳 (591)
铸造资讯
“圣泉与铸造企业同行——铸造新技术、新材料全国巡回推广会”启动仪式在京举行 (593)
第四届“圣泉杯”全国铸造工人技术操作能手在京颁奖 (593)
钢铁耐磨材料产业技术创新战略联盟成立 (610)
第九届中国铸造协会年会成功召开 (638)
文献速报 (642)
专利摘要 (644)
世界铸造会议（WFC）回顾（五）刘闯（翻译／编辑） 张春艳（校对） (646)
自主原创技术的突破是振兴装备制造产业的必由之路——万丰科技第二代智能化工业机器人作业单元亮相铸造展徐斐达 (648)
江苏省铸造协会在南京成立 (649)
首届全国现代铸造装备与技术交流大会邀请函 (649)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (650)
计算机应用
电渣熔铸过程中铸锭微观晶粒生长模拟研究饶磊 李小龙 耿茂鹏 张莹 (594)
凝固模拟技术在汽车传动器壳体铝合金铸件工艺优化中的应用赵峰 焦海峰 邢鹏 (597)
检测技术
偶氮氯膦mA光度法测定镁合金中的钕朱智 金小成 薛孝民 韩菲 车鋈恒 (600)
应用技木
含稀土铒元素Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织及力学性能的研究韩逸 邓桢桢 李炼 乐永康 张新明 (603)
玻璃组分对Fe—Ga合金熔体净化效果的影响高翔 周建坤 李建国 (607)
热处理过程中铌对高铬钢组织性能的影响张宇光 赵爱民 赵征志 王艾青 唐狄 (611)
锶对AZ91镁合金铸态组织和力学性能的影响冒国兵 刘琪 (614)
Al—Ti—C中间合金对ZM-5镁合金显微组织及力学性能的影响殷黎丽 刘闯 王涛 翟虎 张亚龙 马志毅 李王胜 (618)
国外铸造
固溶强化铁素体球墨铸铁Larker Richard (622)
经验交流
铸态QT550—5球墨铸铁熔炼过程控制李俊刚 吕迎 邵喜俊 刘承尧 孙文双 (628)
专访
他，心美手巧，创新热情高——访一汽铸造有限公司技术中心工人、高级专家李兆宏师傅田世江 葛晨光 李兆宏（图） (632)
Al-Si活塞合金中氟化除钙的研究武玉英 刘相法 丁同明 姜炳刚 (435)
机械振动制备ZL101铝合金半固态浆料的工艺优化赵君文 吴树森 (438)
热处理对无钼镍低合金耐磨铸钢组织和性能的影响侯建强 符寒光 蒋志强 雷永平 尹恩生 田玉铁 (441)
Pb-30％BI包晶合金定向凝固的两相微观组织研究胡小武 李双明 高斯峰 刘林 傅恒志 (445)
专题综述
镁合金熔模铸造阻燃技术研究现状占亮 冯志军 闫卫平 刘丹 (450)
压铸
自孕育法流变压铸AZ91D镁合金微观组织特征曲俊峰 李元东 邢博 张鹏 (454)
钙对固溶态高铝挤压变形镁合金组织和性能的影响张金龙 王智民 (459)
时效处理对压铸Al—Si—Cu合金力学性能的影响李凯 陈名海 张锐 李清文 (463)
铝合金压铸用乳液涂料主要性能指标及检测方法祝辉 李远才 (466)
基于PQ^2图理论验证模具设计和优化压铸工艺张玉玺 (470)
铸造资讯
圣泉集团喜获第十一届中国优秀专利奖 (462)
中国耐磨材料铸造技术与生产管理培训研讨会通知 (469)
吃透标准 铸造精品 “第二届中国铸造质量标准论坛——铸钢件的生产与管理”侧记田世江 无 (526)
铸造撷英求贤 永冠功高德馨——首届＂永冠杯＂中国大学生铸造工艺设计大赛评选会议纪实田世江 曹阳（图） (529)
文献速报 (532)
专利摘要 (534)
世界铸造会议（WFC）回顾（四）刘闯（翻译／编辑） 张春艳（校对） (536)
“第八届全国铸铁及熔炼学术会议暨先进球化处理方法研讨会”邀请函 (538)
现代铸铁编辑部举办创刊三十年招待酒会答谢中国铸铁业各界人士 (539)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (539)
“首届中国铸铁产业沙龙”在古城扬州举办 (540)
复合材料
固溶处理对TiCp／AZ91复合材料微观组织的影响王彬 巩水利 谭永生 滕新营 (475)
计算机应用
基于投影-水平集方法充型过程气-液两相流数值模拟张明远 陈立亮 庞盛永 殷亚军 陈涛 (478)
铸造CAD／CAE智能冒口工艺优化设计廖敦明 陈立亮 周建新 魏鹏程 龚雪丹 (482)
7050铝合金圆锭软接触电磁铸造过程数值模拟郭世杰 薛冠霞 徐义 王家淳 (487)
基于ADI分数步长法的铸件温度场数值模拟王忠 赵宇宏 牛晓峰 侯华 任巨良 (491)
应用技术
合金元素对耐热球墨铸铁耐磨性能的影响于思荣 高乾 朱先勇 刘耀辉 (495)
碳钢铸件化学成分和力学性能的统计回归分析杨玉民 周校民 秦怀 任尊洪 周兴宇 (499)
微量硼对Cu-15Ni合金显微组织与力学性能的影响董旭刚 金青林 林波 赵辉 高旭伟 蒋业华 (502)
覆膜砂制备工艺的研究梁铣 潘艳平 刘春玲 董文生 (506)
混合稀土对灰铸铁组织及性能的影响卢云杰 刘齐 郭海周 (510)
常用保温冒口的试验与性能分析丑幸荣 雷萍 (513)
解决油缸渗漏缺陷的铸造工艺方案李宏兴 焦玉胜 (516)
无
FEIN便携式变频器：灵活性更强，打磨效率更高 (498)
关键词：热室压铸机；锌合金；压铸技术；卫浴产品
引言
压力铸造技术作为机械行业非常重要的铸造方法在最近的二三十年里发展速度十分惊人， 其效率高且少切屑、无切削加工等特点使其受到了普遍的关注，并且极大地扩大了压铸件的应用领域。利用该技术生产出来的产品具有表面质量好和较高的致密度的优点，使其在航空、汽车、电器、仪表等各个工业门类都得到了广泛应用。而作为压铸生产过程中不可缺少的基础技术装备，压铸机与压铸工艺的关系是相互依存，不可分离的，只有拥有匹配的或者新型的压铸机才能为改进的新的压铸工艺提供技术支撑。在压铸技术迅猛发展的同时，压铸机以其大型化、自动化、单元化和柔性化的特点直接推动了技术更新，压铸机所担当的重要角色使其跟随技术得到了快速发展。热室压铸机是一种生产高品质铸件的专业机械设备，融合了高效率、少切屑、无切削加工以及高机械化程度的热加工成型新型工艺技术，其生产的产品已经在五金、玩具、电器、制锁等轻工业和摩托车、汽车制造等重工业领域开拓了广阔的市场和应用前景。
1．热室压铸机的工作循环
压力铸造首先是打造精密金属的模型腔，然后利用高压作用，将熔融的金属以极高的速度瞬间将腔体充满，从而获得轮廓清晰、表面整洁的压铸件。这种生产方法效率快且产品质量高，已经成为大多数企业所追求的目标。
按照操作方式可将其工作流程分为手动、半自动或全自动三种。三个过程每循环一次就是一个工作压铸周期。主要环节如下：
（1）锁模
锁模即压铸时将模具有效锁紧，其目的是射料过程中防止高温金属液飞溅给操作人员造成伤害。现代生产都要求高效能，短周期，因此操作要快，但同时为了能够使机器平稳地运行以及降低合模冲击对机器的磨损，又不能太快。热室压铸机设计成快速锁模过程、慢速到低压锁模过程、慢速到高压锁模过程三段锁模来有效解决上述矛盾。
（2）扣咀
扣咀即射料过程中，要保证模具进液口和射咀紧密扣合，从而使金属液不喷溅且顺利进入腔体。该操作要求动作平稳以减少冲击，增加对咀口的保护。
（3）压射
作为压铸的关键操作，热室压铸机的压射主要分为三个阶段，即慢速射料、快速射料和保压阶段。生产出高质量的压铸件的关键就是能够做到快速压射。该动作危险较大，操作时应注意关闭前、后安全门。
2．锌合金热室压铸机及压铸技术
锌合金热室压铸机是针对锌合金的理化性质和压铸工艺特点设计的，所生产的锌合金产品多用于浴室配件、玩具，拉链、装饰物、减压阀、拉手、汽车配件，熔点较低385°C，熔炉中金属料液温度大概430-450°C。
锌合金热室压铸机对压铸技术要求较高，需要注意控制以下几个问题。
（1）控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。优质的锌合金料是生产优质铸件的保证。
（2）新料与水口等回炉料配比，回炉料不要超过50%，新料：旧料=70：30。连续的重熔会使合金中铝和镁逐渐减少。
（3）热室压铸机在卫浴产品中的应用
现代殷实的物质生活激发了越来越多的人追求健康的生活理念。卫浴空间因为具有“贴身性”的使用功能成为了人们提高生活质量，提升生活健康度的着眼点。卫浴产品在人们生活中是与个人卫生清洁、沐浴相关的产品。随着人们生活观念的进步，其涵盖面从简单的桶、脸盆不断拓展到浴缸、浴房、各式便器等多种类别。
基于上述原因人们对卫浴行业的标准越来越高，此外外部经济形势的改变和国家对能耗等方面的硬性限制，也给卫浴行业的发展带来了严峻的考验。激烈的市场竞争要求高端舒适的卫浴产品。因此在产品的铸造工艺上提出了更高的要求以增强自己的竞争实力，热室压铸机在这一方面取得了较好的效果。一方面卫浴产品（水龙头、挂钩之类的）一般体积较小，用热室机压铸效率比较高，另一方面，高要求的卫浴产品一般要求有较高致密度，此外在外观工艺上也具有较大的改善。在压射比压较高的应用前提下，锌合金热室压铸机在生产出的产品工艺中，内部材质的密度较大，并且质感的光滑程度增加。在这种操作工艺流程中，不需要进行其他工序的处理，在其生产工艺流程中，稍加改善工序便有较大的改善效果。这种产品主要用于对外观要求比较高的场合。
在压铸产品过程中要求有更高的压射比压，为此，在热室压铸机常规的一速和二速压射动作外，还增添了一个增压动作。对于目前主流的热室压铸机的结构，增加机械增压机构难以实现，主要通过电机带动双泵来传感动力，大泵用于系统各常规动作的供油；小泵则专门用于压射过程的增压动作供油，通过双泵供油，增压时压射比压比正常压射比压增加了1/3左右，加上对锁模动作、液压油路等方面的持续优化，对于提高产品的致密度效果明显。这样压铸出来的卫浴产品，拥有更精细的铸造晶粒；尺寸精度可高达6~7级，甚至可达4级；表面光洁度一般在5~8级；强度和硬度也比较高，只需稍加处理并进行电镀处理就可以得到光洁度很高且镀层不易脱落、高强度的高品质产品，满足人们对于高品质产品的追求。
3.结论
本文介绍了热室压铸的工作原理和热室压铸机循环的主要环节，重点阐述了锌合金热室压铸造机的发展及压铸技术，并为该技术应用于卫浴产品提供了理论指导和建议。
4.参考文献
[1]刘斐．现代卫浴产品的设计研究[D]．同济大学．2006
关键词：材料成型及控制；自动化技术；应用
目前，材料成型机控制技术受到了各国的高度重视，由于其自身具备的独特优点，对于基础的安全稳定性有着重要的影响，常常被应用于船舶建造以及建筑工程项目建设中，拥有非常好的发展前景。而自动化技术在材料成型及控制技术中的应用，使得越来越多的企业生产逐渐向自动化转型，减少了不必要的人力和资金的投入，大大提高了生产效率，为企业带来可观的经济效益。因此，本文就以材料成型及控制与自动化技术为重点，对自动化技术在材料成型及控制技术中的应用进行分析，总结出一些自身的看法与建议，仅供参考。
1 材料成型及控制的现状及发展前景
我国目前的材料成型及控制技术水平仍处于滞后阶段，研发的空间还很大，还需要进一步优化材料成型及控制技术。一般情况下，由于材料成型及控制是一个比较复杂的过程，具备耗时长、能源消耗量大、操作起来比较困难的特点，从很大程度上会对自然环境造成了一定的污染。因此，这一问题也是目前我国材料成型机控制技术所面临的巨大挑战。然而，随着自动技术在材料成型及控制技术中的应用，为材料成型及控制技术提供了有效的发展平台，使现代材料成型及控制中实现了自动化，通过利用计算机技术，加快了材料成型的时间，彻底解决了耗时的问题，还能大大减少能源的过度浪费，从而提高了材料成型的生产效率。与此同时，产品的生产过程会变得更加的节能环保，这也促使材料成型及控制技术逐渐向低碳、绿色的方向而转型。因此，我们可以看出，材料成型及控制的发展前景是无法估测的，势必会成为日后市场发展中的主力军。
2 自动化技术在材料成型及控制技术中的应用
通常情况下，材料成型及控制技术主要由铸造技术、焊接技术以及锻压技术三部分所组成。因此，本文就具体归纳了自动化技术在这三个技术中的应用：
2.1 自动化技术在铸造技术中的应用
首先，我们先详细介绍一下自动化技术在铸造技术中的应用，所谓的铸造技术是指能够将液态的金属通过铸造过程，使其逐渐凝固成型的一种技术，这种技术对于材料成型及控制以及铸件的完整性、平滑度有着很高的要求。然而，对于铸件的尺寸、材质以及形状并不中重视。其实，很早以前，我国古代就应经存在铸造技术了，人们将一些成型的金属物质放入到高温容器内，使其融化成液态形状，通过利用铸造技术将融化后的液态金属注入到铸模中，直到液态金属彻底冷却成型够，就会显现出不同的物品。然而。由于当时受到各方面条件因素的制约，铸造技术尚不成熟，使得我国铸造技术并没有取得较大的提升。然而，随着社会体制的不断变化，科学技术发展脚步越来越快，铸造技术中也逐渐融合了更多先进的自动化技术，使得铸造行业逐步实现了自动化的发展目标。目前我国很多大型的铸造工程都实施了自动化控制管理，打破以往传统的人工铸造工艺，从而不断加强和提高我国铸造技术的快速发展。
2.2 自动化技术在焊接技术中的应用
焊接技术就是通过加压、加热的办法使得热塑性材料多个表面连接成一个整体的技术手段。焊接技术是为了满足工业生产的需要而产生的。传统的焊接技术主要包括熔焊、固相焊以及钎焊这三种。现代随着技术的不断进步，焊接技术的概念已经不仅仅停留在材料连接上了。新的焊接技术已经发展到了生物组织连接、高分子材料连接等领域。焊接技术的自动化是焊接技术发展的必然趋势。近年来随着计算机技术以及自动化技术的不断发展，焊接技术在一定程度上已经实现了自动化。比如在焊接的控制过程中加入自动化装置可以实现对于机械设备的自行检测，调节还有加工。焊接技术实现自动化是以微波机控电源为基础的，并在原来焊接机器人的基础上加入了柔性焊接，最终建成了集成化的系统。焊接技术的自动化在很大程度上降低了劳动力的投入力度，增加了工作效率，为企业创造了可观的经济效益。
在焊接设备中发展应用微机自动化控制技术，如数控焊接电源、智能焊机、全自动专用焊机和柔性焊接机器人工作站。微机控制系统在各种自动焊接与切割设备中的作用不仅是控制各项焊接参数，而且必须能够自动协调成套焊接设备各组成部分的动作，实现无人操作，即实现焊接生产数控化、自动化与智能化。微机控制焊接电源已成为自动化专用焊机的主体和智能焊接设备的基础。如微机控制的晶闸管弧焊电源、晶体管弧焊电源、逆变弧焊电源、多功能弧焊电源、脉冲弧焊电源等。微机控制的IGBT式逆变焊接电源，是实现智能化控制的理想设备。数控式的专用焊机大多为自动TIG焊机、自动TIG焊接机床等。在焊接生产中经常需要根据焊件特点设计与制造自动化的焊接工艺装备，如焊接机床、焊接中心、焊接生产线等自制的成套焊接设备，大多可采用通用的焊接电源，并由一个可编程的微机控制系统将其统一协调成一个整体。
2.3 自动化技术在锻压技术上的应用
锻压技术是实现材料的塑性成形以及控制的过程。锻压成型的好坏受材料自身性质以及外部作用力的影响。锻压技术主要应用在产品的大批量生产过程中。
锻压过程主要是通过锻压工具对材料施加一定的压力实现的。以前的锻压设备比较落后，自动化程度地。随着机械、检测以及电子等技术在锻压技术中的应用，锻压技术逐步地实现了自动化、智能化。新的锻压机械不仅可以实现自动换模，而且生产的产品的精确度也提高了，相应的机械的噪声也降低了很多。
结束语
综上所述，可以得知，自动化技术已经逐渐渗入到各行各业中，并未企业的生存和发展发挥着重要的作用，而自动化技术在材料成型及控制技术的应用，间接加快了材料成型及控制的发展步伐，使得企业生产过程变得更加环保节能，对自然环境起到了有效的保护。通过自动化技术在铸造技术、焊接技术以及锻压技术中的应用，我们可以大致看出，任何形式的材料成型及控制过程都离不开自动化技术，这三项技术只有加强做好自动化工作，才能促进自身的发展与进步。因此，企业要加大对自动化技术的应用，早日实现企业生产自动化的目标，增强企业整体的综合实力。
参考文献
[1]涂晶.浅谈自动化技术的应用.科海故事博览[J].科技探索，2013（6）.
