铸造设备绪论素材PPT课件

.,1,液态成形设备及自动化,南昌航空大学铸造工程系,FoundryMachineandAutomatization,.,2,本课程的主要内容,.,3,绪论,.,4,什么是液态成形技术？,液态成形是指用熔融的材料制作产品的方法。主要包括以下两种：金属液态成形塑料液态成形,.,5,“重力作用下的铸造成形”和“非重力作用下的铸造成形”。“砂型铸造”和“特种铸造”。1）砂型铸造（根据粘结剂的不同）通常可分为粘土砂型铸造、树脂砂型铸造、水玻璃砂型铸造、覆膜砂型（壳型）铸造等；2）特种铸造通常是指所有的非砂型铸造，包括：压力铸造、离心铸造、低压铸造、金属型铸造、熔模铸造、挤压铸造等等。,金属液态成形方法的分类,.,6,用框图表示铸造方法的分类,.,7,汽车汽车业是铸造业的最大客户，如汽车中铸件质量占19(轿车)。23（卡车）。据统计，全世界铸铁件的25、铸铝件的60及北美压铸镁件的80都应用于汽车工业。以批量大、铸造过程机械化程度高为特点。机械行业机床、拖拉机、液压泵、阀和通用机械中铸件质量占6580；农业机械中铸件质量占40、70：航空航天在重、大、难设备中也占有很大的比重。以高、精、尖技术为特点，如定向凝固技术、单晶技术等。所用合金以铝、镁、钛和高温合金为主。,液态成形技术的应用,.,8,在十大铸件生产国中，美国有33的铸件用于汽车业；欧盟有4080用于汽车和机械工业，其中球铁几乎90是用于汽车和机械工业；法国50铸件、巴西50.1及墨西哥60以上的铸件也都是应用于汽车业。从一定意义上说，汽车产量的升降可以左右铸件产量的升降。,汽车铸造工业,.,9,汽车前桥,汽车铸件,进排气歧管,.,10,缸体模样及铝合金铸件,.,11,缸体模样及铝合金铸件,.,12,配备鎂合金6缸引擎的宝马“630i”,.,13,汽车曲轴,.,14,.,15,.,16,.,17,.,18,镁合金进气歧管,奔驰镁合金坐椅框架,镁合金轮毂,镁合金车架,在道路交通工具上的应用,.,19,摩托车零部件,.,20,移动电话壳体,摄象机壳体,手锯壳体,在3C产品和手动工具上的应用,数码相机壳体,.,21,3C电子产品领域,.,22,机械工业,.,23,机械工业,.,24,航空工业领域,航空发动机（叶片、涡轮盘、燃烧室等）,.,25,航空发动机构造,.,26,高温合金精密铸造叶片,.,27,定向、单晶叶片,单晶叶片,陶瓷型芯,定向叶片,.,28,艺术品,.,29,艺术品,.,30,艺术品,.,31,主要内容,中国铸造行业发展现状与未来,.,32,1-1中国铸件产量、工厂数及分类和人数,铸铁厂,有色合金厂,铸钢厂,4300,19200,5700,2005,2005,2012年总计约30,000家,从事铸造工作人数约200万,工程技术人员约3.5,50余所高校每年铸造专业毕业约1500人,近十所中专铸造专业每年毕业约400人,铸件产量,（万吨）,1395.46,2442.12,增长75,1中国铸造行业概况,.,33,1-2中国铸件占世界比例及出口比例,(%),.,34,2006年情况,1-2中国铸件占世界比例,.,35,1-3中国人工费与其它国家比较,相对指数,日本,泰国,西班牙,美国,中国,印尼,韩国,德国,来自木口昭二教授2006年在中国作的报告,.,36,140.85,30133,20,美国,日本,中国,(吨/人年),劳动生产率,原材料价格,1-4中国劳动生产率和原材料价格与其它国家比较,.,37,1-5中国生铁价格与其它国家比较,来自木口昭二教授2006年在中国作的报告,相对指数,日本,泰国,西班牙,美国,中国,印尼,韩国,.,38,1-6科研开发和生产能力,研究开发和工程技术人员约40000人,研究开发的硬件条件已初步建立,南京晨光铸造的香港天坛大佛,河北兴旺铸造的铜麒麟,河北津通铸造的工艺品,电渣熔铸水轮发电机水轮导叶，单重13吨,单晶叶片,三峡水轮机,航空发动机,发电机转子,120吨轧辊,.,39,1-7主要行业铸件消费量,4,640KT,4,884KT,19%,20%,4,395KT,1,221KT,18%,17%,5%,4.5%,2.5%,2%,1.5%,10.5%,1,098KT,610KT,488KT,366KT,1,221KT,4,151KT,2005年中国各主要行业铸件消费量总计:24,421KT,.,40,灰口铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁,铸铁件产量,(万吨),(年),2-12000-2005年铸铁件生产情况,1230万吨,占全球的30%,较2000年增长了42%,51万吨,占全球的41.7%,较2000年增长了31.4%,584万吨,占全球的30%,较2000年增长了150%,铸铁件产量持续增长,广泛应用于内燃机、农机行业,汽车行业,机床行业,纺织行业,城市建筑行业,2中国铸件生产状况,.,41,铸钢件产量,(万吨),(年),2-22000-2005年铸钢件生产情况,252.58,322.44,154.25,159.03,增长18.2,占全球的35.8%,272.79,增长54.1,169.21,.,42,2-32000-2005年有色合金铸件生产情况,有色合金铸件发展势头很好,尤其是铝、镁合金,(万吨),有色合金总计,铜合金,铝、镁合金,锌合金,增长247%,2000,2005,2004,2003,2002,2001,254,225.1,161.2,128.3,113.7,103.8,增长144.7%,188.6,79.9,较2000年增长136%,41.6,12,23.7,11.9,增长99.2%,.,43,120万吨,3中国铸造产业分布特点,3-1中国铸造产业分布地理位置,.,44,3-2“长三角”铸造产业特点,(万吨),民营企业日见规模,超过5000家,管理严格,生产率高,昆山六丰机械工业有限公司,由中国台湾六和集团与日本丰田集团,吸收外资最多的铸造产业集群,科学管理,技术先进,铸件质量好,约6000多家铸造企业,年产量约600万吨,占全国总量的1/4,.,45,3-3山东铸造产业特点,.,46,3-3山西铸造产业特点,中国资源大省,共有2500多个铸造企业,年产量近300万吨,资源优势铸就产业集团,东部企业纷纷到山西投资建厂,如杭州申达和大连机床等,铸件生产专业化产业初步形成,电动机壳,新型化铸造产业迅速发展,中高档次产品产量迅速攀升,.,47,3-4辽宁铸造产业特点,沈阳铸造厂生产的39吨的大型制氧机壳、26吨的磨煤机;沈重生产的130吨的轧钢机架大型水轮机转子及叶片等,.,48,3-5“珠三角”铸造产业特点,“小产品大市场”,总产量接近100万吨,“小产品、大产业”的广东铸造,形成注塑机件和集装箱角的工业集群,外资企业多、铸件出口量大,全省注塑机铸件年产量达7-10万吨,有该类企业15个,广东集装箱箱角生产是全国乃至亚洲之冠,最高年产量达5万吨左右,广东韶铸集团是龙头企业,年产20万套集装箱角。,以台湾、香港资本为主的外资铸造厂、五金厂在“珠三角”达几百家.铸件产量可达该地区总量的三分之一以上,全省铸造行业铸件出口量占生产总量的40%以上,是中国的铸件出口大省,.,49,轻型缸体,高精度燃气轮机轴承,4中国铸造产业存在的问题,高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点,.,50,三.产学研官结合不够紧密铸造技术基础薄弱,4中国铸造产业存在的问题,.,51,四.材料损耗及能耗高污染严重,中国美国日本,铸钢,(Kg),铸铁,生产一吨铸件消耗的煤量,900,700,800,701,323,308,中国铸铁件能耗比美国、日本高70120%,中国铸造生产的材料和能源的投入约占产值的55%-70%.日本1合格铸件的三废排放量不到中国的1/10.日本用于环保投资占整个设备投资的20%-30%,而中国只占3%-18%,4中国铸造产业存在的问题,.,52,大多数企业技术开发能力薄弱,大中型企业有研发机构及研发活动的少,仅占30%左右；50%中央国营企业R&D投入小于业务收入的0.5%,而国际上为5%。,4中国铸造产业存在的问题,.,53,有些企业虽然有先进的技术和设备，但是却生产不出高质量产品。,4中国铸造产业存在的问题,.,54,5中国铸造产业未来的发展,鼓励企业重组发展专业化生产,培养专业人才加强职工技术培训,大力降低能耗抓好环境保护,提高企业的科学管理水平,加大科技投入切实推动自主创新,.,55,5中国铸造技术未来的发展,来自柳百成院士2005年中国铸造活动周报告,绿色铸造技术是中国铸造科技发展的重要方向,不断地与高新技术相互融合，高效精密低成本铸造技术发展将日新月异,信息技术与铸造技术相结合，将大大促进和提升铸造技术水平,极端条件下铸造是铸造技术发展的重要领域,.,56,二铸件的轻量化,一铸件的特大型化,450吨水轮机叶片,743吨板轧机机架,铝镁合金部件的轻型汽车,镁合金笔记本和手机外壳,5中国铸造产业未来的发展,120吨轧辊,.,57,四数字化铸造,三铸件的精确化,力学性能模拟,多尺度、多学科、多功能、高精度及高效率的铸造模拟,5中国铸造产业未来的发展,.,58,日本的减少、再利用及再循环(Reduce,Reuse,Recycle)的3R战略；美国的“无废弃物加工-Waste-freeProcessing”。,上海宝钢,福建南平铝业,5中国铸造产业未来的发展,.,59,2442,5中国铸造产业未来的发展,3623,3150,2625,2005年2015年中国铸件总产量预测,.,60,5中国铸造产业未来的发展,2005年2015年中国黑色合金铸件产量预测,1230,323,51,50,47,43,1304,1181,347,362,326,936,1323,643,1313,584,.,61,5中国铸造产业未来的发展,2005年2015年中国有色合金铸件产量预测,.,62,总结,中国是一个铸造大国，但不是强国,中国铸造产业在未来的10年内仍将快速发展,中国铸造技术研究发展方向：特大型轻量和精确铸件生产技术研究与开发；绿色和虚拟铸造技术的研究与开发。,中国铸造业发展方向：专业化生产；自主创新能力的提高；提高企业科学管理水平；强化职工培训和提高降耗及环境保护意识等。,.,63,1）熔化、浇注装备冲天炉熔化装备、电炉熔化装备、浇注设备。2）砂型铸造装备砂处理装备、造型装备、制芯装备、落砂装备、清理装备。3）特种铸造装备压铸机、熔模铸造装备、低压铸造机、离心铸造机。,金属液态成形设备的分类,.,64,4）运输定量装备铸型输送机、鳞板输送机、振动输送机、气力输送装置、给料设备、定量设备。5）检测与控制装备冲天炉熔炼检测与控制设备、炉前快速分析与检验设备、型砂性能试验设备、铸件无损探伤设备。6）环保装备除尘设备、噪声防治设备、污水净化设备。7）其它附属装备材料准备设备、起重运输设备、远红外烘干炉。,金属液态成形设备的分类,.,65,液态成形设备的发展趋势,1、机电一体化,能快速自动完成极为复杂的程序动作能以很高的精度和重复精度加工工件能在很短的时间内自动更换加工对象并重新调整好各种工艺参数机器结构大为简化监控机器的工况并实现故障“自诊”,如数控、FMS、FMC、设备单元的自动控制、参数的闭环控制、过程联动在线反馈等技术将大大运用于成形设备工业。,.,66,2、实现成形设备的高速化和自动化,提高设备的行程次数和工作速度缩短辅助时间，提高设备的开动率,如日本东久线AMFV-V06造型速度240型h，丹麦DISA230造型速度的510型h。,液态成形设备的发展趋势,.,67,自动化辅助设备,.,68,自动化辅助设备,.,69,3、成形设备的大型化、微型化,液态成形设备的发展趋势,.,70,制品收缩率、滑块行程精度、压力精确度等。,液态成形设备的发展趋势,4、成形设备的精密化,.,71,液态成形设备的发展趋势,.,72,降噪、工业设计、维护维修、排放、能源利用率等。,液态成形设备的发展趋势,5、成形设备的绿色化,.,73,液态成形设备与先进国家的差距,生产技术和工艺相对落后；产品品种不能满足发展的需要，特别是专业性强、技术含量高的产品；成