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海峡两岸轻合金铸造业合作、互补的建议

日期: 2017-05-18
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根据两岸轻合金铸造业各自的特点和市场需求,双方可能合作、互补的领域是不少的。

现就提升大陆地区传统压铸产业水平进程中亟待解决的压铸模具设计和制造以及开发轻合金高效、环保和近净形化成形技术(半固态加工和触变注射成形技术)两方面的题目提出三项建议。 

1.模具设计与制造

目前,国内铝、镁压铸生产普遍存在着技术研发期长,跟不上市场迅速变化的要求,产品成品率低等题目,造成业内现有设备运转率不足。生产中的题目主要集中在模具及产品的设计开发水平低、生产过程参数不足及尚未把握机器特性等因素,导致薄壁件良品率无法提升。随着客户对产品外观、品质和本钱要求越来越苛刻,多数厂商尚无能力真正参与未来越来越激烈的市场竞争。其中,模具设计制造是共性而关键的题目,海峡两岸可以在此领域开展合作,上风互补,以提升国内轻合金压铸的生产水平。

(1)集成化的CAD/CAE/CAM专家系统

◆ 压铸工艺分析
◆ 浇口、流道、排气和溢流系设计
◆ 具热平衡分析
◆ 压铸参数设计
◆ 生产本钱计算
◆ 标准化、数据库化

(2)面向生产和用户的协同信息治理系统

◆ 面向性能的设计
◆ 面向生产和本钱的交互设计
◆ 计算机集成生产系统
◆ 质询快速响应系统

(3)产业模具设计及其制造培训

2.半固态加工技术

半固态加工有两种方式:一是将经搅拌获得的非枝晶半固态金属浆料在保持特定温度条件下直接成形,通常称为流变铸造(rheocasting);另一种则率先将半固态金属浆料连续铸造为预制坯料,成形时将预制坯料定量切割,随后重新加热至液固温区,终极输送至成形设备,通常称为触变铸造(thixocasting)。

对于触变铸造,由于预制坯料便于输送和加热,易于实现自动化,所以率先实现产业化。但是,由于制备预制坯料需要巨大的投资,而且关键技术为国外少数几家公司所垄断,导致其本钱居高不下,因此触变铸造仅适于制造质量要求高的关键零件。

对于流变铸造,由于非枝晶半固态合金浆料在保持、状态控制和输送等方面存在着困难,在很大程度上限制了其产业应用。但是,随着上述关键题目的突破,流变铸造技术的生产流程将比触变铸造大大缩短,而且更轻易与传统成形技术接轨,从而有看实现以低本钱生产高质量的成形件,显然其将会有更大的应用潜力。

半固态加工技术在我国的应用还是空缺,其主要原因:

(1)一次性投进巨大:半固态加工专用成套设备供给商主要分布在西方发达国家,致使国内半固态加工技术产业化必须依靠于大规模的引进,需要大量的资金投进;

(2)预制坯料来源和本钱的限制:预制坯料等关键技术为西方少数大型公司所垄断,致使预制坯料本钱居高不下,大规模的生产只能依靠进口;

(3)应用基础理论还不成熟:半固态金属的流变行为是比较复杂的力学题目,是一个跨学科的研究课题,由于历史较短,其应用基础理论还不成熟,从而难以对生产进行有效的工艺优化和质量控制,终极导致生产稳定性和一致性较差;

(4)市场题目:国内汽车关键件的需求量甚微,加之准进的限制,很难吸引巨大的资金推动半固态加工技术的产业化。


迄今为止,流变铸造技术在全球范围内尚处于研究开发阶段,除日本UBE公司推出流变压铸样机外,还没应用于规模化生产,这将成为我国应用和发展流变铸造技术的契机。与触变铸造技术相比,流变铸造技术更适于中国国情,有可能率先在我国实现产业化,其主要原因:

(1)有利于形成自主知识产权,以加速国内半固态加工技术的产业化步伐:在应用基础理论研究及其产业化方面,国内与西方发达国家基本处于同一起跑线上,更轻易激发科技创新,形成自主知识产权;

(2)一次性投进大幅度降低:减少了触变铸造所必须的连续成形设备和二次加热设备,设备投资会大大降低,另外可最大限度地保存传统成形(比如压铸)设备,而通过对原有设备进行改造实现流变铸造的生产;

(3)不使用预制锭料:由于流变铸造采用普通合金锭料,因此可以避免触变铸造技术应用的局限性,以较低本钱生产高质量的成形件,从而有利于开拓更广阔的应用空间。

如前所述,半固态金属浆料的制备和精确控制是流变铸造实现产业化的主要障碍。因此,研究开发能够满足实际生产要求的浆料在线制备技术将成为流变铸造技术产业化的关键和瓶颈。另外,为了与生产节拍同步,以进步生产效率,需要最大限度地缩短浆料制备时间。

为了加速半固态加工技术在我国的产业化步伐,以填补在此领域的应用空缺,需要率先在以下关键技术方面有所突破,这将成为海峡两岸通力进行推动半固态加工技术及早产业化的契机,主要合作内容如下:

(1)触变铸造

◆ 半固态坯料的制备技术及其产业化研究;
◆ 触变铸造成形关键设备(包括:二次加热、成形)及其检测技术的研究开发;

(2)流变铸造

◆ 半固态合金浆料的在线制备、控制及其产业化研究; 
◆ 半固态合金浆料的定量输送技术及其产业化研究;

(3) 应用基础理论研究

◆ 半固态合金的流变行为及其本构研究;

◆ 模具设计及其制造

苏州标新模型有限公司创立于2005年,是一家专注于中高端手板制作的大型模型公司。于2013年成立了分公司苏州标新精密机械有限公司,主要专注于非标机械设备的研发、设计和制造、机加工、机械加工、模具加工、非标零件加工以及各类治具加工。铝合金产品加工  工装治具   硅胶模具  手板模型  苏州标新精密机械有限公司  苏州标新精密机械  苏州标新非标机械设备 


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