精密铸造节能减排论文

摘要：铸造是金属成形的一种最主要方法，是热加工的基础。目前我国的铸造技术还相对比较低，铸造企业发展面临窘境，致使铸造也发展受阻。文章从我国铸造业问题出发，试图通过营销方式寻找企业发展的突破口，促进铸造业的发展。下面是小编精心推荐的《精密铸造节能减排论文 (精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

精密铸造节能减排论文 篇1：

铝合金轮毂铸造模具及工艺优化

摘 要 随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，汽车行业在我国发展十分迅速，铝合金轮毂在国内汽车制造领域中得到越来越广泛的应用，由此使得铝合金轮毂的成型工艺日趋完善。锻造法是铝合金轮毂最早的成型工艺，除该工艺之外，还有铸造成型和旋压成型，这些成型工艺目前在铝合金轮毂的制造过程中都有应用。下面本文重点就这几种铝合金轮毂的成型工艺进行分析研究。

关键词 铝合金轮毂;良品率;产品性能;轮毂模具;铸造工艺;充型压力;水冷

引言

这几年国家在保护环境方面的意识很强，在汽车的节能减排方面也向汽车厂及用户提出了要求，各汽车厂对节能降耗这一块也很重视(据有关资料介绍，车辆自身质量减轻10%，可降低油耗6%～8%，汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升，除节能降耗之外，還可相应减少主车的CO2排放量，从而减轻空气污染)，要求各零部件公司降价、产品轻量化。各轮毂厂为了生存，当然要在提升产品良品率及产品性能方面做文章，才能满足客户及自身的需求。目前来说，铝合金轮毂的生产方式主要有低压铸造、重力铸造、锻造等几种，其中最主要的方式还是低压铸造(可以增加额外的辅助工序)，模具是成型轮毂的关键工艺装备，其结构设计的优劣决定了轮毂的成品率及生产成本，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。当然，如果只有好的模具，但工艺配置地不好，也是万万不行的，两者相辅相成。

1 铝合金轮毂成形的重要体现

在中空铸型中倒入金属液，待冷却之后，形成预期形状制品，这种方法称为“铸造”，在铸造过程中取得的制品为铸件。铸造可根据铸件材料分成“黑色金属铸造”、 “有色金属铸造”，其中黑色金属铸造分为钢与铁、有色金属包括铜合金和铝合金。铸造可以按照铸型材料分成“金属型铸造”与砂型铸造。铸造还可根据金属液浇筑的工艺分成压力铸造与重力铸造。铝合金有良好的性能，并且结合使用目的和零件形状、经济效益等各方面的要求，确定最佳的合金，确定铸造方法。在发动机缸体和机油泵等各个部位铝合金取得广泛应用。铝合金轮毂成形的方法比较多，现阶段，常见的方法为铸造法与锻造法。国外的工艺主要是有 3 个锻造工序与连铸工序构成，这种方法尽管可保证科学性能比较好，但是成品率仅有 50%。铝合金轮毂采取的铸造工艺为挤压铸造和低压铸造、重力铸造。当产品应用重力铸造，可出现疏松和缩孔等缺陷，并且力学性能和成品率比较低，国外已经将其淘汰。低压铸造为铝合金轮毂常见的铸造技术，并且其他国家生产铝合金轮毂普遍利用低压铸造，我国大部分制造企业仍采取低压铸造的技术。现阶段，改装轮毂工艺为挤压铸造，主要是将铝锭利用压力机通过模具挤压成型，优点主要是密度相对平均，并且外表更加平滑精细，轮毂不仅壁薄，还具有分量轻和强度高等优点，唯一不足为成本比较高。低压铸造的方法，产品的质量与成品率均可得到保障，但是工艺比较复杂，因此设备的投入比较大。利用液态模锻法，促使铝合金可以在高压的状态下结晶，在结晶的过程中发生变形，从而有效解决疏松和缩孔等缺点，产品表现出良好的力学性能。另外，还具有高精度和高效率的特点，投入的成本相对低压铸造法低。0.1MPa压力下，高压精密铸造可实施精密化铸造，并且这种方法成性比较好，密度相对均匀，外表更加光亮，既有轻量化和高强度的优点，又可保证生产成本在预期范围内。轿车中铝合金轮毂主要利用压力铸造的方法成型，为提升产品的性能，现在正在向挤压铸造和半固态方向发展。

2 铝合金轮毂铸造模具及工艺优化

2.1 常规低压铸造法

使用常规低压铸造法生产出来的铝合金轮毂的重量约为相同尺寸钢轮毂的50%左右。用常规低压铸造法对铝合金轮毂进行制造的过程中，晶粒流向与受力的方向能够达到一致，在这一前提下，低压铸造成型的轮毂，无论是自身的强度、韧性，还是抗疲劳强度，都要明显优于铸造成型的铝合金轮毂。正是基于该原因，使得常规低压铸造法在铝合金轮毂的成型工艺中占据了一席之地。不仅如此，用该方法低压铸造的轮毂可以使铝合金的性能得到完美地再现，由此使得每个轮毂都具有了同样的力学性能。常规低压铸造法的铝合金轮毂的伸长率可以达到12%～17%，试验证明，这个伸长率很能很好地对道路的振动和应力进行吸收。常规低压铸造的铝合金轮毂还有较强抗冲击、抗剪切、抗拉伸的能力以及更高的强度重量比，其表面不会出现气孔，可以确保涂层的均匀性，涂层与铝合金面的结合也更加紧密牢固。

2.2 调整铸造工艺

把铸造的充型压力提高至900mbar左右。这样，充型速度加快，可以弥补低温铝液(690℃左右)充型短板，使结晶起始时间提前，配合冷却缩短结晶周期，提高组织致密性;有利于薄壁成型，可以提升金属利用率。但存在一个问题，原始的四开模具，无自锁装置，生产过程中四块侧模完全由侧油缸顶住，如果侧油缸有漏油或其它原因，可能会导致侧模合不严，这时候充型压力再大的话，会产生侧模缝隙漏铝的问题，非常危险。如果想充型压力增大，又不产生侧模漏铝现象，可以在充型过程中在侧模外侧再增加一个束环施加外力把边模顶住。

2.3 压力铸造法

所谓压力铸造主要是指：液态金属处于高压作用下，通过较高的速度将液态金属填入到型腔中，通过压力作用经过凝结获取的铸件。利用压铸工艺产出的铸件具有力学性能强和组织紧密等优点，并且强度和硬度比较高。但是传统压铸工艺下的铝轮毂存在的最大缺陷为不能利用热处理提升性能，主要原因为液态金属冲型的速度比较快，并且型腔内气体并不能排除，导致以气孔的方式存放在铸件中，这部分铸件孔隙气体通过热处理便可出现膨胀，从而导致铸件气泡。

3 结语

综上，通过轮毂铸造模具及铸造工艺的改进可以提升产品的良品率、产品的性能及产品的质量，方案可行。

参考文献

[1] 邱孟书，王小平.低压铸造实用技术[M].机械工业出版社，2011.

[2] 亢彦海.汽车用铸造铝合金轮毂低压模具的设计[J]. 汽车工艺师，2011(10)：70-73.

[3] 赵树国，曹阳，黄宏军，等.半固态挤压过共晶铝硅铁合金组织与性能的研究[J].铸造，2013，62(12)：1172-1175.

作者：林波

精密铸造节能减排论文 篇2：

国有小型铸造企业发展趋势探讨

摘 要：铸造是金属成形的一种最主要方法，是热加工的基础。目前我国的铸造技术还相对比较低，铸造企业发展面临窘境，致使铸造也发展受阻。文章从我国铸造业问题出发，试图通过营销方式寻找企业发展的突破口，促进铸造业的发展。

关键词：铸造企业;问题;发展方向

未来的铸造业，既要为装备制造业提供优质、精密铸件，又要做到材料省、能耗少、污染低，实现可持续发展。2014年是我国“十二五”规划关键的一年，如何正确地分析我国铸造行业发展状况，落实“十二五”规划所明确的目标、战略和举措，推动《铸造行业准入条件》的实施，坚定不移进行产业结构调整与转型升级、保护环境，对于提高我国铸造行业在国际上的综合竞争力，真正从铸造大国转变为铸造强国，具有十分重要的意义。

一、我国铸造业存在的问题

尽管我国铸造行业已经取得了显著的进步，但是仍然存在一些亟需解决的问题：

(一)技术水平仍需提高铸件质量总体水平仍然较低，质量要求很高的关键铸件仍然需要进口。如2013年我国铸件进口均价高达7，483美元/吨，是我国出口铸件均价1616美元/吨的4.63倍。

(二)铸造装备总体水平近年来不断提高，但与发达国家还有较大的差距，大部分企业的机械化、自动化水平还很低。虽然，我国装备制造业质量总体水平也在不断上升，但是关键设备的国产化率低。

(三) 没有形成现代化产业集群，集约化生产程度很低。我国铸造企业数量较多，但是大多数都属于小规模企业，部分企业甚至还停留在小作坊式的生产方式。集聚区内企业间交流与合作不够，产品品牌和知识产权意识不强;同行业之间产与销连接不密切，产业链不完整，企业之间资源共享程度较低，从而导致集群优势不明显，还未形成真正的现代化产业集群。

(四)行业的平均铸件生产能耗依然很高，资源综合利用率水平低。国内除少数铸造规模企业的节能减排接近国际先进水平外，大部分中小型企业由于铸造厂点生产设备陈旧、技术落后，能耗高、污染大、资源综合利用率低。近年来，全国大力开展节能减排，我国铸造行业的节能减排有较大的改观，但形势依然严峻和紧迫。

(五)企业管理水平仍需进一步提高。目前，我国大部分铸造企业的管理水平低，靠“经验式管理”，缺乏健全的标准化、制度化、信息化管理体系。

(六)人才培养与科技创新不够。铸造属于传统产业，国家的政策支持、科技投入严重不足，铸造专业人才严重缺乏，铸造科技成果相对较少，企业技术创新乏力。这将会削弱我国铸造行业的国际竞争力，同时，作为基础支撑产业将会直接影响我国装备制造业的发展。

二、国有小型铸造企业发展的关键点

面对市场的机遇与挑战，作为国企小型铸造企业如何调整产品结构，开发市场，谋求可持续发展，以不变应万变，应从以下关键点入手：

(一)提高铸件产品质量，采用高技术实现绿色铸造，用品牌制胜战略，拓宽市场大门。

(二)降低生产成本，关注生产过程中人、设备及工艺的所有细节，管控投入及生产中所有降本点，争取效益最大化，彻底解决能耗和原材料的高消耗。

(三)不断创新、开发设计新产品，在产品制造质量上(型砂配制、造型、浇注、钢液温度、熔炼合金配比、热处理)、工艺设计上不断总结新经验，解决工艺水平低、铸件质量差等问题，持续保持市场优势。

(四)掌握国内外铸造业发展趋势，在了解市场的同时，必须全面了解竞争对手，包括竞争对手的水平、业绩、技术力量、发展方向。

(五)发挥企业优势，培养铸造技术人才，发展客户，依靠客户，服务客户，把品牌做精，把市场做大。

三、市场营销发展方向

纵观国内铸造行业发展前景，结合当前形势需从以下方面确定发展方向。

(一)树立市场观念、创建精干营销队伍。建立一支搭建知识结构、学历结构、专业结构合理的团队型、技术型的营销队伍和团队，加快年轻营销人员的培养工作，彻底改变多年形成的依赖思想，树立全面独立面对市场的营销理念，全面开展独立经营、独立开发、全员营销理念的创建和推广。

(二)大力推进管理提升活动。依据市场及营销反馈各类产品、价格等方面的信息优化内部管理，开展以营销模式为主题的管理提升活動，加强铸件产品过程控制，尽量把问题处理在产品的源头。

(三)开展重点产品营销。将纯铜件、普通铜件、出口台车、采煤机备件、核电备件及军工产品等高附加值铸件作为拳头产品，并开展重点产品营销，确定科学合理的价格竞争策略，加速确立拳头产品的市场垄断优势和地位。此外，对20世纪部优产品双曲线矫直辊产品、耐磨衬板备件等常用消耗件，要进一步深挖市场。

(四)创新营销管理及服务模式。采用标志性营销事件提升在铸造行业内的信誉度和认知度，如针对带式焙烧机台车、铸钢耐磨件等典型优势产品开展技术交流和洽谈会。此外需创新营销模式，开展以“满足客户需求”为中心的360°营销模式，借助社会资源，不遗余力地寻找深度细分的市场;同时，充分利用社会资源建立代理制度，建立审批制度，减少经营风险。

(五)完善新产品开发及推广速度 。坚持走自主开发之路，走专精之路。借助科研院所、知名高校开展联合攻关，集中前沿科研人员针对锌铜合金产品、隔膜泵中铜滑板、高炉风口中小套产品、轧机铜瓦和铜套等进行专项科技攻关。依据营销及市场反馈信息及时开展成本低又可作为的高附加值替代品，力争在最短时间内研发出自己的产品打入市场，坚持在新产品研发上大投入、敢投入、持续投入。

铸造工业是我国机械制造工业的重要基础，其发展为我国国民经济做出重大贡献，同时又不可避免地对资源、能源、环境产生较大的影响。企业是市场发展和运行的主体，面对国内外新的铸造市场需求和发展，作为中小铸造企业要在市场竞争中生存、发展壮大，一定要形成自己的产品特色、工艺技术特色、技术装备特色、管理特色，必须更新营销观念，完善企业内部管理，改进营销模式，加速市场开发，才有希望在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献

[1] 董寅生，盛晓波.贯彻铸造行业准入条件，促进铸造行业转型升级[J].机械制造与自动化，2014(04).

[2] 刘琴.刍议铸造人力资源管理[J].中国废钢铁，2014(03).

[3] 陈维平，刘健，徐士尧，万兵兵.中国铸造行业现状和发展趋势探讨[A].中国机械工程学会.2014中国铸造活动周论文集[C].中国机械工程学会，2014.

作者：李俊庆

精密铸造节能减排论文 篇3：

铸造车间实施清洁生产实现节能降耗的探讨

摘 要：通过分析铸造车间的高能耗、高污染和废弃物排放现状，提出实施清洁生产的必要性，促进铸造车间减少污染、保护环境，节约资源，降低费用，增强竞争力。

关键词：铸造;清洁生产;节能降耗

一、铸造车间节能减排的必要性

铸造是机械工业的耗能大户，能耗高、能源利用率低、污染严重、经济效益差等制约了铸造行业的发展。若以每万元的GDP能耗作为指标，整个机械制造行业的万元GDP能耗为0.18吨标准煤，而铸造业约为0.80吨标准煤。

《铸造行业“十二五”发展规划》在发展目标中明确指出：“坚持绿色铸造战略，从节约资源方面要做到减量化、再循环、再利用;减少铸件废品、提高铸件质量、减少生产过程的能源消耗，推进循环经济和清洁生产。”

二、污染物排放状况

我厂铸造车间有砂型铸造和精密铸造，分为造型、制芯、浇铸及清理等工段。生产过程消耗能源的主要工艺过程和设备有：①金属的熔炼;②热处理及型壳焙烧炉;③热法制芯;④清理;⑤铸造设备等。精密铸造生产工艺流程如下图：

产生的废弃物主要有：废砂、废渣、粉尘、废气等。车间每年排放废砂30多吨，作为垃圾抛售。铸造废气中含有大量的有害气体，其中主要有：冶炼过程中产生的烟气，主要成分是粉尘、CO2、CO、NOX等;铸件浇注后产生的烟气以及采用有机粘结剂制芯与造型过程产生的气体如：游离甲醛、游离酚、三乙胺等有害气体;砂型(包括煤粉湿型砂和消失模、树脂自硬砂等)浇注后还会产生CO、CO2、甲苯等有害气体，吸入人体会严重损害身体健康。

三、清洁生产工艺分析

清洁生产的核心是“源头削减和过程控制”，真正使企业实现从被动的污染治理到污染预防的转变。为了减少废弃物和对环境的污染，我厂铸造车间从生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、污染物产生指标、废物回收操作过程中的节能收利用指标等几个方面开展清洁生产审核。

1、统一认识，加强内部管理

通过对铸造工序的物料、水耗、能耗投入产出审核分析，认识到由于生产管理存在簿弱环节，原材料的质量把关不严，生产过程计量手段欠缺，部分污染控制工艺落后，个别设备老化等问题，造成了投入的物耗、能耗未能物尽其用，而转化成废弃物污染环境。原来我车间三台吹砂机每天消耗蒸汽5600立方，实施清洁生产审核以后，通过定期清理灰尘、及时关闭气阀、调节出砂量，每天节约200立方蒸汽，节约刚玉砂200千克。

2、抓好软件管理

如利用铸造仿真软件，选用新型冒口，提高铸件工艺收得率。合理计算浇冒系统的冒口位置及尺寸，每件产品可节省原材料10千克，还能减少型砂消耗30千克。通过建立产品信息库，节约了大量纸张和查阅资料的的时间，提高了工作效率。通过利用先进的自动化技术、计算机控制和模拟系统逐步优化、改造铸造工艺，将不断地提高生产效率。

3、改进原材料

在铸件生产过程中，通过改进原材料，可以从根本上提高运行效率，节约成本，避免产生环境问题。例如：采用优质矿砂，减少了粉尘，提高了铸件质量。采用水基涂料替代油漆溶剂;铝合金的熔炼过程中采用环保的精炼剂，代替六氯乙烷或者氯气;这样不但提高了熔炼质量，而且简化了操作，减少了成本，降低了污染。

4、抓好工藝设计的源头

工艺设计处于铸造生产工序的最前端，是铸造生产实现节能减排和清洁化生产的源头。主要清洁生产工艺有：

①改进型砂工艺，选用碱酚醛树脂自硬砂(铸钢)和呋喃树脂自硬砂(铸铁)，不仅提高铸件品质，而且可减少铸件毛坯尺寸余量，节约金属液，砂模和坭芯省却了烘烤工序，节约大量能源消耗，减少了大量烟气排放。

②根据企业自主研发技术，添加适量稀土元素，可明显提高铸造磨球的机械性能，应用该技术研发新一代性价比更高的超硬铸造磨球在诸多方面都具有特别重要的意义。

③熔化过程中原有的冲天炉已由中频感应熔化电炉代替，熔化时烟尘较小，对环境影响较小，无污水排放。

④工艺落砂、混砂、砂处理过程均采用封闭收尘处理，污染物排放量小，另一方面也很大程度地改善了工人的工作环境。

5、提高金属成品率

金属成品率较低，无形中给企业增加额外的运营成本：大量过剩的金属的收集、回炉，需要花费大量的成本;金属的熔炼与保温再次消耗能源;加重了设备的金属处理能力所带来的资金投入;铸件清理的额外成本;收集、分类金属的耗时;设备维护费用。通过以下途径提高金属成品率：减少融化环节的损失;减少金属洒漏及结成金属块;尽量减小铸件重量;减少研磨损失;减少废品率;模拟铸件生产;金属过滤;采用直接浇注技术。

6、加强能源和原辅材料的管理，促使节能工作向纵深发展

如在火离心轮生产过程中，铁钉用于固定内浇口处型砂，且用量大，通过回收再利用，每年减少铁钉70%。又如新坩埚在使用时，很容易被铝合金液电解腐蚀，通过高温回火，得到回火索氏体，提高了坩埚硬度，平均寿命延长二个月。

7、减少固体废弃物

铸造废砂、废渣是铸造中排量最大的固体废弃物。我厂通过废物分流、重复使用、优化使用喷丸介质和优化使用砂和粘合砂等途径，可以在铸造生产中避免产生这些副产品。

四、结束语

随着“节能减排”工作力度的加大，企业实施清洁生产已经刻不容缓。清洁生产也能为企业提供一个新的利润空间，促进企业的可持续发展，达到经济与环境持续协调发展的“双赢”的理想状态。推行清洁生产及开展清洁生产审核无论从经济、环境还是社会责任境角度均符合绿色铸造企业可持续发展战略的要求。

(作者单位：中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司)

作者：沈刚 刘成亮