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砂型、金属模铸造产品

[日期:2010-04-29] 来源:  发布: [字体: ]

一、轮胎模

50年代初,张森泰翻砂厂在场地狭小、设备简陋的条件下,浇铸轮胎模。采用车板造型,分档挖筋的办法,1800毫米的铁砂箱,4人扛抬,几只熔炼坩埚并包浇注,一模一铸,两个工人两天才能铸成一只轮胎模。原料是些废旧杂铝,铸件质量不稳定,成本亦高,影响橡胶轮胎行业的生产发展。

 

1956年张森泰翻砂厂公私合营后,具有丰富浇铸经验的老工人陈阿岳、郁志芳,采用土洋结合,将芯模改用冷铁,浇口改为筛子形,冒口变成斜形,采用斜退型浇模、大号坩埚,快速熔炼,铝液进行氯化锌脱氧除渣,控制铝液快速冷却等一系列改进措施,经过数十次反复试铸,终于在1958年6月实现一模多铸新工艺,一模能连续浇铸8~10只轮胎模,成本明显降低。铸件经过车削加工后,质量显著改善,博得了用户的好评。1959年,铝合金轮胎模作为专业浇铸产品在上海展览馆陈列展出。

1970年起,上海有色合金铸造一厂选用高强度、耐高温、晶粒致密、铸造性好的ZLD104铸造铝合金为原料,在0.2吨涂料铁锅内,以煤气加热快速熔炼、浇铸的工艺,为上海轮胎机械厂翻铸正元硫化机、双模轮胎硫化机、翻胎硫化机提供650×20毫米、750×20毫米的铝合金轿车轮胎模,900×20毫米、1200×20毫米的铝合金卡车轮胎模,1400×20毫米、1600×20毫米的铝合金大型货车及拖拉机轮胎模及各种型号的铝合金花纹轮胎模,最大的单件重量高达200公斤。年产轮胎模坯铸件达几百套之多。轮胎模已成为该厂的传统产品之一,在全国同行业中享有盛誉。

二、铝合金平板

1980年2月,中国第三海洋地质调查大队和上海地质研究院委托上海有色合金铸造一厂承铸铝合金平板。该产品除国内需要外,并由上海五金矿产进出口公司出口新加坡等东南亚国家。委托方要求合金成份:锌4~5%,镁0.5~1%,其余为铝,杂质控制较严;有规定的机械强度、耐腐蚀和抗震性能。成品长1000毫米,宽100毫米,厚80毫米,单体重23.5公斤。要求表面平整光洁,无缩孔、气孔、砂眼和疏松等弊病。两端包嵌钢板。

该厂接受任务后,选用优质原料,砂模造型,初试时平板表面存在缩孔、疏松等疵病。后改进工艺,在砂模内镶嵌条型冷铝块,部分位置用冷铁急冷,用压力浇冒口等。为保证合金成份和内在质量的均匀,先将铝镁按比例配置熔炼成中间合金,镁易燃,熔炼过程加覆盖剂保护。得到理想的铝镁中间合金后再与铝共熔,最后加入锌锭。控制好熔炼、浇铸温度和速度。得到成分符合要求,表面光洁,无缩孔、疏松、气孔等弊端的产品。第一批15000公斤出口新加坡。至1984年每年有2~3批产品出口。

1981年,该厂接受中国科学院哈尔滨分院研制地震测量仪用大型铝合金平板,牌号203合金,规格长1800毫米、宽1600毫米、厚200毫米,单件重800公斤。如此大面积平板,要求精加工后表面无疏松、气孔、砂眼等疵病。该厂采用砂模造型,部分位置用冷铁急冷,倾斜配模、严格控制熔炼速度和浇铸温度,自下而上浇铸,经过两次失败,第三次获得成功,按期完成任务。

三、发动机活塞

活塞的原料以铝为主体,选加一二种其他金属组成合金。是发动机(内燃机、柴油机、汽油机)的关键配件,主要用于汽车、火车、船舰、摩托车、拖拉机和其他机械的动力系统。生产工艺为铝合金熔炼,除气去杂,金属模砂芯造型铸造,金加工钻油孔、割环槽、镗销孔、磨外圆,热处理等。

上海宝昌汽车材料制造厂(上海活塞厂前身)早在20年代末就以废旧杂铝为原料,试制活塞。民国22年(1933年)建立的中和活塞厂,也铸造铝合金活塞。但均做做停停,产量很低,主要用于小型柴油机。直到50年代中期以后,随着中国汽车、拖拉机工业的逐步发展,才形成专业化程度较高的发动机活塞生产企业上海活塞厂。在五六十年代,它是国内唯一的活塞厂。生产的铝合金活塞,主要供长春第一汽车厂、洛阳拖拉机厂、上海柴油机厂、上海汽车厂、北京吉普车厂、杭州发动机厂、无锡柴油机厂、天津动力机厂等配套使用。七八十年代,该厂又增加了冷气机、压缩机、摩托车和林业机械等方面用的活塞。品种规格多达200多个,直径最小17毫米,最大300毫米。年产销150万只左右。

在产品质量上,该厂于60年代就与上海内燃机研究所、上海有色合金厂等共同研制开发了“66—1”铝硅稀土合金,以其耐热性、润滑性好、线膨胀系数小等优点,逐步替代ZLD类铸造铝合金。从而使活塞的质量性能超过当时的苏联、赶上英国福开森活塞水平。使用寿命达到12万公里。70年代,又研制成“76—1”铝合金活塞,以其耐磨性好的特点,可减少活塞配缸间隙,提高发动机功率,深得主机生产厂的青睐。因而被评为上海市、机械工业部的优质产品。

进入90年代后,随着国内汽车工业的发展和市场活塞供应的变化,该厂铝合金活塞品种结构作了较大的调整,品种压缩到60余种,主要集中生产上海大众的桑塔纳轿车、上海易初125、250幸福摩托车和长春一汽、上海柴油机厂、无锡柴油机厂等所需的铝合金活塞。产品质量上,引进法国KS公司的有关生产设备和工艺技术,多次改进活塞外形和销孔设计,进一步提高金加工和配合精度,与有关单位合作,开发了“上活109”铝合金,实现桑塔纳轿车活塞国产化,继又研制出“91—1”铝合金,使摩托车活塞质量达到日本同类产品的水平。1995年各类铝合金活塞产量250万只。供上海大众汽车有限公司桑塔纳轿车用的铝合金活塞,被评为“A级”配套产品。

四、轿车汽缸盖

汽缸盖是汽车发动机的主要部件,一般由铝合金铸造,经金加工而成。汽缸盖质量的好坏,直接影响汽车发动机的功率和性能。1985年,上海华丰钢铁厂(现上海汽车有色铸造总厂)开始进行桑塔纳轿车用铝合金汽缸盖铸件的技术引进和生产筹备工作。

桑塔纳轿车汽缸盖为4缸1.8升,结构复杂,不同部位壁厚分别为4~20毫米,尺寸精度高,铸坯精度要求±0.4毫米;材质成分和机械性能达到德国DINI725标准,汽缸工作时采用水冷却,盖孔必须经过3MPa水压试验不渗漏,生产难度较大,按该厂原有生产设备技术,无法铸造。为加快进度,节省外汇支出,该厂从联邦德国大众汽车公司引进二手金属系统浇注机和有关模具,坭芯盒等,并在联邦德国专家指导下,于1988年9月浇铸出第一批国产桑塔纳轿车用铝合金汽缸盖。

为达到规模生产和高质量产品,该厂随后又分别从德、意等国引进自动浇注机、壳芯机、热芯机、熔炼炉等生产设备和三座标测量机、直读光谱仪等检测分析仪器,并自行设计制造一批专用设备,使之形成一定规模的现代化生产汽缸盖的格局。

在试制和生产过程中,该厂结合中国实际,积极消化国外技术,因地制宜选用原辅材料,制订生产工艺,产品的合格率由80%左右提高到90%以上,金加工废品率由10%下降至5%以下。由于质量的提高,自1994年下半年起桑塔纳轿车的汽缸盖全部由该厂供应,实现了国产化。1995年获上海汽车工业总公司首届科技大会二等奖。

随着桑塔纳轿车生产的发展,该厂的铝合金汽缸盖产量也逐年提高,从1992年供货2万只至1995年增到16万只。同时,进一步加强生产技术管理,全面执行ISO9002国际标准,稳定和提高了产品质量。

五、探照灯灯鼓

铝合金灯鼓是安装在机场的探照灯壳体铸件。质量要求很高,不能有裂纹和气孔,在高温气压下,仍需保持良好的机械性能和高度的耐腐蚀性。

1961年初,上海离心机铸厂着手试制灯鼓毛坯,因铸件精密度不够,规格壁厚超重,久而未决。1962年4月,转入张森泰翻砂厂继续试制,该厂克服畏难情绪,组织试制小组,提出改进方案,外模改用金属模替代砂模,以提高铸件表面的光洁度;芯模采用冷铁块,加高冒口及浇口;熔炼方面,原料选用铝铜硅镁合金,以六氯乙烷对铝液除气,用氯化钾进行变质处理,使铸件消除缩裂,内在组织致密;先后经历两个多月,浇铸出直径为1500毫米,壁厚20毫米,单件重量108公斤的铝合金灯鼓壳体铸件。经上海电讯器材厂切削加工后,铸件完全符合技术要求。翌年即提供军用探照灯壳体铝合金灯鼓铸件100只。此后,根据用户需要,不定期组织生产。

六、飞机用螺旋桨及机头罩壳模型

飞机用螺旋桨和机头罩壳,要求材质轻、强度高、韧性好。机头罩壳呈椎形,表面光滑,圆弧正确严格,在高速飞行时能承受高压气流冲击。螺旋桨除了承受高压气流冲击外,动平衡必须稳定。上海市708办公室决定螺旋桨和机头罩壳采用特殊玻璃钢制成,由上海耀华玻璃厂承担。

制作螺旋桨和机头罩壳必须有尺寸、形状完全符合要求的模型。1975年10月,上海耀华玻璃厂委托上海有色合金铸造一厂制作铝镁合金模型。螺旋桨模型直径2000毫米,单体重量450公斤,芯模形状十分复杂,仅木模和木制坭芯壳重达1吨多。该厂接受任务后,派员去西安飞机制造厂学习。但西飞厂从未铸造过如此大型铝镁合金铸件。该厂研究决定组成两个造型组:选派3位技术精湛的造型工人制作坭芯模,另一组制作外壳模。用坭芯套坭芯的办法,浇铸定型坭芯骨架,部分坭芯需要上下左右固定,用相同材料作支撑,制作过程小心谨慎。经过三昼夜精心苦干,与外壳造型同步完成任务。

螺旋桨模型的合金成份选用203牌号,为达到铸件内在质量均匀,熔铸过程先熔炼铝镁中间合金,再与铝锭共熔,严格控制熔化速度和温度,熔化后经充分搅拌,保证浇铸温度和速度。终于一次浇铸成功。经分析测试,化学成份、机械性能全部满足要求。

直径1500×1000毫米,单件重量250公斤的铝镁合金机头罩壳模型,用类似的制作工艺和熔炼、浇铸方法,也一次浇铸成功。按时、按质、按量完成任务。得到上海耀华玻璃厂的好评。




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