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真空铸造技术在现代钢琴产业中的应用

主题:铸铁栏杆 找永兴铸造 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-01-18

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目录

  1. 一、真空铸造铸铁板的基本工艺流程
  2. 二、真空铸造铸铁板的工艺特点
  3. 三、真空铸造技术与传统铸造技术的比较(一)传统的铸造工艺流程
  4. (二)传统铸造工艺存在的问题
  5. 1.变形问题
  6. 2.表面光洁度问题
  7. 3.铸件的强度问题
  8. (三)钢琴铸铁板对铸造的要求
  9. 四、真空铸造技术在现代钢琴中的应用
  10. 1.真空铸造浮雕式编码技术
  11. 2.真空铸造镶嵌式弦枕
  12. 3.真空铸造加工孔位
  13. 铸铁栏杆 找永兴铸造:铸铁修补机,铸造件补焊机,冷焊机卢昕

真空铸造技术即V法造型,来源于英文Vacuum(真空)一词,是一种物理造型法.在古代中国,就有利用真空铸造产品的记载.随着现代社会科技高速发展,工业化程度的提高,对真空环境的迫切需求,使得真空铸造技术被广泛使用.进入20世纪末期,已逐渐形成规模.铸造行业相继发展出各种以真空铸造技术为基础,从而提高铸件品质与生产效率的工作方法.尤其在航空领域,通过使用计算机技术进行辅助模拟,能够预测铸造缺陷的产生,很大限度的节约了工作时间,降低了生产成本,提高铸件的生产效率.在中国的钢琴制造产业中,也将真空铸造技术开发应用于钢琴铸铁板的生产中,并已形成铸铁板的产品质量保证体系.

一、真空铸造铸铁板的基本工艺流程

1.真空铸造铸铁板的工艺与普通砂铸不同,它是由上箱模和下箱模两个独立的模板组成,上、下箱模的底部及高低变化处分布有1毫米的气孔,以便抽吸空气之用.

2.用加热后的尼龙薄膜盖在模板上(该薄膜可以伸展8倍而不破裂),当箱模底部抽出真空,此时的薄膜就全部覆盖紧贴在模板上.完全呈现模板的形状,随后喷上耐高温的涂料,并用热风吹干涂料.

3.模箱上放置空的砂箱,将其充满型砂(是细白的干砂)后,再覆盖上塑料薄膜(不需加热仅为隔绝空气).此时,中间的砂箱接上真空管抽真空,在下箱关闭真空管,下箱的尼龙薄膜就脱在中箱上了.

4.用同样的方法制作上箱的模板,最后上下两个箱扣在一块,留出浇注口和排气口,当铁水浇入后,保压3~5小时.再吊起两型箱,当关闭真空管,砂子全部散落,就会呈现出铸铁板.

5.型砂通过砂筛过滤,去除杂质,流入冷却管道冷却,再重复使用.去掉铸铁板飞边毛刺摆好,时效静置,等到要使用前再进行对铸铁板的喷砂处理以及表面的光洁的处理. (用气体喷出小的钢珠,反复击打铸铁板表面清理杂质,使得铸铁板表面平整、光洁).

二、真空铸造铸铁板的工艺特点

真空铸造铸铁板不足之处就是,相对传统砂型铸造而言,制造的成本较高,这部分成本的提高可以在产品的附加值中去抵消.因此与传统砂型铸造工艺相比,真空铸造铸铁板的优点还是很多的,总结如下:

1.真空铸铁板的尺寸精度高,铸铁板表面光洁、轮廓清晰、尺寸准确.铸型内腔表面覆有塑料薄膜,用较细干砂,使铸型硬度高且均匀,铸型面光滑无瑕庇.砂箱起模容易,型腔不易变形.浇注时,由于砂箱保持真空状态,有利于金属液充填型腔.

2.真空铸铁板加工余量小,利用率高.省去有关粘合剂、附加物及混砂设备.由于金属液在型腔中冷却速度较慢,金属活动性较好,充填能力强,有利于金属的补给,提高金属的利用率,铸型硬度高、冷却慢;利用补缩,减少冒口的尺寸,减少了加工余量.模具及砂箱使用寿命长.

3.各种运行维修论文范文减少,节约投资.除需要增置真空泵和采用专用的砂箱外,其他设备较为简单.由于真空铸造使用干砂,落砂容易,可以省去落砂机、混砂机及一些辅助设备,投资论文范文少,设备维修方便;节约原材料和劳动力,砂子的回收率高.

4.工具的使用寿命有效延长.因真空铸铁板有塑料薄膜保护,拔模力很小,只有微震且不受高温高压作用,所以模样不易变形和损坏.

三、真空铸造技术与传统铸造技术的比较(一)传统的铸造工艺流程

传统铸铁板的铸造工艺(也称为“翻砂”),首先要做一个铝模,在砂箱里造型,此时的砂子是湿的,先造型一半(分为上箱和下箱),用气锤击打型砂,形成一半,再将铝模提起翻个在下箱中再造型,形成另一半.在型箱里刷上涂料(耐高温),将型箱吊起对扣固定,留出浇注口和排气孔,当铁水溶化后将其浇注入口后,就基本完成了.此时的型箱要保持不动,等到第二天,铸件退温后,再将上下型箱吊起,取出工件,去掉飞边毛刺,铸件完成了,等待时效静置.传统的砂铸铸铁板,会因为铸造工艺的特点,砂箱造型困难,容易塌砂,使得铸件表面粗糙或者缺陷.不能实现精密铸造的精美造型要求.

(二)传统铸造工艺存在的问题

1.变形问题

传统的普通砂铸工艺,尤其是钢琴的铸铁板铝模很容易变形损坏,因为每天都要由气锤击打型砂,承受压力大就很容易变形(铝模较软),一旦铝模变形,铸出的铸件也随之变形.铸铁板的变形将直接影响到装配的尺寸要求,如码桥的高度、击弦点位置等,如果勉强调整尺寸装配起来,在后续的调试过程中还会出现击弦机的定位尺寸问题等等.所以,要保证铸铁板的安装尺寸,铸造的过程很重要,要求铸铁板不变形,如何解决预弯应力的变化,都是一个很重要的问题.在现场要做许多次的实验,要经常检查校对,避免弯曲变形.

2.表面光洁度问题

当铸铁板变形问题解决了,还有表面光洁、平整度问题,在后期的加工中会花费较多的时间和用材,如:需用角向砂轮机打掉多余的部分,用腻子修补凹陷的部分,再用底漆补平表面,砂平等等,有较大的工作量,将增加制造成本,也会影响到生产的进度.在许多的钢琴制造企业中都会遇到的这些问题,而且还是经常会出现的问题,这时就要及时对于铝模做调整、修补等等,耽误生产.

3.铸件的强度问题

传统的砂铸通常都用冲天炉(烧焦炭的)来溶解铁水,制造成本低,虽然同样可以按照HT150的灰铸铁标准生产铸铁板,但焦炭中含有较多的杂质溶入铁水中,也会影响到铸件的强度.所以也有改成用电炉来溶解铁水,但是由于砂铸工艺的特点,上述的铸件品质问题很难避免的.

(三)钢琴铸铁板对铸造的要求

立式钢琴的琴弦总拉力能达到15吨左右,三角钢琴的琴弦总拉力最大的九尺琴能达到26吨.如此大的拉力绝大部分是由铸铁板承担的,因此铸铁板是否有足够的抗压抗弯强度,是钢琴稳定的基本条件.

模型的要求是铸造中的重要环节,铸铁板的形状尺寸设计非常重要,在制作时需注意各连接的断面之间厚薄尺寸相差不能过大,筋杆与板片的连接需要逐渐过渡,折角处不能形成钝角,应采用圆角过渡.这样可在琴弦拉力增加过程中,很少产生变形或避免断裂的可能性.为了使铝模易于出模,模型要有一定的脱模斜度,这样不至于损坏砂型.因此在浇铸铸铁板前,应将此种铁水按抗拉抗弯国家标准浇铸成试棒,进行测试,合格后才能进行正式浇铸.

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传统的铸铁板铸造材料为灰口铸铁和球墨铸铁.铸铁板制作时,板片处比筋杆处容易冷却.易于冷却的板片部分会析出少量的石墨,增加了铸铁板的碳化合物,形成硬性碳化铁.冷却较慢的筋杆部分,具有较充分的时间将铸件中的碳转变为石墨,而成为相对较软的铸铁.因此在筋杆与铁板的连接部分,要尽量采用均匀过渡的设计准则.

铸铁板在浇铸时必须排除存在于其中的气体.铸铁板中一旦有气泡出现就形成空穴冷隔,并且可能产生断裂,避免的方法就是提高铁水温度.铸铁板因浇铸时的冷却过程不均匀,可能产生收缩裂缝,这种现象的产生,还可能有其他原因,如砂模太硬、过于潮湿或者出模过早等原因.

砂模上的浇铸口对浇铸铁板也很关键,浇铸口应在铁水不受阻的情况下顺利的流入砂模.而不良的浇铸口可能使铁板产生内应力,在挂弦拉紧时,铸铁板在强大的张力作用下产生变形而断裂.因此,要铸造出好的铸铁板,不但具有充分的理论依据,而且具有丰富的实践经验.

四、真空铸造技术在现代钢琴中的应用

笔者认为在国内真空铸造技术经过多年的实践,应用在钢琴制造中已口趋成熟.它突破了传统的砂铸工艺的局限,使得钢琴铸铁板有许多的创新之处,建立了国产钢琴的创新理念,有力地推动了国产钢琴的技术进步.举例如下:

1.真空铸造浮雕式编码技术

在哈曼尼钢琴上可以看到每一片铸铁板都铸造有一个出厂编码号,清晰工整,一片一号不重复,它可作为产品质量跟踪的一个编号, (已成为品质跟踪卡上的必备数字),也可以作为钢琴的防伪标识(无法涂改).另外在铸铁板上铸出精美的浮雕式图案栩栩如生,是目前国内钢琴不多见的.

2.真空铸造镶嵌式弦枕

利用真空铸造技术,哈曼尼钢琴继而研发了镶嵌式弦枕、高音区双泛音装置、V形压弦条等三项专利技术,尤其是镶嵌式弦枕,在铸铁板上铸出一个凹槽,再镶嵌一根直径仅为2.5毫米的不锈钢条作为弦枕,这样一旦钢琴用久了,弦枕磨损了可以换一根,钢琴的基本尺寸还可以保持不变的.不锈钢条作为弦枕可以保证弦枕与琴弦交点的一致性.从铸出的凹槽来看,必须是很精确的,如果凹槽铸出后变形或者高低不平,那么,弦枕的安装就会出现问题,甚至整个铸铁板都报废的.通过采用不锈钢线镶嵌在铸件弦枕槽内,实现弦枕面的R度统一,保持与各弦之间的接触点一致,不会因弦枕锈蚀而产生误差.

因此,这项工艺上的保证很重要.如果用普通的砂铸工艺是完全无法实现的,表面的光洁度也无法达到的.利用真空铸造技术,使得传统的钢琴制造得到一种创新,在高音处改善了音色,保证了音质.对于生产方面来说是新工艺新技术的成功应用,产品的差异化特点的体现.对于销售方面来说是产品的特点卖点,使得消费者有更多的选择.

3.真空铸造加工孔位

在应用真空铸造技术方面,为了解决钻孔靠模问题,哈曼尼钢琴利用真空铸造工艺的特点,将铸铁板上的所有的子L位,都铸出鱼眼孔.如:弦轴钉孔、铁板钉孔、铸铁板四周的固定螺丝孔、压弦条的固定螺丝孔、击弦机的固定上婆螺丝孔等等.这样一来只要直接对着鱼眼孔就可以钻孔了,也不需要钻孔靠模,其钻孔的速度要比数控钻床的速度要快,误差率很小,完全在允许的范围之内.这一创新是传统砂铸无法实现的.

上述举例说明利用真空铸造工艺制造的“R版”浮雕式编码技术铸铁板、镶嵌式弦枕、高音双泛音装置、V形压弦条等四项专利技术,开创了真空铸造铸铁板的历史先河,为中国的钢琴制造产业产品质量的提升奠定了坚实的基础.结语

真空铸造技术,不是新的铸造工艺,在许多的铸件中都有采用的,尤其是工业化水平先进的一些机床类的铸造,应用的较多.为使国产的钢琴与世界其他先进国家的钢琴水平相抗衡,福州和声钢琴有限公司生产的哈曼尼钢琴,将其开发用于制造钢琴的铸铁板中.由于真空铸造技术具有能够适应生产形状非常复杂、厚度变化很大、铸件无缩孔及缩松现象等优点,它不使用粘结剂,落砂简便,使造型材料的耗量降到最低限度,减少了废砂,改善了劳动条件,提高了铸件表面质量和尺寸精度,降低了铸件的生产能耗.因此,在中国的钢琴制造产业中,一定会成为很有发展前途的先进的铸造工艺.

总结:此文是一篇铸铁铸造论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。

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