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生产实结材料
一、合肥铸锻厂
工厂简介：合肥铸锻厂隶属于安徽叉车集团公司，是集团公司的核心企业，是安徽省铸造专业化生产厂。合力铸锻厂主要生产的是工业生产中应用非常广泛的叉车的几个重要部件，包括叉车平衡重、减速箱外壳、大型球铁件等，生产设备先进，生产工艺灵活，是一个具有很强竞争力的企业。
生产设备简介：生产中极具特色的生产设备有“V”造型配备自动合箱机，是国产国内首创，实现了造型自动化，合箱精度高、操作安全、劳动强度低；采用进口的中频电炉熔炼铁水,炉前配备快速光谱检测控制铁水质量；配备一台双臂三坐标检测划线机，对模型及铸件采用三维尺寸检测。
生产工艺简介：在合力铸锻老厂，我们主要参观了消失模铸造法制造箱体外壳。消失模铸造是利用可发性塑料珠粒发泡成形后制造出泡沫塑料模样，并通过粘接成组，在模样表面涂上涂料、干燥，使用型砂通过震动以及抽真空的方法，使模型表面紧实，当高温的金属液浇注到模样上时，模样因高温作用而分解、气化并排出，金属液取代模样的位置，冷却凝固后得到所需的铸件。采用消失模铸造的优点有：
1、铸件尺寸精度高，加工余量小，节约加工工时，综合成本低。
2、表面质量高，不用砂芯，无分型面，无飞边毛刺。
3、造型工艺及砂处理设备简化，投资柔性好。
4、有利于环保，改善工人劳动条件，固体废弃物少。
5、铸件设计自由度提高，不受铸造工艺限制。
在合力铸锻新厂，我们主要参观了“V”法造型工艺。“V”法造型工艺主要生产的是中、大型机械传动箱壳体铸件，“V”法造型就是真空密封造型,利用塑料薄膜与砂箱四壁构成内含干砂的密封环境，依靠真空泵不断地抽出型内环境的空气，造成铸型内外压力差，使干砂紧实以形成所需型腔。相比于普通的铸造方法，“V”法造型具有很大的优点：
1、易起模，拔模斜度小，尺寸精度高，加工余量少。
2、良好的铸件表面质量，铸件表面光滑。
3、干砂冷却速度慢，浇注充型好。
4、模具造价低，模具少无磨损，维护费用低。
5、造型、砂处理系统简单，设备投资柔性好。
6、固体废弃物少。
此外，还有静压成型和树脂砂造型，静压铸造工艺原理为气流加压（预紧实）-液压多触头
挤压造型。重力填砂后，从型砂上方通压缩空气，带动型砂流向模板，空气通过设置在模板上（砂箱内口及模型沿周）和模型上必要部位的排气筛排出，再采用分室调压多触头浮动液压缸挤压，使砂紧实。
树脂砂造型则是利用型砂与做为粘接剂的树脂、固化剂混合一起充分搅拌，使树脂均匀包覆在沙粒表面，形成一层均匀的树脂薄膜，树脂与固化剂发生反应，把型砂粘结在一起，形成砂型。树脂砂造型工艺的优缺点：
优点：
1）表面质量好，尺寸精度高，适用范围广。
2）铸型强度好，适合生产复杂铸件。
3）代替粘土烘模造型生产大件，缩短生产周期，减轻劳动强度，节约能源。
4）投资柔性大，便于技改投产。
缺点：
1）原砂要求高，受环境因素影响大。
2）造型生产效率不高。
3）生产成本高。
4）有刺激性气味及有害气体产生。
二. 安徽安凯曙光福田车桥有限公司车桥厂
工厂简介：安徽安凯福田曙光车桥有限公司是由安徽安凯汽车股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、丹东曙光车桥股份有限公司等三大上市知名品牌公司共同创立的专业生产车桥产品的独立公司。公司拥有桥壳、轮毂、差速器壳、轮边减速器壳、前轴、转向节等十五条机械加工生产线；一条国内一流的桥壳焊接生产线；两条前、后桥总成装配线。一条全国最豪华的客车专用桥生产基地。该公司桥总成主要顾客有：福田欧曼重卡、江淮重卡、福田诸城汽车、东风柳汽重卡、南汽凌野重卡、华菱重卡、安凯客车、江淮客车、欧V客车、扬州亚星客车、厦门金旅客车、中通客车等国内知名公司。
生产工艺简介：汽车车桥的制造中焊接起了重要作用，在安凯车桥厂公用到了点焊、CO2气体保护焊、双头埋弧焊、摩擦焊和电子束焊摩擦焊等焊接方法，
在此主要介绍摩擦焊和电子束焊。
摩擦焊：工作原理是在压力作用下，两个管件表面之间发生摩擦，摩擦力产生热量形成焊缝。两个表面之间的相对运动或摩擦要持续进行，直到产生足够的热量为止。之后，停止摩擦，两部分便在足够的作用力下锻接在一起，形成焊缝。摩擦焊的优点有：
1、 快速、灵活；
2、 焊接过程稳定并且可复验；
3、 焊接质量优异，不必依赖熟练焊工；
4、 可将准备工作量降到最低；
5、 无需焊剂或保护气体；
6、 对环境有利，不会产生焊接烟气或其它气体。
7、电子束焊：电子束焊接技术是将高能电子束作为加工热源,用高能量密度的电子束轰击焊件接头处的金属 ,使其快速熔融 ,然后迅速冷却来达到焊接的目的。
电子束焊接特点
1 )电子束焊接的能量密度高 ,可焊接一般电弧焊难以实现的焊缝;
2)电子束焊接是在真空中进行 ,焊缝的化学成分稳定且纯净 ,接头强度高 ,焊缝质量高;
3)电子束焊接速度快 ,热影响区小 ,焊接热变形小;
4)电子束焊接适用于焊接几乎所有的金属材料，尤其适合铝材焊接;
5)电子束焊接可获得深宽比大的焊缝 (20∶ 1～50∶ 1) ,焊接厚件时可以不开坡口一次成形;
6)电子束焊接结合计算机技术 ,实现了工艺参数的精确控制 ,使焊接过程完全自动化。 电子束焊接技术是目前发展最快 ,应用最为广泛的电子束技术。
三. 合肥科振实业发展公司
工厂简介：合肥科振实业发展有限公司创建于1998年，是以工程机械零部件制造及大型结构件生产为主的高新技术企业，公司生产各种型号的铲斗，也可根据客户的特殊要求进行产品定制。铲斗采用高强度、高耐磨的锰钢材料，应用先进的下料与焊接工艺制成，使用寿命长，坚固耐用，可满足各种工况的施工要求。
生产设备简介：科振集团的焊接设备和切割设备有焊弧机器人、火焰切割机、等离子切割机、激光切割机，还有油压机、8米长双头铣镗卧式加工中心、冷加工机床等。
生产工艺简介：科振公司有三种切割方式：火焰切割、等离子切割、激光切割，此外还有焊弧机器人焊接，油压机进行压锻等工艺。以下对三种切割工艺进行简要分析：
火焰切割是利用氧化铁燃烧过程中产生的高温来切割碳钢，火焰割炬的设计为燃烧氧化铁提供了充分的氧气，以保证获得良好的切割效果。
火焰切割设备的成本低并且是切割厚金属板唯一经济有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之处。与等离子比较起来，火焰切割的热影响区要大许多,热变形比较大。为了切割准确有效，操作人员需要拥有高超技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形。
等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。
激光切割技术采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率为500～2500瓦。该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低，但是，通过透镜和反射镜，激光束聚集在很小的区域。能量的高度集中能够进行迅速局部加热，使不锈钢蒸发。此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其它部分，所造成的变形很小或没有变形。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再作进一步的处理。
激光切割优点：
1、切割质量好
切口宽度窄（一般为0.1--0.5m 激光切割工程图m）、精度高（一般孔中心距误差0.1--0.4mm,轮廓尺寸误差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra为12.5--25μm）,切缝一般不需要再加工即可焊接。
2、切割速度快
例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为http://www.oh100.com；2mm厚的不锈钢切割速度为http://www.oh100.com热影响区小,变形极小。
3、清洁、安全、无污染
大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法,特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速,应用日益广泛的一种先进加工。
四、美菱集团
公司简介：合肥美菱股份有限公司是中国知名电器制造商之一，拥有合肥、绵阳和景德镇三大冰箱（柜）制造基地，以及冰箱、冷柜、洗衣机等多条产品线。公司主导产品美菱冰箱是首批中国名牌产品，国家出口免验产品。“美菱”商标被评为中国驰名商标，美菱品牌被列入中国最有价值品牌，并通过了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、IECQ QC080 000等认证，取得了开拓国际市场的通行证。美菱一直专注制冷专业,矢志不渝地进行技术和产品创新。从“181大冷冻室”冰箱、保鲜冰箱、超级节能冰箱、纳米材料冰箱,到“终结者”冰箱的推出，美菱不断引领冰箱行业的技术进步。
生产设备简介：塑料发泡机、气动成型机、真空成型机、压缩空气成型机等。
生产工艺简介：合肥美菱集团生产中最具特色的生产工艺是塑料成型，包括气动成型和泡沫塑料成型。
气动成型：借助于压缩空气或抽真空的方法成型，也称为气压（正压和负压）成型，主要包括中空吹塑成型、真空成型和压缩空气成型，是一种比较经济的二次成型方法。
基本过程：把塑料坯材加热至高弹态，将其固定在模具上（或固定在模具上加热），在坯材的一侧通入压缩空气或抽真空，使坯材紧贴于模具成型表面，冷却固化后，除去压差，开模取出塑件
原理：利用气体的作用代替部分模具的成型零件（凸模或凹模）
泡沫塑料成型：
泡沫塑料简介：泡沫塑料是整体内含有无数微孔的塑料，它是以塑料构成连续相并以气体作为分散相的两相体系。采用不同的树脂和发泡方法，可制得性能各异的泡沫塑料。泡沫塑料由于气相的存在，因而具有密度低、隔热保温、吸音、防震等优点。大部分热塑性和热固性塑料都能制成泡沫塑料。目前工业广泛应用的是聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等做基材的热塑性树脂泡沫塑料，热固性树脂泡沫塑料亦有一定产量，但柔软性差，主要用作要求强度较高和阻燃性好的泡沫塑料制品。
发泡方法和发泡原理：(一)物理发泡法
是指利用物理原理发泡的方法，包括以下三种：
①在加压下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状复合物中，然后降低压力，升高温度，使溶解的气体释放膨胀而发泡。目前聚氯乙烤和聚乙烯泡沫塑科等有用这种方法生产的。优点是气体在发泡后不会留下残渣，不影响泡沫塑料的性能和使用。缺点是需要高的压力和比较复杂的高压设备。
②利用低沸点液体蒸发气化而发泡。把低沸点液体（发泡剂）压入聚合物中或在一定的压力、温度下，使液体溶入聚合物颗粒中，然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发气化而发泡，此法又称为可发性珠粒法。目前采用该法生产的有聚苯乙烯泡沫塑料和交联聚乙烯泡沫塑料
③在塑料中加入中空微球后经固化而制成泡沫塑料。此种泡沫塑料称为组合泡沫塑料。
（二）化学发泡法
发泡气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中发生的化学作用而产生的。包括以下两种。
（１）发泡气体是由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的，这种发泡剂称为化学发泡剂。化学发泡剂的分解温度和发气量，决定其在某一塑料中的应用。
（２）发泡组分间相互作用产生气体的化学发泡法。此法是利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生化学反应，生成惰性气体(如二氧化碳或氮气)而使聚合物膨胀发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行，保证制品有较好的质量，尚需加入少量催化剂和泡沫稳定列(或称表面活性剂)。聚氨酯泡沫塑料常用此法生产。
(三)机械发泡法
此法是采用强烈地机械搅拌使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶液中成为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化使之胶凝，固化成为泡沫塑科。为缩短时间可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。常用该法生产的有聚甲醒、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等泡沫塑料。
五、合锻股份公司
公司简介：合肥合锻机床股份有限公司系集液压机、机械压力机等各类锻压设备的研发、生产、销售和服务为一体的大型装备制造性企业，是我国大型锻压设备自动化成套技术与装备产业化基地和中国金属成形机床制造行业排头兵企业，以研发、制造各类大型、快速、数控专用液压机和大中型数控机械压力机为主营业务。
生产设备简介：合锻集团的设备由“大”而出名，主要原因是生产体积巨大的大型机械压力机与油压机，主要生产设备有大型数控龙门镗铣床、德国进口数控火焰切割机、大型精密数控磨床等，设备十分先进。
生产工艺简介：生产各种液压机、机械压力机
大工件的成型所需的加工设备也十分巨大，其中有大型龙门刨床，用于给大型工件做表面加工，加工速度比较慢，但一次性加工的量很大；用偏心轮作扩孔，慢慢的处理扩孔件的内表面，需要一点一点地车掉，加工速度较慢，同时可发现切屑颜色变蓝；生产好的大型液压机与机械压力机运输时需要重新拆装，在加工压力机的要求很高！
六、工大锻压实验室
设备简介：80吨和16吨的机械曲柄压力机
生产工艺简介：
机械压力机加工原理：电动机通过小齿轮带动飞轮旋转，飞轮带动离合器和控制系统，使得离合器吸合，带动曲轴旋转，曲轴带动连杆作摆动和上下运动，连杆带动滑块，使滑块沿导轨做上下往复直线运动。
共用了四副磨具，分别是：拉深，二次拉深，切边和冲孔，翻遍。
七、神剑集团
生产设备简介：垂直分型无箱射压造型线，壳芯机，热芯盒制芯机等。
生产工艺简介：
垂直分型无箱射压造型：铸型的正反面都有型腔，都为分型面，垂直分型，连续叠箱，形成一个型列，不需卡紧装置即可浇注。
主要优点为：
①生产率高，组线时辅助机构少，便于实现自动化。且由于辅机少，占地面积小，节约了投资。尤其是不用砂箱，使工装费用大为减少。
②工作地粉尘少，劳动条件好，劳动强度低，无震击噪音，对厂房及地基无特殊要求。
③高压紧实可以提高铸型尺寸精度。而且压实、起模和合型等工序都是在同一导杆系统中以直线运动实现的，这就排除了铸型在垂直或水平方向产生错箱的可能性，因而可获得尺寸精度偏差≤0.1毫米的无飞边铸件。
④铸型厚度可按需要进行无级调节，大大节约了型砂的用量。
主要缺点为：
①局限性较大，主要用于大批量的较简单的中小铸件生产。近年来，随着机器的改进，对一些带有复杂型芯的铸件也开始能生产了，但总的看，对生产型芯较多、或有较长悬臂芯的铸件仍较困难。由于立浇，有的件甚至不能做。
②由于采用液压传动，故要求机器的制造、安装和调整的技术水平较高。
③模板和造型室四面板件磨损较严重。
壳型工艺（也有称为壳芯法）：型砂所用的粘结剂是酚醛树脂，用六亚甲基四胺（乌洛托平）作潜硬化剂。将配好的砂料倾注在预热到250~300℃的模板上或芯盒中，经一段时间（15~50s）后，靠近模板或芯盒壁处的型砂受热，树脂熔化而将砂粒粘结在一起，沿模板或芯盒内腔形成具有一定厚度的壳，然后将模板或芯盒翻转，将未反应的砂料倒出，再加热一段时间(30~90s)后，开启模板或芯盒，把壳芯顶出，即得到薄壳状铸型或型芯。
一般采用线型热塑性酚醛树脂。有的树脂厂在制造树脂时，加入松香衍生物改性，以提高树脂的热塑性，从而可防止壳型开裂，减少铸件上出现脉状铁毛刺的可能。
成壳的工艺过程可大致分为以下三个阶段：
首先覆膜砂被模具或芯盒加热，温度逐渐提高，树脂膜逐渐软化而成为熔融状态。
接着，相邻砂粒上的熔融树脂膜相连而成为粘结桥；树脂保持液态的时间愈长，则愈易形成强的粘结桥，但脱壳的倾向也愈大。如树脂硬化太快，则无足够的时间流动，不能形成完好的粘结桥，强度也就不高。
最后，六亚甲基四胺热解，提供使树脂发生交联反应的亚甲基，使树脂迅速硬化。
壳芯沙的优点：
1、酚醛树脂砂固化后强度很高。
2、壳芯是中空的，具有良好的透气性和出砂性，芯砂消耗量也很小。
3、壳芯砂在室温下一般不发生固化反应，能保存几个月。固化后的型芯吸湿性很小，可长期存放。
4、壳芯砂在固化前是松散的干态混合料，流动性特别好，能吹制形状很复杂的型芯。 缺点：
大型芯质量不够稳定，大壁厚的铸钢件表面粗糙，带有很多皱纹和凹坑。
采用导热性能好的锆砂、铬铁矿砂代替石英砂可提高大壁厚铸钢件的表面质量。
壳芯沙缺点：
1、大型芯质量不够稳定，大壁厚的铸钢件表面粗糙，带有很多皱纹和凹坑。
2、采用导热性能好的锆砂、铬铁矿砂代替石英砂可提高大壁厚铸钢件的表面质量。
热芯盒工艺：用射芯机以5×105~7×105Pa压缩空气，将湿态树脂砂射入加热一定温度(180~260℃)的芯盒内，经几十秒至几分钟即可从热芯盒中取出具有足够强度的型芯。
热芯盒型芯用树脂粘结剂比壳芯用的树脂粘结剂来源丰富，成本低，用量少，混制工艺也较简单，热芯盒用树脂品种较多，目前国内应用较广的有：
脲呋喃脂砂（呋喃I型树脂砂）
酚呋喃脂砂（呋喃II型树脂砂）
热芯盒工艺的缺点：
热芯盒工艺的能耗相当高，在使用过程中产生有刺激性的烟气。虽然在硬化剂中加入尿素后有所改善，但仍很严重。目前，由于其它高生产率制芯工艺的发展，此工艺已远不如过去那么重要。当用于生产铸钢件、部分球铁件和复杂薄壁的铸铁件时易产生皮下气孔和针孔。 树脂砂的优缺点：
①制芯工艺过程简化，便于实现机械化和自动化；
②型芯可直接在芯盒里（加热或不加热）硬化，不需进炉烘干，可取消烘炉；
③型芯是硬化后取出的，变形小，精度高，提高了铸件的尺寸精确度，可以减少加工余量； ④硬化反应快，只需几分钟甚至几十秒钟即可完成，大大提高了生产效率。
生产实习感想：
在这次生产实习中，我们参观了合肥市的几家工厂，观看了好多在学校中很难看到的种种加工设备与加工工艺，其中合肥铸造厂中的消失模铸造法和安凯集团的摩擦焊等先进生产工艺让我受到了深深的震撼，让我看到了科学技术在生产实际中的应用如此显著地提高生产效率。
这次生产实习使我认识到材料学在生产中的巨大的产能，有许多家公司的年利润都是上亿的，极大地带动了合肥地区经济的发展，同时生产出如此大批量的优质产品，对于我省甚至是国家的工业化道路及现代化建设做出了重要的贡献，生产的许多产品与广大人民的生活息息相关，给了我投身材料学学习的无穷的动力！
参观过程中，我们看了很多的大型设备，里面结构复杂，生产困难，因此这些设备动辄上千万人民币，价格确实非常的昂贵；工厂中许多关键的设备依靠从国外进口，因为我国目前无法生产那些设备，或者我国生产的设备加工质量与速度无法满足需求。据介绍，许多从国外来的设备要比国产的贵2-3倍，但是没办法，因为人家的设备加工产品质量就是要好，因此我希望通过我和同学们的努力来扭转这一让人遗憾的局面。
与此同时，在生产实习中我看到的大多数都是铸造与焊接在生产中的应用，但锻压工艺看到得比较少，因为我是学锻压的，因此好多的工艺看得不是很懂，老师的讲解有时也听得云里雾里的，我希望生产实习中能让我们多看到一些关于锻造方面的知识。
最后，我想特别感谢一下我们的带队老师，因为无论晴雨天，老师们都能够从百忙中抽
出时间带领我们一个工厂一个车间的参观，耐心地回答我们提出的各种各样的问题，安排好同学们参观的路线和过程，谢谢！
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