液体金属凝固铸造成形机械用散热装置研究

液体金属凝固铸造成形机械用散热装置研究

温学文

天津新伟祥工业有限公司 天津301701

摘要：我国基础建设行业与先进制造生产企业的发展为铸造行业及铸造相关企业提出了全新的发展需求，要求其不断提升生产效率、加大产量及整体产品质量，并满足日益丰富的特殊铸造任务。在这种发展背景下，铸造企业需要在现有生产能力的基础上不断提高企业的生产产能，包括提高工厂的日生产效率、增加工厂中铸造产线的数量、持续运转铸造设备作业等，这一方面对铸造企业的人力、物力投入提出了全新要求，另一方面也使得铸造工厂中的铸造生产设备不得不增加运转时长。

关键词：液体金属；凝固铸造；散热装置

引言

金属型铸造具有快速冷却、缩短生产周期等特点，特别适用于大批量自动化生产。在实际生产中，多道次循环铸造生产过程会使金属模具温度不断升高，导致铸件凝固冷却时间越来越长，最后影响铸件品质和生产周期。因此，在满足产品品质和工艺出品率基础上，设计合理高效的水冷系统、缩短铸件凝固时间具有重要意义。目前，有关模具冷却及其设计方法的研究报道较少。

1液体金属凝固

铸造作为生产过程中的常用生产技术，其担负了种类繁多且条件复杂的产品生产任务，而液体金属凝固铸造作为该生产工艺中的重要环节也承担了更多的生产压力。因此，如何提高液体金属凝固过程的生产效率、优化现有液体金属凝固铸造工艺流程已经成为铸造行业生产人员所最为关心的重要问题。(1)液体金属凝固铸造的工艺流程及技术核心分析，在铸造工业的生产过程中，液体金属凝固铸造是一种应用场景广泛、制作工艺优良、支撑产品优质的铸造方法，其主要生产工艺流程包括将生铁、废钢及其它合金原物料加热至熔融状态，然后将液态金属倒入预先制作好的成型模具之中，待液态金属冷却凝固后，便对其进行脱模及后续再加工处理。因此，金属液体凝固铸造的生产方法也具有生产速度快、生产工艺简便等多项现实优势。同时，在液体金属凝固铸造的生产过程中，其凝固过程也分为逐层凝固、中间凝固与体积凝固3类凝固技术。1)液体金属凝固铸造中的逐层凝固技术:逐层凝固技术是液体金属凝固铸造方法中最为常见的一种凝固成形形式，其主要指液态金属在凝固的过程中分为固态、液态两种状态界面，且随着液态金属的温度不断降低，成型模具中的固态部分将不断增大，直至冷却全部完成，逐层凝固过程也随之结束。这种液体金属凝固形式充分还原了液体到固体的凝固过程，而尽可能地降低了人为操作的干预。2)液体金属凝固铸造中的中间凝固技术:在液体金属凝固铸造方法中，中间凝固技术也相对常见，这种凝结方法主要是因为液体金属结晶温度的跨度区间相对较小，且铸造产品界面上的区域凝固温度处于逐层凝固与体积凝固之间。因此，中间凝固技术也常被使用于部分特殊铸造产品的生产过程之中，并适合于一些特殊铸件或产品的生产要求，且特殊的凝固温度也使得液体金属凝固铸造的生产过程更加灵活可控。3)液体金属凝固铸造中的体积凝固技术:体积凝固也是液体金属凝固铸造方法中的一种。区别于逐层凝固技术与中间凝固技术，体积凝固主要使用于液态熔融金属的不同金属组分之间具有较大的凝固温度差异时，因此，当铸造产品凝固时，液态金属与固态金属之间会有很长一段共存凝固区域，需要经过铸造工人的人为操作处理才能完成最终的铸造工作。

2产业链的内涵

产业链是产业经济学中的一个概念，是各个产业部门之间基于一定的技术经济管理，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。产业链的本质是用于描述一个具有某种内在联系的企业群结构，包含了价值链，企业链，供需链和空间链四个维度的概念。随着《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划》（以下简称十四五规划）发布以来，对于制造业提出了新的要求，要求巩固壮大实体经济根基，深入实施制造强国战略，并且就产业链、价值链优化进行了单独讨论，强调引导产业链关键环节留在国内，补短板，产业链建立要自主可控、安全高效。要提高产业核心竞争力，推进产业集群（园区）内的企业以产业特性作联结，在企业之间实行专业分工和协作，引导企业的专业化发展。结合国内国外的产业发展情况，我国的铸造行业仍处于价值链定位的低端行业，这同时影响了我国在各个产业链中核心竞争力和产业链匹配度的维持与提升。铸造业作为多个产业的基础行业，因此对铸造行业产业链发展的研究，决定了我国制造业在国际竞争中核心竞争力的建立，值得讨论与研究。

3现阶段液体金属凝固铸造成形机械中散热装置所面临的应用问题分析

1)现阶段液体金属凝固铸造成形机械中的散热装置对设备的实时监控力度较弱:对于液体金属凝固铸造行业的操作工人而言，实时监控设备的运转温度十分重要。然而，在传统生产过程中，生产工人常需要通过物理人为检测的方式来测定液体金属凝固铸造成形机械的当下工作温度，并调整散热设备的使用频率，这种传统的温度控制形式不利于散热装置的实时监控与动态调节，且容易产生降温滞后或降温不及时问题的发生。2)现阶段液体金属凝固铸造成形机械中散热装置的散热效能相对较低:其次,排除液体金属凝固铸造成形机械散射装置在温度监控与动态调节方面的各项问题，散热装置的散热效能同样相对较低，即散热设备在单位时间内的降温效果仍较不理想，这一方面是由于散热设备所采用的散热材料不足以满足散热需求所导致的，另一方面也与散热设备的组成方式及装配方式有着密切联系。因此，进一步对液体金属凝固铸造成形机械散热装置的材料与设备结构进行改造是当下阶段急需解决的重要问题。

结束语

综上，凝固铸造作为铸造行业与铸造企业实际生产过程中的一类常见生产方法为该行业的生产做出了巨大贡献，而散热装置作为有效辅佐液体金属凝固铸造成形机械生产的一种辅助设备应不断地进行技术优化与创新。只有生产的一种辅助设备应不断地进行技术优化与创新。只有全方位的优化铸造成形器械的生产设备才能够为铸造生产工人提供更好的生产器械，进而提升铸造产品的产品质量，助力铸造行业的长期发展。

参考文献

[1]林凯强.铸造行业智能制造标准化的现状和发展[J].铸造工程,2019

[2]任现伟.铸造企业发展趋势与发展战略的研究分析[J].企业改革与管理,2019

[3]唐庆瑞.低压铸造模具温度控制方法研究[D].内蒙古工业大学,2019.

[4]陈彪林.铸造生产技术中机械化自动化技术应用及发展[J].内蒙古科技与经济,2019

[5]胡增荣.水喷雾降温技术在铸造企业的应用[J].铸造技术,2018