优秀之人行优秀之事,成优秀之业,扬优秀之名——访嘉善鑫海精密铸件有限公司董事长吴金海及总经理姜淼

嘉善鑫海精密铸件有限公司成立于2003年。住处浙江省嘉善县“了凡”文化故里陶庄镇汾湖综合工业园区,2009年成立技术研究开发中心.专门从事新产品、新技术开发。公司采用全硅溶胶精密铸造工艺。主要生产不锈钢,低合金钢、双相钢及碳钢类水泵系列铸件及常用五金铸件。可生产从10克到150公斤范围内的硅溶胶精密铸件,产品广泛应用于军事、航空、航海、石化、核电、消防、医药、食品、机械、体育及卫生洁具等领域。

型壳淬水技术在熔模精密铸造中的应用

叶轮铸件的结构比较复杂.为此,在铸型的合适位置放置冷铁,并采用型壳淬水技术进行浇注,使叶轮铸件得到了良好的补缩.生产实际表明,叶轮铸件的成品率从改进前平均45％不到提高到目前的平均52％左右,且叶轮铸件的质量稳定.

石墨在熔模精密铸造中的应用

400系列不锈钢与200系列不锈钢铸件，浇注后如不采取相应的防氧化措施，清理后其表面会产生麻点，特别是叶轮铸件会因流道麻点严重无法焊补而报废。现采用石墨作过渡层，获得了显著的效果，解决了400和200系列不锈钢铸件的表面麻点缺陷。

基于PyQt5的铸造过程数据管理软件开发

针对铸造行业材质成分数据缺少可靠管理、铸件结构模型难以保存,以及复用、铸件缺陷检测依赖人力三个问题,开发了基于PyQt5的铸造过程数据管理软件。系统由材料成分与性能库、铸件结构与模型库、铸件缺陷识别三部分组成。该管理软件使用Pyinstaller打包成桌面式应用,可在Windows10系统运行,可移植性高。

导向器蜡模工艺参数优化与尺寸精度检测

导向器蜡模制备是熔模铸造生产导向器铸件的第一大工序,通过优化注蜡工艺参数提升导向器蜡模的品质。采用Design expert进行试验设计,并结合Moldflow模拟注蜡试验,运用遗传算法对目标函数求解。经分析与验证四个工艺参数对平均体积收缩率的影响顺序为:注蜡温度>保压时间>保压压力>蜡料流量,最优注蜡工艺参数为保压压力0.1 MPa,保压时间13.34 s,蜡料流量32.23 cm^(3)/S,注蜡温度62℃,在此条件下,导向器蜡模尺寸精度达到CT4级别。

基于深度学习的铝合金轮毂铸件图像缺陷检测

基于传统X射线图像的铝合金轮毂铸件缺陷检测方法存在人工检测效率低、误检率高、检测精度较差等问题,提出一种基于深度学习的铝合金轮毂铸件图像缺陷检测方法。通过引入直方图均衡化方法,实现533组铝合金铸件X射线图像缺陷特征增强;同时基于Mosaic数据增广策略随机生成含有多尺度不同缺陷类型的新图像数据,提升图像的复杂度;修改了YOLOv5主干网络,引入SENet注意力机制模块对输入特征图的重要通道进行特征提取增强。结果表明,该方法对铸件缺陷平均检测精度(mAP)达到了99.6%,对比YOLOv3、YOLOv4以及YOLOv5主流算法,平均检测精度分别提升了9%、5.1%、4.2%。相较于原网络模型,常见的4种类型(气孔、缩松、裂纹、夹杂)铸件缺陷平均检测精度提升了10.83%。该方法具有更好的泛化能力,可实现铸件多类型缺陷的自动检测,能够满足工业实际需求。

复杂泵体熔模铸造工艺数值模拟与优化控制

根据不锈钢复杂泵体的结构特点设计浇注系统,选择了熔模铸造型壳与合金的热物性参数,对复杂泵体的蜡模注射成型过程与铸件凝固过程进行数值模拟分析和生产验证。结果表明,通过增加冷铁、优化冒口尺寸,选择最佳方案,缩短了产品试制周期,提高了产品合格率。

奥氏体不锈钢仪表壳体抗裂纹性能改善研究

不锈钢仪表壳体铸件,铁素体含量要求小于1.0%,水压测试要求零泄漏,生产过程中经常产生裂纹缺陷而报废。铸件结构不允许做修改,通过化学成分调整,添加氮元素合金,替代部分镍合金,来改善裂纹缺陷,同时保证透磁率合格。实验结果表明,铸件铁素体含量、力学性能、金相组织指标合格,也无裂纹缺陷。

一款复杂窄流道不锈钢导叶的精铸工艺研究

导叶为泵类产品必不可少的配件,流道窄,分层多。为保证产品质量,采用整体精密铸造工艺,模具分3副模具,3部分进行组合为一件蜡胚产品。制壳时采用特制灌浆工艺,保证导叶流道浇注后不夹铁,方便后道工序清理流道。并通过ProCAST模拟软件,模拟浇注工艺设计的可靠性,从而确保了产品质量。

大型复杂单螺杆压缩机壳体数值模拟与工艺设计

单螺杆压缩机机壳铸件结构复杂,水压测试要求零泄漏,要求铸造工艺设计合理,无缩松缺陷。内腔结构采用开天窗的铸造工艺,单体铸造后再焊接上天窗铸件。根据铸件结构特点,采用底注式加侧注式浇注系统设计,采用ProCAST模拟软件分析了铸件凝固过程中的温度场与疏松缺陷位置,攻克铸造工艺难题。结果表明,铸件力学性能、金相组织指标合格,铸件表面粗糙度小于Ra3.2。

熔模铸造车间数据采集与生产智能预测

针对熔模铸造企业车间设备种类多,数据传输协议和存储结构不统一,异构数据采集困难、采集的数据杂乱缺失等问题,提出一种车间生产和设备资源的数据采集与管理框架。基于车间多源异构数据感知处理策略,设计车间数据传输路线,解决设备间数据交互差、感知处理困难的特点。结合主成分分析(PCA)和长短期神经网络(LSTM)算法,建立车间生产变化规律预测模型,完成车间数据处理和分析预测。最终,利用车间数据采集与管理框架,实现了28项工艺及现场数据的采集,且最小采集间隔时间可达1 000 ms,单日采集数据可达5×10~5条。建立车间铸件产量预测模型,平均绝对误差为0.046 2%,决定系数为0.915 2,模型具有良好的泛化性。

熔模铸造工艺集成计算平台开发与应用

目前,熔模铸造工艺优化主要依托于经验试错,存在寻优周期长、人力成本高、操作效率低且缺乏算法优化等问题。构建了基于ProCAST有限元仿真软件和多任务批处理技术的熔模铸造工艺集成计算平台,该平台集成了试验设计算法(DOE)、有限元仿真、结果数据自动读写提取、近似模型构建、多目标优化协同工作等功能。以涡轮导向器为例,铸件缩松量为目标值,浇注温度、环境温度、热辐射率为设计变量,实现了铸造工艺-缺陷快速仿真集成优化。与传统仿真优化相比,使用集成计算平台效率提升了91.66%。

离心泵壳体精密铸造数值模拟研究

离心泵壳体铸件外部有9条加强筋、内部有7个叶片,结构复杂。采用分体式蜡模组装工艺实现了蜡模成形,并对离心泵壳体分体式蜡模注射成形工艺进行了数值模拟。通过ProCAST软件对离心泵壳体的流场、温度场、孤立液相区与缩松分布进行了模拟,优化了浇注系统与铸造工艺,提高了离心泵壳体的合格率。

熔模铸造高温合金圆角尺寸偏差与传递规律

熔模铸造过程的蜡模制备、型壳制备与铸件凝固等过程中易发生圆角尺寸偏差,是影响铸件尺寸精度的重要因素。设计具有5个内倒角与1个外倒角的圆角模型,采用KC3898NRR蜡料填充蜡模,进行陶瓷型壳制备,并浇注K423、K424、K438高温合金铸件;用Geomagic Control三维比对软件进行圆角半径尺寸偏差分析。结果发现,圆角半径尺寸在蜡模制备中偏差范围在3%~30%,陶瓷型壳的受热膨胀修正范围为2%~8%,其中K438高温合金浇注的铸件圆角半径尺寸偏差最小。