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論文摘要本文研究了用10%KDZ浸泡2—5分或10%KDZ+2%CaCl2+50mg/kgGA3浸泡30分,結(jié)合微孔保鮮膜包裝,靈武長棗室溫放置貯藏效果。結(jié)果表明采用10%KDZ+2%CaCl2+50mg/kgGA3處理,可降低果實(shí)的失重率,減少維生素c的損失,抑制酒化作用和對糖分的呼吸消耗,減少貯藏過程中的損失;貯藏到20天,好果率仍能維持在83%以上。
靈武長棗是寧夏具有地方特色的優(yōu)良鮮食棗品種,一般在9月中下旬至10月上旬成熟,果實(shí)外觀艷麗,營養(yǎng)豐富,甜酸適口,肉質(zhì)酥脆,風(fēng)味獨(dú)特,深受消費(fèi)者青睞。靈武長棗采摘期短,上市比較集中,鮮棗采摘后在自然條件下極易失水、酒化,果肉很快變得疏松,5、6天后果肉變褐軟化,甚至霉?fàn)€,失去商品價(jià)值,成為靈武長棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。有關(guān)靈武長棗貯藏保鮮方面的研究較少,本試驗(yàn)以靈武長棗為試材,研究了室溫條件下不同保鮮劑對長棗采后生理和貯藏效果的影響,以探索長棗適宜的貯藏技術(shù)。
1材料與方法
1.1材料與方法
供試靈武長棗2006年10月5日采自寧夏靈武,手工采摘。8日運(yùn)抵天津科技大學(xué)食品加工與保鮮研究室,剔出爛果和病蟲果,挑取果實(shí)表面綠色面積占總表面積1/3以內(nèi)的長棗進(jìn)行處理。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理:①用10%KDZ浸泡2~5分(KDZ處理);②10%KDZ+2%CaCl2+50mg/kgGA3浸泡30分(復(fù)合保鮮劑處理);③對照(CK)用流水沖洗..洗去表面泥沙等污物。各處理長棗晾干后裝入微孔保鮮袋中,折口,室溫下放置。每處理500g,每個(gè)處理5次重復(fù)。KDZ是由天津科技大學(xué)研制的以殼聚糖、尼伯金丙酯等為主要成分的棗專用保鮮劑。試驗(yàn)中復(fù)合保鮮劑添加的其他成分是在之前所做的單因素處理試驗(yàn)的基礎(chǔ)上篩選出來的有較好效果的生理調(diào)節(jié)劑,與KDZ復(fù)配,以期提高保鮮效果。
1.2測定指標(biāo)
可滴定酸用酸堿滴定法測定,采用蘋果酸當(dāng)量值;維生素c用2,6-二氯靛酚鈉法測定;乙醇用重鉻酸鉀氧化法測定;還原糖用菲林試劑法測定。
失重率:采用稱重法。
失重率(%):[(貯藏前的重雖一貯藏后的重量)/貯藏前的重量]×100
好果率:100%完好的硬果,采用重量法計(jì)算。
好果率(%)=[(貯藏前的重量-貯藏后壞果的重量)/貯藏前的重量]×100以上指標(biāo)4天測定1次,從每個(gè)處理中隨機(jī)取樣,各指標(biāo)均測定3次取平均值。
2結(jié)果與分析
2.1保鮮劑對靈武長棗可滴定酸含量變化的影響
剛采收的靈武長棗含酸量為O.42%。3個(gè)處理靈武長棗果實(shí)含酸量在貯藏過程中均呈下降的趨勢,前4天,KDZ處理和復(fù)合保鮮劑處理的棗果含酸量下降比較迅速,其后2個(gè)保鮮劑處理的棗果含酸量下降緩慢,對照果實(shí)含酸量一直在明顯下降。貯藏到20天后,復(fù)合保鮮劑處理的棗果含酸量在0.23%左右,KDZ液體保鮮劑處理的棗果含酸量略高于復(fù)合保鮮劑處理,對照棗果的含酸量則降到0.19%。
2.2保鮮劑對靈武長棗維生素C含量變化的影響
剛采收的靈武長棗維生素c含量為3.9mg/g。由圖2可以看出,3個(gè)處理的棗果維生素c含量貯藏前期均下降迅速,后期下降緩慢,但對照在第16天后又迅速下降。貯藏20天時(shí),復(fù)合保鮮劑處理?xiàng)椆S生素c含量為3.09mg/g,KDZ液體保鮮劑處理的棗果維生素c含量略低于復(fù)合保鮮劑處理,對照的棗維生素c含量下降到2mg/g左右。
2.3保鮮劑對靈武長棗乙醇含量變化的影響
隨著貯藏時(shí)間的延長,3個(gè)處理的棗果乙醇含量均急劇升高。貯藏20天后,復(fù)合保鮮劑處理的棗果乙醇含量為0.067%,比對照低30%左右;KDZ保鮮劑處理的棗果乙醇含量為0.08%,與對照差異不大;對照棗果乙醇含量高達(dá)0.09%。
2.4保鮮劑對靈武長棗還原糖含量變化的影響
在貯藏過程中,3個(gè)處理的棗果還原糖含量先期都有所升高,后期復(fù)合保鮮劑處理還原糖含量仍在升高,KDZ保鮮劑處理有所下降,對照下降至接近剛采收時(shí)。
2.5復(fù)合保鮮劑對靈武長棗貯藏好果率和失重率的影響
采后12天內(nèi)不同處理的棗果,其失重率差異不明顯,均在1%以內(nèi);貯藏到20天,對照的失重率急劇增加,接近15%,而復(fù)合保鮮劑處理的棗果,其失重率僅為1.9%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對照處理,采用KDZ保鮮劑處理的棗果失重率為2.5%,稍高于復(fù)合保鮮劑處理的棗果。復(fù)合保鮮劑處理對長棗果實(shí)的軟化有明顯的抑制作用,對照果實(shí)第16天軟化50%,20天時(shí)已全部變軟,而采用復(fù)合保鮮劑處理的果實(shí)20天時(shí)好果率仍能保持83%以上,采用KDZ保鮮劑處理的棗果好果率為69.5%。
經(jīng)過多年的發(fā)展,玉柴集團(tuán)打造了發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品和工程機(jī)械產(chǎn)品兩條產(chǎn)品鏈的優(yōu)勢,構(gòu)筑了發(fā)動(dòng)機(jī)、工程機(jī)械、物流汽貿(mào)、零部件、能源化工、專用汽車等六大優(yōu)質(zhì)板塊。集團(tuán)位列中國企業(yè)500強(qiáng)排行榜第215位,中國制造業(yè)企業(yè)500強(qiáng)第108位,中國500最具價(jià)值品牌第107位,中國機(jī)械500強(qiáng)企業(yè)第19位。2011年,玉柴集團(tuán)銷售收入429.21億元,為“十二五”打造“千億元玉柴”提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和保證。
玉柴集團(tuán)科協(xié)現(xiàn)有委員39人,會(huì)員1500多人,下設(shè)學(xué)術(shù)部、培訓(xùn)部、外聯(lián)部、發(fā)展部、財(cái)務(wù)部等職能部門,并根據(jù)玉柴產(chǎn)業(yè)布局,細(xì)化協(xié)會(huì)板塊、細(xì)分職責(zé)管理。
多年來,玉柴集團(tuán)科協(xié)在自治區(qū)、玉林市科協(xié)的指導(dǎo)下,在集團(tuán)黨政領(lǐng)導(dǎo)和廣大科技工作者的大力支持下,緊緊圍繞企業(yè)技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)效益提高,廣泛開展“講理想、比貢獻(xiàn)”活動(dòng),大力推進(jìn)創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用工作,積極開展各類學(xué)術(shù)交流活動(dòng)、學(xué)習(xí)考察活動(dòng)等,為企業(yè)培養(yǎng)了大批專業(yè)技術(shù)人才,逐漸成為推進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要載體,為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步做出了積極的貢獻(xiàn)。
一、周密部署 精心組織
成立于2011年4月26日的玉柴集團(tuán)科協(xié)以技術(shù)創(chuàng)新為動(dòng)力,以促進(jìn)企業(yè)持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),把“講、比”活動(dòng)作為工作切入點(diǎn),制訂了活動(dòng)總體方案,出臺(tái)了《項(xiàng)目管理獎(jiǎng)勵(lì)辦法》,確?;顒?dòng)有序、有效開展。
玉柴集團(tuán)每年除撥??钭鳛榭茀f(xié)日?;顒?dòng)經(jīng)費(fèi)外,還撥款200萬元作為科協(xié)“講、比”活動(dòng)的項(xiàng)目獎(jiǎng)勵(lì)基金,鼓勵(lì)科技工作者主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題,積極組織項(xiàng)目攻關(guān),使玉柴科技人員的創(chuàng)新工作崗位化、常態(tài)化,充分激發(fā)了廣大科技工作者的熱情和積極性。
二、全力推進(jìn) 碩果累累
1.瞄準(zhǔn)重點(diǎn)難點(diǎn)抓立項(xiàng)
玉柴集團(tuán)科協(xié)對立項(xiàng)工作非常重視, 2011年至今共立項(xiàng)157項(xiàng),至今已完成121項(xiàng),各項(xiàng)目的攻關(guān)或提升了產(chǎn)品質(zhì)量,或降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,或提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率等。其中上報(bào)72項(xiàng)廣西裝備工業(yè)先進(jìn)工藝工裝及優(yōu)秀設(shè)備改造成果,獲先進(jìn)工藝工裝項(xiàng)目一等獎(jiǎng)11項(xiàng)、二等獎(jiǎng)16項(xiàng)、三等獎(jiǎng)27項(xiàng),獲優(yōu)秀設(shè)備改造成項(xiàng)目一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)7項(xiàng)、三等獎(jiǎng)8項(xiàng)。
2.應(yīng)用創(chuàng)新方法增效益
從2011年開始,自治區(qū)和玉林市科協(xié)向玉柴集團(tuán)導(dǎo)入創(chuàng)新方法TRIZ理論。一年多來,玉柴集團(tuán)科協(xié)組織舉辦了一系列創(chuàng)新方法理論培訓(xùn)、宣講活動(dòng),通過創(chuàng)新理念、規(guī)律、方法和工具的引入,組織科技人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐分析在產(chǎn)品研發(fā)過程中存在的技術(shù)難題,尋找造成這些技術(shù)難題的根本原因。在專家的指導(dǎo)下,由淺入深將創(chuàng)新方法運(yùn)用到實(shí)際工作中,指導(dǎo)技術(shù)難題的解決。
目前,創(chuàng)新方法導(dǎo)入已進(jìn)入關(guān)鍵的運(yùn)用實(shí)施階段,16個(gè)課題雖然還在實(shí)施過程中尚未取得明顯經(jīng)濟(jì)效益,但已有12個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生了39項(xiàng)概念方案,其中已開始實(shí)施方案18項(xiàng),已獲批和正在申請專利6項(xiàng),已發(fā)表了論文和規(guī)范6篇。16個(gè)課題中有一些屬于行業(yè)性難題,如活塞積炭、機(jī)油耗高、國4尿素射結(jié)晶等,如能運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新方法取得突破性的成果,必將使玉柴產(chǎn)品的質(zhì)量再上一個(gè)臺(tái)階,從而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的知識(shí)發(fā)展。
3.小改小革提效率
根據(jù)玉柴《合理化建議小改小革管理辦法》,玉柴集團(tuán)科協(xié)組織廣大科技工作者為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營、精準(zhǔn)制造、質(zhì)量攻關(guān)等獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,并對采納的建議組織實(shí)施,一批項(xiàng)目取得了突出成效。2012年集團(tuán)共收集合理化建議和小改小革項(xiàng)目8128條(項(xiàng))。
4.講座搭建交流平臺(tái)
玉柴集團(tuán)科協(xié)結(jié)合玉柴的發(fā)展和新項(xiàng)目的需要,不定期、有針對性地邀請國內(nèi)外專家、學(xué)者到玉柴做學(xué)術(shù)報(bào)告。
玉柴集團(tuán)科協(xié)的技術(shù)專題講座分兩個(gè)層級(jí)開展,集團(tuán)層面由科協(xié)辦公室每月組織一期,安排技術(shù)總師以上專家主講,每年參加人數(shù)約1000人次。講座全程錄像并刻成光盤上傳到集團(tuán)培訓(xùn)服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)共享,其他科技人員可隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
第二層級(jí)的技術(shù)講座由各學(xué)會(huì)、分科協(xié)自行組織,每年參加技術(shù)專題講座人數(shù)超過2600人次。
5.以賽促學(xué)師徒傳幫
玉柴集團(tuán)科協(xié)不斷創(chuàng)新科技人員的崗位練兵和技能比賽活動(dòng)。如2012年組織了設(shè)計(jì)大賽、試驗(yàn)大賽、UG比賽、計(jì)算機(jī)編程比賽、設(shè)計(jì)質(zhì)量大賽等活動(dòng),約500名科技人員參加。每項(xiàng)賽事都要做好賽前強(qiáng)化培訓(xùn),效果顯著。
導(dǎo)師帶徒一直是玉柴集團(tuán)科協(xié)主推的活動(dòng)品牌,玉柴集團(tuán)科協(xié)不斷創(chuàng)新帶徒形式,抓好每月同專業(yè)的師徒間的技術(shù)交流和經(jīng)驗(yàn)材料的充分共享,使“一對一”變成“多助一”。2011年至今,共安排導(dǎo)師帶徒65對。
6.重視理論提升和專利保護(hù)
玉柴集團(tuán)科協(xié)重視培訓(xùn)和指導(dǎo)科技人員提高論文寫作水平,鼓勵(lì)科技人員積極撰寫論文。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),集團(tuán)科協(xié)每年向外投稿80多篇。
集團(tuán)科協(xié)所屬的鑄造學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了內(nèi)部期刊《新鑄造》,每年四期,全部發(fā)表學(xué)會(huì)會(huì)員的原創(chuàng)論文。為保證論文質(zhì)量,學(xué)會(huì)組織對全體會(huì)員進(jìn)行論文寫作培訓(xùn)。
自2010年創(chuàng)刊至今,《新鑄造》累計(jì)收錄學(xué)會(huì)原創(chuàng)論文85篇,其中多篇論文在各種行業(yè)交流會(huì)議上獲得優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。經(jīng)學(xué)會(huì)推薦,大部分被國家、各省和地區(qū)組織的行業(yè)交流會(huì)論文集收錄,并在《鑄造》、《現(xiàn)代鑄鐵》、《中國鑄造裝備與技術(shù)》、《鑄造工程》等期刊上發(fā)表。
專利擁有量是衡量一個(gè)企業(yè)自主創(chuàng)新能力的關(guān)鍵因素。玉柴集團(tuán)科協(xié)一直把專利申報(bào)作為主要工作來抓。至2012年,玉柴共獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)(受理)1500多項(xiàng),其中5項(xiàng)發(fā)明專利填補(bǔ)了全國、全行業(yè)技術(shù)空白;1項(xiàng)專利突破了國外發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)對玉柴的技術(shù)封鎖,解決了德國發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)專家長期沒有突破的技術(shù)難題,成功攻破多年來玉柴四氣門缸蓋裂的故障問題,成為行業(yè)首創(chuàng)技術(shù),被評為“第十屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)”。
多年來,通過“講、比”競賽活動(dòng)的開展,玉柴集團(tuán)科協(xié)在集團(tuán)廣大科技工作者中已營造了鉆研技術(shù)、自主研發(fā)、奉獻(xiàn)智慧的良好氛圍,極大地推動(dòng)了玉柴的技術(shù)進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:半固態(tài),漿料制備,研究方向
1 引言
所謂金屬半固態(tài)加工 [1 , 2] 就是將凝固過程中的合金進(jìn)行強(qiáng)力攪拌,使其預(yù)先凝固的樹枝狀初生固相破碎而獲得一種由細(xì)小、球形、非枝晶初生相與液態(tài)金屬共同組成的液、固混合漿料,即流變漿料,將這種流變漿料直接進(jìn)行成型加工的方法稱為半固態(tài)金屬的流變成形(rheoforming);而將這種流變漿料先凝固成鑄錠,再根據(jù)需要將此金屬鑄錠分切成一定大小使其重新加熱至固液相溫度區(qū)間而進(jìn)行的成型加工稱為觸變成形(thixforming),流變成形和觸變成型合稱為半固態(tài)加工(semi-solidprocessing method),簡稱SSM.
2半固態(tài)漿料制備工藝的研究
半固態(tài)加工的第一步,也是非常重要的一步就是制備合金半固態(tài)漿料,漿料質(zhì)量的好壞對后續(xù)工序以及鑄件質(zhì)量的影響很大。最早使用的漿料制備方法是機(jī)械攪拌法,經(jīng)過30年發(fā)展,陸續(xù)出現(xiàn)了諸如電磁攪拌、SIMA、SCR、噴射沉積、液相線鑄造等制備方法 [3] 。下面對一些應(yīng)用較為廣泛,目前研究較多的制備方法進(jìn)行介紹和分析。
(1) 機(jī)械攪拌法 [4]
機(jī)械攪拌法是最早用于半固態(tài)漿料制備的方法。其原理是在合金凝固過程中,使用攪拌器對合金熔體進(jìn)行強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌,樹枝晶由于剪切力的作用而斷裂成為顆粒狀結(jié)構(gòu)。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。機(jī)械攪拌分間歇式和連續(xù)式兩種,如圖1. 1所示:
(a) 間歇式(b) 連續(xù)式
圖1.1 兩種機(jī)械攪拌裝置示意圖
1.攪拌器 2.合金熔體 3.加熱線圈
攪拌時(shí)產(chǎn)生的剪切速率一般為100~300S - 1 。剪切速率受攪拌器結(jié)構(gòu),材料耐腐蝕、耐高溫磨損性能的制約。漿料的質(zhì)量主要由攪拌溫度、攪拌速度以及冷卻速度這三個(gè)參數(shù)控制。然而,由于這些工藝參數(shù)不易控制,容易發(fā)生卷氣等缺陷;攪拌器和合金熔體是直接接觸的,因而容易造成污染;另外攪拌器與容器間存在攪拌死角,影響漿料的質(zhì)量。機(jī)械攪拌法在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較少。
最近幾年,華中科技大學(xué)和英國Brunel大學(xué)分別采用一種新型的攪拌方法——雙螺桿機(jī)械攪拌 [5] 制備出了初生 相細(xì)小、圓整的鎂合金和Sn-Pb合金半固態(tài)漿料。采用雙螺桿結(jié)構(gòu)的攪拌器大大增大了攪拌的效率,具有強(qiáng)烈的攪拌效果,其剪切速率可以達(dá)到1000~15000S -1 。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。但是該方法不適合于鋁合金半固態(tài)漿料的制備,因?yàn)閿嚢杵鲿?huì)受到熔體的腐蝕。
(2) 電磁攪拌法 [6,7]
電磁攪拌法是應(yīng)用最為廣泛的一種方法。它利用旋轉(zhuǎn)磁場使金屬液內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流,并在洛倫茲力的作用下發(fā)生強(qiáng)迫對流,從而達(dá)到攪拌的目的。產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的方法有兩種,一種是在感應(yīng)線圈中通入交變電流,另一種則采用旋轉(zhuǎn)永磁體的方法。電磁攪拌所引起的對流是三維對流,剪切速率在500S -1 左右,攪拌效果較好。它最大的優(yōu)點(diǎn)是對合金熔體沒有污染,卷入的氣體量少,合金不易氧化。使用該方法可以實(shí)現(xiàn)連鑄,生產(chǎn)效率高。但是,電磁攪拌設(shè)備昂貴,且工藝也比較復(fù)雜。
(3) 應(yīng)變誘發(fā)熔化激活法 [8]
應(yīng)變誘發(fā)熔化激活法(SIMA)是對鑄錠加壓進(jìn)行一定量的預(yù)變形,使其組織具有強(qiáng)烈的拉伸形變機(jī)構(gòu),然后將其加熱到半固態(tài)溫度保溫一段時(shí)間,熔化的部分液相滲入到小角度晶界中,使固相粒子分開,樹枝晶破碎,從而得到半固態(tài)組織。預(yù)變形量、保溫溫度以及保溫時(shí)間是SIMA法中的三個(gè)最重要的工藝參數(shù)。增加預(yù)變形量以及等溫溫度都可以促進(jìn)鑄錠中 相由枝晶組織向半固態(tài)顆粒狀組織轉(zhuǎn)化,但是過度提高預(yù)變形量以及等溫溫度會(huì)使晶粒明顯長大。
SIMA法主要適合于各種高、低熔點(diǎn)的合金系列,尤其在制備高熔點(diǎn)合金的半固態(tài)鑄錠方面具有獨(dú)特的優(yōu)越性。迄今為止,該方法已經(jīng)成功的應(yīng)用于不銹鋼、工具鋼和銅合金等。然而它也存在缺點(diǎn),比如需要一道額外的變形工序,而且制備的半固態(tài)坯料尺寸較小。
(4) 超聲波處理法 [9]
超聲波處理法由V.I. Dobatkin 等人提出,其原理為在液態(tài)金屬中加入細(xì)化劑,并使用超聲波處理,由于超聲波的空化作用,使得枝晶組織變?yōu)榘牍虘B(tài)組織。
超聲波在介質(zhì)中傳導(dǎo)的時(shí)候,產(chǎn)生周期性的應(yīng)力和聲壓變化,在局部產(chǎn)生周期性高溫高壓效應(yīng),使液體產(chǎn)生空化和攪動(dòng)。一般認(rèn)為,超聲波可以產(chǎn)生氣蝕作用,促進(jìn)形核,且可以使枝晶臂斷裂,成為新的形核核心,促進(jìn)半固態(tài)顆粒狀初生相的生長,而抑制樹枝晶的發(fā)展。超聲波處理法的優(yōu)點(diǎn)在于對熔體污染較小,但是其工藝較為復(fù)雜,設(shè)備投資大。
(5) 液相線鑄造法 [10]
液相線鑄造法是將合金熔體冷卻至液相線溫度附近保溫一段時(shí)間后進(jìn)行澆注,獲得所需要的半固態(tài)組織。日本的Toshio等人利用圖1.2所示的裝置制備半固態(tài)鋁合金漿料,裝置中的水冷斜板用于降低合金熔體的過熱度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在A356型鋁合金的流變成形過程中采用低的過熱度(10℃)和低于50%固相率就可以獲得較為理想的半固態(tài)組織。
圖1.2 液相線法制備半固態(tài)合金漿料
然而,液相線鑄造法要求嚴(yán)格控制工藝條件,否則得到的半固態(tài)漿料組織不均勻,一部分初生 相容易長大成為粗大的枝晶,導(dǎo)致漿料組織惡化。液相線鑄造法具有工藝簡單,適用合金范圍廣,生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),尤其對變形鋁合金半固態(tài)漿料的制備具有極其重要的意義,對流變鑄造的應(yīng)用及發(fā)展將起到積極地推動(dòng)作用。
3 前景與展望
雖然現(xiàn)有的半固態(tài)制漿技術(shù)在工業(yè)中有一定的應(yīng)用,而且在制造業(yè)具有一定的地位和優(yōu)勢,但它們?nèi)源嬖谠S多的缺陷,如工藝復(fù)雜、成本高等,制約了它們在工業(yè)中進(jìn)一步的推廣。我們正探索一種新的半固態(tài)漿料制備工藝---機(jī)械振動(dòng)法,振動(dòng)可以使處于半固態(tài)溫度區(qū)間的合金熔體產(chǎn)生強(qiáng)迫對流,改變晶粒的生長方式,從而獲得晶粒圓整的半固態(tài)漿料。與其它制備工藝相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 機(jī)械振動(dòng)屬于無接觸擾動(dòng)方式,因而熔體受到的污染較??;
(2) 對工藝條件要求不是特別嚴(yán)格,工序簡單,易于操作。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
(3) 設(shè)備簡單,易于設(shè)計(jì)維護(hù),成本相對較低。
如果我們能夠研究探索出振動(dòng)制漿的規(guī)律,制備出晶粒細(xì)小、圓整的半固態(tài)漿料,那么我們就開辟了一條半固態(tài)漿料制備的新途徑,必將為降低工業(yè)生產(chǎn)成本作出一定的貢獻(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:微車后橋橋殼;制造工藝;沖壓
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.011
1 后橋殼工序介紹
后橋殼是汽車的重要零件之一,當(dāng)在動(dòng)載荷條件下時(shí),要求橋殼在具有足夠的強(qiáng)度和剛度,因?yàn)樗鹬С衅嚭芍氐淖饔?,同時(shí)它還是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的外殼。再同等條件下還應(yīng)該力求減小橋殼的總體質(zhì)量。另外橋殼還應(yīng)具備結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,便于保證主減速器拆裝、維修、保養(yǎng)、調(diào)整等等優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)今在微車行業(yè)中因三段式?jīng)_壓焊接整體式橋殼制造工藝簡單、制造成本低等優(yōu)勢,使其成為是后橋殼最普遍使用的結(jié)構(gòu)形式,其結(jié)構(gòu)組成如圖1。
橋殼中段主要構(gòu)件:一、后橋上下半殼焊接體,見圖2。二、背蓋,見圖3。
2 后殼蓋工藝技術(shù)分析
后橋上下殼體是一個(gè)外形非常復(fù)雜的零件,成型后不需要整形、切割就直接焊接上/下半殼體以目前的制造技術(shù)是不太可能實(shí)現(xiàn)的,生產(chǎn)中要得到合格的沖壓殼體,一般要經(jīng)過以下幾道沖壓工藝:一、落料;二、拉延成形;三、打平;四、切兩端頭;五、切兩邊;六、沖孔。
第一道工序:落料,經(jīng)過實(shí)踐,把其形狀設(shè)計(jì)為帶角帶圓弧的可以避免拉延成形時(shí)縱向和橫向嚴(yán)重起鄒。見下圖4。落料工序邊角毛刺必須保持在圖紙要求的公差范圍內(nèi),否則對后面的工序會(huì)有不同程度的影響!
第二道工序:拉延成形,根據(jù)橋殼應(yīng)力分布情況的不同,將橋殼分為三個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析,如圖5所示
拉延成形工序是上凸模在沖壓機(jī)滑塊的作用下把落料件送入下凹模里的過程。在成形前用定位塊完全限制好它的平面自由度,當(dāng)沖壓機(jī)滑塊下行時(shí),上凸模與落料件接觸,并開始彎曲成形。隨著沖壓機(jī)滑塊的進(jìn)一步下行,上凸模壓著落料件進(jìn)入下凹模中,最后壓緊成形。沖壓機(jī)滑塊上行后,成形后的零件由于鋼材的回彈作用與退料塊留在凹模中,最后推料塊成形的零件頂出凹模,再由人工或機(jī)械手取出。
Ⅰ區(qū)域可以把它近似看成U形零件的彎曲,主變形是區(qū)圓角部分,受壓應(yīng)力是材料的內(nèi)層,受拉應(yīng)力是材料外層。
Ⅱ區(qū)域在零件成形的過程中材料厚度有變小的趨勢。零件底面部分因?yàn)槭艿捷^大壓應(yīng)力作用,所以在零件成形的過程易于產(chǎn)生失穩(wěn)而出現(xiàn)凹陷變形。
Ⅲ區(qū)域圓角部分應(yīng)力、應(yīng)變與彎曲相似,側(cè)壁在徑向受拉應(yīng)力的同時(shí),周向受到壓應(yīng)力的作用,因此側(cè)壁材料厚度有增大的趨勢,在成形過程中零件容易產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。
在生產(chǎn)過程中模具的凸凹模間隙值的大小對彎曲件質(zhì)量有直接影響。間隙過大,則回彈也大,零件的尺寸和形狀不易保證;間隙過小,會(huì)使零件邊部壁厚減薄,降低模具壽命,且彎曲力大,必須選擇合理的凸凹模間隙,間隙小一些,起皺區(qū)域小,橋殼的質(zhì)量和后續(xù)加工性能得到保證而隨著間隙值的減小,工藝力卻大幅增加,對成行設(shè)備和模具提出了更高的要求,需要更高噸位的設(shè)備和更高質(zhì)量的模具。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該綜合考慮設(shè)備條件,包括成形設(shè)備和后續(xù)切割焊接設(shè)備條件,以及對橋殼零件的精度、質(zhì)量等的要求確定合理的凸凹模間隙值。
在這道工序中必須保證整個(gè)零件最高高度值與把零件平鋪在水平面上的平面度符合圖紙要求。
綜上所述,拉延成形工序注意事項(xiàng)是預(yù)防側(cè)面起皺,零件表面發(fā)生拉傷等。同時(shí),如圖6所示開口處的尺寸必修保持在一定的尺寸范圍,才能保證下一道工序打平時(shí)得到開口處的尺寸在合格范圍,面1,2,3,4的平面度也要保持在一定的尺寸范圍,以保證后面切邊工序時(shí)有足夠的邊料。同時(shí),成形階段零件表面不允許有拉傷,否則也會(huì)影響后面的工序!
第三道工序,打平,首先,該工序常出現(xiàn)的問題是定位不穩(wěn),打平出來的各個(gè)零件誤差大,這樣就會(huì)引起切兩端和切兩邊時(shí)主要尺寸無法保證。在打平過程中一旦調(diào)好模具就得把定位點(diǎn)焊死;其次,因?yàn)樵摿慵谋砻媸沁^度面,很難保證打平模上下模能很好地接觸,常出現(xiàn)有些點(diǎn)打不著的現(xiàn)象,該現(xiàn)象也只能靠現(xiàn)場人工修復(fù),同時(shí)加強(qiáng)整個(gè)模具縱橫向的定位;再次,如果拉延成形時(shí)殼體開口尺寸太大,在打平過程中因?yàn)椴牧系幕貜椥?,也無法把零件打平到合格的尺寸!
第四道工序,切兩端頭,第一、該工序必須保證刃口鋒利,切后的零件不能有毛刺,否則會(huì)嚴(yán)重影響到下到工序的,如果上模的型腔不合格在切兩端時(shí)零件的開口尺寸會(huì)變大,這時(shí)得對型腔進(jìn)行人工修復(fù)!第二、零件的定位必須保證零件對稱切兩端頭,一般調(diào)好定位后就點(diǎn)焊死!
第五道工序,切兩邊,這道工序常引起的問題是切兩邊后,上下殼體合并時(shí)左右互相錯(cuò)開、上下面互相錯(cuò)開達(dá)不到圖紙要求,左右錯(cuò)開一般是由模具的左右定位引起的,一般需要調(diào)好定位后點(diǎn)焊死,上下錯(cuò)一般是由切邊時(shí)模具間隙難于保證或者刃口不鋒利引起切邊時(shí)把殼體的開口尺寸拉大,這樣我們只能加大模具的修復(fù)工作!另外為了保證切邊時(shí)零件尺寸的穩(wěn)定性,還得增加一個(gè)氣夾定位裝置來實(shí)現(xiàn)零件的穩(wěn)定性。
第六道工序,沖孔,該工序容易在沖孔的過程讓零件的開口尺寸增大,引起該問題的主要原因是零件與下模的接觸不穩(wěn)定造成的,出現(xiàn)該問題時(shí)需要我們及時(shí)修復(fù)下模,保證零件的定位接觸良好。
后蓋沖壓主要工藝如下:一、落料;二、拉延成形;三、打平;四、切邊沖孔;五、手工去毛刺。后蓋沖壓工藝常出現(xiàn)的問題如下:
(1)后蓋選用的材料是為一定厚度的的鋼材,剛開始落料為正方形狀,經(jīng)過批量生產(chǎn)我們發(fā)現(xiàn)該零件在拉延成形中會(huì)出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象,圖7所示。
過現(xiàn)場工藝技術(shù)分析:發(fā)現(xiàn)該零件在拉延成形過程中側(cè)壁變薄不一致,特別是成形四個(gè)角對應(yīng)的壁厚出現(xiàn)嚴(yán)重拉延變薄現(xiàn)象。經(jīng)過不斷的現(xiàn)場實(shí)踐及分析,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)把落料改為圓形即落料為圓板材料時(shí)發(fā)現(xiàn)后蓋拉延成形的壁厚得到大大的改善,因此我們決定采用落料為圓板料來拉延成形,此后的批量生產(chǎn)再也沒有出現(xiàn)過后蓋側(cè)壁被拉裂的現(xiàn)象過。
(2)后蓋打平位置如圖8所示,該地方的平邊度要求比較高,一般不能大于0.05mm,在切邊沖孔工序時(shí),廢料切斷刃口要保持鋒利并及時(shí)清除廢料,否則在該工序會(huì)引起零件報(bào)廢,沖出的孔大小要在圖紙要求的公差范圍內(nèi),并且毛刺要小,否則就得調(diào)整修復(fù)凹凸模。
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