В сравнение с традиционното пясъчно леене, коване + механична обработка и други процеси, предимствата напрецизно леенев производството на селскостопански машини се отразяват главно в трите измерения на "адаптивност, икономичност и надеждност":
1. Сложната структура се формира наведнъж, което значително намалява броя на стъпките на обработка
Повече от 70% от ключовите компоненти в селскостопанските машини са неправилни структури (като кутии, работни колела и зъбни части). Традиционните процеси изискват първо отливане на заготовки и след това отстраняване на голямо количество излишък чрез множество процеси като фрезоване, пробиване и шлайфане. Това не само води до високи разходи и дълги цикли, но също така лесно води до концентрация на напрежение вътре в компонентите. Прецизното леене може директно да формира сложни вътрешни кухини, извити повърхности и структури на дупки, с допуск за обработка от само една-трета до една-пета от традиционното леене. Някои компоненти дори могат да бъдат "директно инсталирани", намалявайки производствените цикли с 40% -60% и производствените разходи с 20% -30%.
2. Гъвкав избор на материал и точно съвпадение на изискванията на условията на работа
Работните условия на различните компоненти на селскостопанските машини се различават значително (като високо{0}}частите на трансмисията, устойчивите-на износване земеделски части и устойчивите-на корозия хидравлични части). Прецизното леене може да се адаптира към различни материали като стомана, сферографитен чугун, чугун с високо съдържание на хром, алуминиева сплав и дори да се постигне биметално композитно леене (като „здрава матрица+устойчива-на износване повърхност“). Например, лопатата за дълбоко разхлабване използва прецизна композитна отливка „Q235 матрица+Cr18 устойчив на износ-слой“, която не само осигурява устойчивост на удар, но също така подобрява живота на устойчивост на износване, с цялостно подобрение на производителността от 40% в сравнение с компонент от един материал.
3. Висока точност на размерите и силна консистенция на партидите
Селскостопанската техника е широко{0}}мащабно производствено оборудване и нейните компоненти трябва да отговарят на изискванията за взаимозаменяемост (като монтажните размери на зъбните колела и леглата на лагерите). Толерансът на размерите на прецизното леене може да се контролира в рамките на ± 0,03- ± 0,1 mm, а колебанието на размерите на една и съща партида компоненти е по-малко или равно на 0,05 mm, което е много по-добро от традиционното леене (± 0,5- ± 1 mm), което значително намалява трудността на сглобяването и подобрява цялостната надеждност. Например, ако грешката на разстоянието на траншея на сеялката надвишава 0,5 mm, това ще доведе до неравномерна сеитба. Прецизното леене може да контролира грешката в рамките на 0,1 мм, като напълно отговаря на изискванията за прецизна сеитба.
4. Стабилни механични свойства, подходящи за тежки условия на работа
Прецизното леене може да постигне еднаква и фина зърнеста структура чрез контролиране на пропускливостта на корпуса на формата, температурата на изливане и скоростта на охлаждане. Якостта на опън, якостта на удар и устойчивостта на износване на компонентите са по-добри от традиционното леене. Например, главината на задвижващото колело на трактор е направена от прецизен сферографитен чугун (QT600-3), с якост на опън от 600MPa и якост на удар По-голяма или равна на 15J/cm². Той може да издържи на чести удари от неравни пътни настилки в полето, а степента на отказ е намалена с 60% в сравнение с традиционното леене.
5. Енергоспестяващи и екологични, в съответствие с тенденцията на зелено производство
Степента на използване на материала при прецизното леене може да достигне 85% -95% (традиционното леене само 60% -70%), намалявайки генерирането на метални отпадъци; В същото време, чрез намаляване на употребата на флуид за рязане и консумацията на енергия при последваща механична обработка, въглеродните емисии се намаляват с повече от 30%. В допълнение, някои компоненти на селскостопански машини са изработени от прецизно леене от алуминиева сплав за постигане на олекотяване, което може да намали общия разход на гориво с 5% -10%, в съответствие с посоката на развитие на "спестяване на енергия и намаляване на потреблението" в селскостопанското оборудване.
Сценарии за адаптиране на често използвани процеси на прецизно леене в селскостопански машини
Разликите в характеристиките на различните процеси на прецизно леене определят целевото им приложение в компонентите на селскостопанските машини:
| Тип процес | Основни силни страни | Адаптиране към компоненти на селскостопански машини | Типичен случай |
| Леене по модели (восъчно леене) | Висока точност (CT4-CT6), формоване на сложна форма | Зъбни колела, сърцевини на клапани, работни колела на сеялки, зъби на вършачния барабан | Прецизна камера на сеялка и сеялка |
| Отливка с изгубена пяна (EPC) | Големи и сложни структури с добро качество на повърхността | Корпус на трансмисия, корпус на диференциал, корпус на водна помпа | Корпус на скоростната кутия на трактора |
| Формоване на черупки | Масово производство, висока стабилност на размерите | Втулка на вала, лемеж, гребло, хидравлично съединение | Хидравлично маслотръбно съединение за селскостопански машини |
| Леене под налягане (леене под налягане) | Лек и ефективен | Тяло на масления цилиндър от алуминиева сплав, конзола на радиатора | Корпус на хидравличен цилиндър на комбайн |
Тенденции и перспективи на развитие
С трансформацията на съвременното селско стопанство към „прецизност, интелигентност и голям-мащаб“ изискванията към компонентите в селскостопанските машини продължават да се надграждат. Прилагането на прецизно леене в производството на селскостопански машини ще представи три основни тенденции:
Обновяване на материалите и компаундиране: Разработване на нови сплави, които са-устойчиви на износване и -корозия (като нанокомпозитен износоустойчив-чугун), насърчаване на прецизно леене на биметални и многометални композити и допълнително подобряване на експлоатационния живот на компонентите; В същото време разширяването на приложението на леки материали като алуминиеви и магнезиеви сплави може да намали общото потребление на енергия на машината.
Дигитализация и интелигентност на процесите: Комбиниране на 3D печат за бързо създаване на прототипи (като 3D печат на восъчни форми и пясъчни форми) за съкращаване на цикъла на изследване и развитие на нови компоненти на селскостопански машини (от традиционните 3-6 месеца до 1-2 месеца); Чрез оптимизиране на процеса на леене чрез числена симулация (като ProCAST), прогнозиране и намаляване на дефекти като свиване и пукнатини, степента на квалификация на компонентите е подобрена до над 99%.
Адаптиране към нуждите на интелигентни селскостопански машини от висок-клас: Земеделските машини за автономно управление и оборудването за прецизна работа изискват по-висока прецизност (като частите на кормилната система) и надеждност (като седалките за монтиране на сензори) на компонентите. Прецизното леене ще се развие към „ултра прецизност и интеграция“, като постигане на интегрирано леене на повърхности за монтиране на сензори и структурни компоненти за намаляване на грешките при сглобяване.
Заключение
Прецизното леене идеално отговаря на производствените нужди на селскостопанските машини за „адаптиране към тежки условия на работа, висока надеждност и енергоспестяване и намаляване на потреблението“ чрез основните си възможности за „комплексно структурно формиране, персонализиране на материалите и високо-прецизно масово производство“. От предаването на енергия до култивирането и прибирането на реколтата, от хидравличното управление до спомагателните системи, прецизното леене се превърна в ключова техническа подкрепа за подобряване на производителността на селскостопанските машини, намаляване на производствените разходи и насърчаване на надграждането на селскостопанско оборудване. В бъдеще, с оптимизиране на процесите и иновация на материалите, прецизното леене ще играе по-голяма роля в областта на високо-интелигентните селскостопански машини, осигурявайки по-ефективна и надеждна поддръжка на оборудването за модерно земеделско производство.
