唐麗萍 牛素芳

（中設(shè)集團(tuán)裝備制造有限責(zé)任公司，北京 100055）

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輪轂關(guān)鍵過(guò)程控制

唐麗萍 牛素芳

（中設(shè)集團(tuán)裝備制造有限責(zé)任公司，北京 100055）

摘 要：本文通過(guò)對(duì)輪轂產(chǎn)品技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)工藝性分析，從避免鑄件缺陷考慮，加強(qiáng)過(guò)程控制，采用ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)品投產(chǎn)前首先進(jìn)行工藝交底，細(xì)化流程，關(guān)鍵過(guò)程進(jìn)行控制，造型重點(diǎn)監(jiān)控采用原材料中原砂粒度、灰分、水分、機(jī)械法再生砂灼堿量及砂型強(qiáng)度；冶煉重點(diǎn)監(jiān)控澆溫、澆速、DI值，對(duì)不合格趨勢(shì)及時(shí)調(diào)整。使批量產(chǎn)品合格率達(dá)95%以上。

關(guān)鍵詞：輪轂；過(guò)程控制；DI值；合格率

0. 前言

輪轂，汽車輪胎內(nèi)以軸為中心用于支撐輪胎的圓柱形金屬部件，通俗地說(shuō)，就是車輪中心安裝車軸的部位，是連接制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）、輪盤和半軸的重要零部件。其性能直接影響著汽車的整體性能，影響汽車的有效使用壽命和行駛的安全性，所以輪轂應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，表面及內(nèi)部要求嚴(yán)格，鑄件不允許有縮松、夾砂、裂紋等缺陷。

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，產(chǎn)品不僅在成本上需要加以控制，更需要在質(zhì)量上占優(yōu)勢(shì)地位。105分廠從2014年在ISO9000標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，推行ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)，在過(guò)程控制中進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。新產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量先期策劃和編制控制計(jì)劃，老產(chǎn)品輪轂重點(diǎn)控制關(guān)鍵工序。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行過(guò)程控制。

一、造型過(guò)程控制

依據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求及該產(chǎn)品屬于批量生產(chǎn)，手工造型，尺寸公差執(zhí)行CT11，根據(jù)公司現(xiàn)狀，優(yōu)先選用樹脂砂造型制芯。

樹脂砂優(yōu)點(diǎn)：砂型、芯強(qiáng)度高、成形性好，可生產(chǎn)出形狀復(fù)雜、內(nèi)部質(zhì)量要求高的鑄件、鑄件表面光潔，尺寸精度高，生產(chǎn)率高，可以節(jié)省生產(chǎn)場(chǎng)地和提高生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期。

1. 原材料控制

樹脂砂強(qiáng)度高低是砂型、芯主要指標(biāo)之一，強(qiáng)度太高砂型、芯退讓性差，鑄件在冷卻、凝固過(guò)程中收縮受阻，引起鑄件裂紋，強(qiáng)度太低，鑄型在轉(zhuǎn)運(yùn)、下芯過(guò)程中容易損壞，引起鑄件產(chǎn)生夾砂、氣孔缺陷；所以樹脂砂型、芯要保證合適的強(qiáng)度。砂型強(qiáng)度影響因素在樹脂配比同等情況下主要有原砂粒度及分布、再生砂含泥量、細(xì)粉，灼堿。根據(jù)多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，面砂選用天津硅砂，粒度太粗，保證同樣強(qiáng)度情況下浪費(fèi)樹脂用量，粒度太細(xì)強(qiáng)度偏低，選用粒度40 —100目4篩砂，細(xì)砂填補(bǔ)粗砂空擋，既保證合格強(qiáng)度，又合理利用樹脂。背砂用機(jī)械法再生砂，每天檢測(cè)含泥量、細(xì)粉，灼堿，按工藝標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行調(diào)控。如圖1所示。

2. 型芯砂混制及強(qiáng)度控制

混砂工序至關(guān)重要，混砂質(zhì)量的好壞直接影響后序順利操作及砂型（芯）質(zhì)量?；焐百|(zhì)量的重要標(biāo)志是混砂均勻性。這一方面取決于混砂機(jī)運(yùn)行精度，尤其是液料系統(tǒng)定量泵的定量準(zhǔn)確性及攪籠內(nèi)攪刀攪拌的合理性。另一方面取決于工藝配比，其中樹脂用量是關(guān)鍵：用量過(guò)小，容易造成覆膜不充分，砂型強(qiáng)度降低；過(guò)大，不僅容易造成材料浪費(fèi)，而且易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。現(xiàn)

二、冶煉過(guò)程控制

1. 冶煉嚴(yán)格配料，熔清碳含量保證脫碳量足夠≥0.3%，掌握合適的吹氧時(shí)機(jī)（鋼液溫度≥1560℃），規(guī)范取樣時(shí)間和取樣區(qū)域，保證化學(xué)成分具有代表性，并嚴(yán)格控制DI值圖2及AI含量（0.02%～0.05%）。

2. 澆注溫度、速度確定

澆注溫度過(guò)高易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘砂、熱裂等缺陷；澆注溫度過(guò)低易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。該產(chǎn)品材質(zhì)熔點(diǎn)1520℃，過(guò)熱度考30℃～50℃，考慮鑄件壁厚，澆注溫度控制在1570℃～1550℃。

澆包容量及包孔的選擇，選底注包經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)12t鋼包，φ55mm孔徑。箱液重4.5t。第一箱平均澆注速度72kg/s，澆注時(shí)間63″，第二箱平均澆注速度55kg/s，澆注時(shí)間82″。

液面上升速度18.2mm/s～23.8mm/s（鑄件高1.5m/澆注時(shí)間），上升速度控制在預(yù)計(jì)20mm/s左右。澆速太快的缺點(diǎn)：金屬對(duì)型壁的沖刷作用大；易產(chǎn)生脹砂、抬箱、沖砂等缺陷，不利型內(nèi)、芯內(nèi)氣體的排除。澆速太慢的缺點(diǎn)：澆注期間金屬對(duì)型腔上表面烘烤時(shí)間長(zhǎng)，促成夾砂結(jié)疤和粘砂類缺陷，金屬液溫度和流動(dòng)性降低幅度大，易出現(xiàn)冷隔、澆不到及鑄件表皮皺紋，嚴(yán)重時(shí)鑄件因補(bǔ)縮不良產(chǎn)生縮松。澆注溫度、速度的關(guān)系如圖3所示。

三、過(guò)程控制前后效果對(duì)比

1. 砂芯強(qiáng)度控制過(guò)高，鑄件產(chǎn)生裂紋，2014年12月份批量生產(chǎn)41件，裂紋6件報(bào)廢，廢品率14.6%。

2. DI值偏高產(chǎn)生裂紋

DI值偏高與裂紋的關(guān)系見表1。

2015年6月份前批量生產(chǎn)60件，裂紋3件返修讓步，讓步率5%。

3. 37月份加強(qiáng)關(guān)鍵工序控制以來(lái)，生產(chǎn)鑄件45件，裂紋明顯減輕，沒(méi)有因裂紋報(bào)廢、讓步接收件1件，讓步率2.2%。收到了預(yù)期效果。場(chǎng)根據(jù)強(qiáng)度控制圖及時(shí)調(diào)整樹脂配比。

表1

參考文獻(xiàn)

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［6］中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造專業(yè)學(xué)會(huì).鑄造手冊(cè)第五卷鑄造工藝［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

中圖分類號(hào)：TG24

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