李崗

【摘 要】電梯轉子是電梯使用中的重要配件，保證電梯轉子的質量對于電梯安全來說有著非常重要的意義。從目前的分析研究來看，電梯轉子的鑄造工藝對其質量有著重要的影響，所以分析鑄造工藝存在的問題并對其進行改善十分必要。從現(xiàn)階段的具體分析來看，球鐵電梯轉子原采用呋喃樹脂砂進行生產(chǎn)，此種生產(chǎn)方式存在縮松和夾渣缺陷。對生產(chǎn)工藝的缺陷進行分析并在此基礎上改進工藝，有效地解決了問題，提升了鑄件成品率和生產(chǎn)的效率，實現(xiàn)了生產(chǎn)成本的降低。

【關鍵詞】球鐵電梯轉子；鑄造工藝；改進

【中圖分類號】TG255 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）02-0072-02

轉子在電梯的運行當中發(fā)揮著重要的作用，保證轉子的質量對于電梯安全性的提升有著重要的意義。從目前的分析來看，轉子鑄件的安全性能要求比較高，所以在生產(chǎn)的過程中，要嚴格地執(zhí)行標準，不允許存在任何缺陷。但是目前的生產(chǎn)工藝，其本身的完整性存在問題，所以鑄件的缺陷也比較嚴重。為了改善鑄件現(xiàn)狀，分析其問題產(chǎn)生的原因并對其進行改進具有現(xiàn)實意義。

1 球鐵電梯轉子鑄造工藝改進的必要性分析

電梯轉子是電梯利用中的重要零部件，其應用效果會影響電梯的使用安全，所以對其鑄造工藝做分析研究十分必要。從現(xiàn)階段的具體分析來看，球鐵電梯轉子鑄造工藝要進行優(yōu)化主要是出于以下2個方面的需要。

1.1 質量化生產(chǎn)的需要

從現(xiàn)階段的具體分析來看，電梯在使用過程的故障多發(fā)使得人們對電梯本身的運行質量有了更為密切的關注，在人們的普遍要求下，提升電梯自身配件的質量勢在必行。電梯轉子作為影響電梯安全性的重要零部件，其鑄造工藝問題會導致轉子品質的下降，這對于電梯質量的提升十分不利。所以，在高標準的零部件生產(chǎn)要求下，電梯轉子的生產(chǎn)鑄造工藝優(yōu)化成為提升轉子質量的重要途徑。簡而言之，球鐵電梯轉子鑄造工藝改進是電梯本身質量提升的必然要求，是行業(yè)發(fā)展的必然進步。

1.2 成本控制的需要

從成本控制的角度來看，球鐵電梯轉子生產(chǎn)工藝的改進可以更有效地節(jié)約成本。簡單來說，目前的球鐵電梯轉子在具體的生產(chǎn)中，因為工藝的影響，材料的消耗比較大，產(chǎn)品的質量也無法實現(xiàn)進一步的上升，所以從整體上來看，目前使用的工藝會造成生產(chǎn)成本的大量增加。這不僅不利于企業(yè)的發(fā)展，與綠色經(jīng)濟發(fā)展的主題也相悖，所以必須對生產(chǎn)工藝做改進。簡而言之，在綠色經(jīng)濟發(fā)展的大背景下，出于生產(chǎn)資料消耗控制的生產(chǎn)成本的控制需要，進行球鐵電梯轉子鑄造工藝改進十分的必要。

2 鑄件結構及技術要求

從目前的具體分析來看，電梯的轉子呈圓盤形的結構，其標準鑄件的材料牌號是QT500-7，轉子的凈重是100 kg。對轉子結構進行分析，其最大的輪廓尺寸是φ520 mm×255 mm，主要的壁厚標準是26 mm。對鑄件的化學成分進行分析，其中的碳含量要求在3.6%～3.7%，硅含量要求在2.6%～2.7%，錳含量要求在0.35%～0.45%，磷的含量要求不大于0.06%，硫的含量要求不大于0.02%，鎂的含量要求在0.03%～0.05%，錸的含量要求在0.01%～0.02%，鉻的含量要求不大于0.1%。對轉子的力學要求進行分析，其抗拉強度要在500 MPa以上，屈服度也要大于300 MPa，伸長率要大于7%，硬度要維持在170～230 HB。只有保持以上的標準，轉子的安全性才能得到保障。此外，為了使得轉子的性能更加突出，需要對其做退火熱處理。

3 原生產(chǎn)工藝及存在的問題

從球鐵電梯轉子的具體生產(chǎn)來看，其鑄件有固定的工藝，以下對其工藝進行具體分析和闡述。

3.1 原生產(chǎn)工藝

從轉子的原工藝分析來看，其造型采用的是呋喃樹脂砂，工藝采用的是頂注側邊澆冒口。整個生產(chǎn)過程的澆鑄采用的是封閉式的澆鑄系統(tǒng)，直澆道截面積的尺寸為φ45 mm，橫澆道的截面尺寸為35/40 mm×40 mm。整個系統(tǒng)設有側邊澆冒口1個，出氣冒口3個，橫澆道保持上下連接的狀態(tài)，放置75 mm×75 mm，方孔口徑為2.0 mm的硅酸鋁耐火纖維過濾網(wǎng)，孔軸由呋喃樹脂砂芯形成。原工藝當中使用到的鐵液化學成分如下：碳含量為3.75%～3.85%，硅含量為1.6%～1.7%，錳含量為0.35%～0.45%，磷的含量不大于0.06%，硫的含量不大于0.025%，鉻的含量要求不大于0.1%。采用中BaSi高效孕育劑加倒包孕育，孕育的劑量維持在0.6%～0.7%。采用球化劑進行單鑄試塊的澆鑄，在澆鑄時溫度要維持在1 350～1 380 ℃，澆鑄的時間為20～30 s。

3.2 存在的問題

從原生產(chǎn)工藝的具體分析來看，采用頂注側邊澆冒口的工藝雖然能夠保證鑄件具有較好的補縮效果，工藝出品的效率也比較高，但是鑄件軸孔下端熱節(jié)處的冷卻十分緩慢，對其進行加工后發(fā)現(xiàn)該熱節(jié)很容易產(chǎn)生縮松缺陷。此外，采用纖維過濾網(wǎng)的效果也比較差，鑄件夾渣的缺陷比較突出，尤其是鑄件的上端，加工滾齒處夾渣的廢品率比較高，嚴重時廢品率能達到50%，嚴重地影響了材料的利用率，對生產(chǎn)成本的控制十分不利。采用呋喃樹脂砂進行生產(chǎn)，不僅生產(chǎn)的效率比黏土砂低，整體生產(chǎn)的成本比較高，對于批量生產(chǎn)和客戶需求的滿足十分不利。

4 工藝優(yōu)化及生產(chǎn)驗證

從上述的分析來看，原生產(chǎn)工藝不僅會使得鑄件發(fā)生比較顯著的質量問題，還不利于生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，所以在總結問題的基礎上進行工藝的優(yōu)化十分必要。以下便是工藝優(yōu)化的具體分析。

4.1 優(yōu)化方案

針對呋喃樹脂砂生產(chǎn)的缺陷，采用KS70開式的自動濕黏土砂進行造型生產(chǎn)，砂箱的內(nèi)廓采用上下型的方式，標準統(tǒng)一為700 mm×800 mm×220 mm。分型的面位置確定在鑄件上沿下100 mm的地方，這樣可以保證下箱能夠有足夠的吃砂量。整個工藝采用中注側邊澆冒口，軸孔芯由灰鑄鐵鐵芯代替原來的樹脂芯。原工藝中的過濾纖維效果較低，所以采用泡沫陶瓷過濾片進行澆鑄，整個澆鑄還是采用封閉澆鑄系統(tǒng)。在澆鑄中，直澆道使用φ40 mm的彈簧澆口杯，橫澆道依然采用上下搭接的方式，在直澆道下進行φ90 mm×22 mm的泡沫陶瓷過濾片。在具體的澆鑄中，設置一個側邊澆冒口，在澆口的對面設置一個出氣溢流冒口，另外設置6個出氣針，在軸孔上端進行2個出氣針的設置，為了避免出現(xiàn)橫澆道抽吸冒口鐵液的現(xiàn)象，利用扁平澆道進行冒口連接。在球狀電梯轉子造型的時候，采用ZD0806J多觸頭鎮(zhèn)壓造型機。

4.2 生產(chǎn)驗證

生產(chǎn)工藝進行改進后，為了判斷改進工藝是否具有較好的效果，需要對其進行基本的驗證。從驗證的結果來看，采用自動造型線、側邊澆冒口及泡沫陶瓷過濾澆鑄工藝，軸孔利用鐵芯進行激冷，有效地消除了該部位存在的縮松現(xiàn)象和夾渣缺陷的問題。利用此種工藝，鑄件的成品率和生產(chǎn)效率都有了明顯的提升。從具體的數(shù)據(jù)分析來看，改進后的工藝其出品率達到了83%，鑄件的合格率達到了98%，而且自動造型的速度是50型/h，按照每天8 h的工作時間計算，其可以生產(chǎn)轉子400只，這實現(xiàn)了轉子批量生產(chǎn)的需求。

4.3 綜合效果分析

從上文的生產(chǎn)驗證分析來看，在進行生產(chǎn)工藝優(yōu)化之后取得了2個明顯的效果：首先，生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率得到有效的提升，這說明在生產(chǎn)的過程中材料的利用率獲得了極大的提升，過去因為殘次品較多導致的材料浪費情況得到了有效的控制。其次，生產(chǎn)工藝改進后，轉子的批量生產(chǎn)得以實現(xiàn)，可以有效地降低轉子生產(chǎn)的成本，換言之，轉子的批量生產(chǎn)提升了生產(chǎn)的效率，提高了企業(yè)的效益。綜合來講，球鐵電梯轉子生產(chǎn)工藝的改進無論是對于企業(yè)的發(fā)展還是電梯行業(yè)的質量進步都有著重要的意義。

5 結語

球鐵電梯轉子的原生產(chǎn)工藝缺陷明顯，不僅產(chǎn)品生產(chǎn)的效率較低，資源浪費情況也比較嚴重，分析原因對其進行改善后，生產(chǎn)效率明顯提升，質量也有了顯著的提高，這對于轉子的質量化、安全性和經(jīng)濟性的提升幫助巨大。在綠色經(jīng)濟發(fā)展的大背景下，轉子生產(chǎn)工藝的改進無疑是追求經(jīng)濟發(fā)展潮流的措施，而這種措施對于企業(yè)的進步來講具有重要的幫助，所以需要堅持這一措施的實施。

參 考 文 獻

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