型砂质量对冷激铸铁凸轮轴的影响

型砂质量对冷激铸铁凸轮轴的影响作者：亚新科凸轮轴（仪征）有限公司徐中旺来源：AI汽车制造业合格的铁水和合格的砂型是获得稳定合格的冷激铸铁凸轮轴毛坯的两个必备条件。我公司主要生产冷激铸铁凸轮轴和冷激球铁凸轮轴，过去产品造型全部使用热芯盒，型砂采用覆膜砂。2005年底，我公司从国外引进了3条潮模砂生产线，开始学习使用潮模砂生产冷激凸轮轴毛坯。2006年初，我公司试生产一种六缸机凸轮轴，材料为冷激球铁，产品性能符合顾客图纸及其相关标准的要求，但是因外观的砂气孔以及皮下气孔等缺陷所引起的废品很多。针对这种情况，公司于2006年6月份成立了多功能的6∑项目小组。废品原因分析1.原因分析：针对砂气孔以及皮下气孔等缺陷，采用头脑风暴法，最后认为型砂性能是导致该类缺陷的主要因素。2.数据测量：将1～6月份期间型砂性能的数据全部收集起来。图1～5所示为型砂5个性能指标与时间的变化趋势。在生产中应用的凸轮轴毛坯主要的缺陷分别为：皮下气孔、砂气孔。多功能的6∑项目小组针对缺陷产生的原因以及型砂前6个月的主要性能指标图表进行分析，确定主要原因如下：（1）型砂水分偏高；（2）型砂的透气性低，导致在浇注过程中产生的气体不容易排出，使得型腔内气压增大，产生气孔；（3）型砂在浇注过程中还原性气体不够，使得球铁处理中残留镁与水发生反应，产生氢气孔；（4）型砂中含泥量偏高，导致型砂水分偏高。图1图2图3图4图5改进措施针对产生废品的原因，项目小组采取了一系列的改进措施：1.降低型砂的水分。（1）控制水的加入量。我公司以往混砂主要靠操作工自行控制型砂水的加入量，其他的指标也只是靠理化室定期抽检，因此导致型砂各项指标散差增大。针对这种情况，我公司从德国SENSORCONTORL公司购买了一套型砂在线检测设备，首先在混砂机的旧砂斗上对旧砂水分进行检测，将检测的结果反馈给控制中心，控制中心依据水分的设定值及总的混砂量，计算出需要的加水量。另外该套设备在出砂口对每盘砂抽检其水分、紧实率、湿压强度和砂温等4项指标，如果出现不合格项，该套检测设备将不合格的指令反馈给砂处理控制中心，砂处理控制中心就将该盘砂排空，再重新进行下盘砂的处理。（2）降低型砂的含泥量。在砂处理系统中有多处除尘风口，通常将六角筛上口的除尘风口开到最大，因为经六角筛处理的旧砂中死灰较高，可利用性不大；而在其他位置的除尘风口，则根据型砂的含泥量调整其大小。2.提高型砂的透气性。3.提高型砂的灼烧减量，增加煤粉的加入量。4.针对型砂在线检测设备不能检测到的其他性能指标如含泥量、灼烧减量、有效土的含量，公司采用控制图对其控制跟踪。经过3个月的改进，产品内部废品率由立项时的72.13%提高到项目结束时的86.15%（见图6），外部废品由立项时的17.8%降低到项目结束时的低于1.0%。图6图7～11所示为改进后型砂性能的变化趋势。图7图11控制的措施1．将改进后的型砂参数文件化；2．对含泥量、灼烧减量、有效土含量的控制图建立反应机制；3．建立矽砂、膨润土、煤粉每日消耗表以及每日淘汰灰分表，应使两者保持平衡。另外可以通过矽砂、膨润土、煤粉每日消耗表与混砂设定值进行对比，对混砂机的称量秤进行校准。(end)