本文中國鑄造網(wǎng)主要為大家介紹,鑄件技術(shù)準(zhǔn)備過程的質(zhì)量控制問題。
對于機(jī)械制造業(yè),產(chǎn)品正式生產(chǎn)前的技術(shù)準(zhǔn)備過程包括產(chǎn)品研制、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及試制、產(chǎn)品的鑒定與定型、工藝與工裝的設(shè)計(jì)與制造、工藝與工裝的試制和定型等過程。只有完成了這些過程以后,才能將產(chǎn)品正式投入生產(chǎn)。這個技術(shù)準(zhǔn)備過程的質(zhì)量,對產(chǎn)品質(zhì)量起著決定性作用。
就鑄造生產(chǎn)而言,雖然一般不進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),而是按產(chǎn)品圖樣生產(chǎn)鑄件,但條件,再根據(jù)工裝圖制造工裝,如果是新產(chǎn)品或老產(chǎn)品需修改工藝,還要對工藝和工裝進(jìn)行驗(yàn)證和鑒定。顯然,鑄件結(jié)構(gòu)和工藝方案及工裝設(shè)計(jì)是否正確、合理,工裝制造是否符合精度要求,對鑄造質(zhì)量起著重要的作用。因此,要控制鑄造質(zhì)量,首先就要控制工藝技術(shù)準(zhǔn)備過程的質(zhì)量。
(一)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定
制定并完善鑄造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),是保證和提高鑄件質(zhì)量的前提條件。它有如下方面的內(nèi)容:
1.鑄造用材料標(biāo)準(zhǔn)鑄造用材料包括金屬材料與非金屬材料兩大類;一般都有國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)。隨著生產(chǎn)發(fā)展和對鑄件質(zhì)量要求越來越高,應(yīng)當(dāng)不斷修訂和補(bǔ)充新的標(biāo)準(zhǔn),材料的質(zhì)量指標(biāo)一般都分為若干等級,每個工廠企業(yè)應(yīng)根據(jù)鑄件的質(zhì)量要求及自身的具體情況,選用其中的一個或幾個等級作為材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.鑄件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
(1)鑄件材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。均由國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,但目前使用的標(biāo)準(zhǔn)中缺項(xiàng)還很多,許多常用的鑄造合金,如高合金特種鑄鐵,蠕墨鑄鐵,奧氏體鋼,耐熱鋼等,其標(biāo)準(zhǔn)正在制定中,已有的標(biāo)準(zhǔn)也急需不斷修訂。鑄造工作者必須按產(chǎn)品圖樣中對材料的要求嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對材質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。由于力學(xué)性能檢查費(fèi)用較高且費(fèi)工時,可澆注本體試塊或單獨(dú)澆注試塊(保證試樣與鑄件有相同或接近的工藝條件)來控制鑄件的力學(xué)性能。要通過檢查鑄件的金相組織來間接控制鑄件的力學(xué)性能,就必須找出兩者之間的相關(guān)關(guān)系。由于這一過程與很多因素有關(guān),各鑄造廠只能在自己特定的生產(chǎn)條件下,積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),大體定出本廠的
金相組織檢查標(biāo)準(zhǔn)。
(2)鑄件精度標(biāo)準(zhǔn)。包括鑄件尺寸及重量精度和鑄件表面粗糙度,是鑄件的一個重要質(zhì)量指標(biāo)。鑄件尺寸公差和鑄件表面粗糙度比較樣塊的國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定,該標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn).[SO 8062—1984(E)《鑄件尺寸公差制》和ISO2632/Ⅲ一1979<表面粗糙度的比較樣塊 第三部分:鑄造表面》,均有廣泛的適用性,既適用于各種不同的造型方法,又適用于不同的鑄造合金。鑄件尺寸公差共分16個等級,按不同的生產(chǎn)批量、不同的造型工藝方法和不同的鑄造合金選用。各鑄造廠還必須根據(jù)本廠實(shí)際情況,選擇靠上的一級或靠下的一級(一般針對某一具體情況,標(biāo)準(zhǔn)中共列出三個精度等級供選用)。
如果用戶或產(chǎn)品設(shè)計(jì)者對鑄件精度提出的要求,鑄造廠(車間)在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下無法達(dá)到,工廠應(yīng)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)分析,以決定是否生產(chǎn)。但生產(chǎn)前鑄件精度一經(jīng)確定,鑄造廠就應(yīng)當(dāng)滿足鑄件的精度要求,并按規(guī)定的精度檢查和驗(yàn)收鑄件。
(3)鑄件表面及內(nèi)部缺陷的修補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下,對于大多數(shù)鑄件只能管定工廠標(biāo)準(zhǔn),一般由產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門根據(jù)產(chǎn)品中鑄件的工作環(huán)境和使用條件來決定。由于鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)及使用條件千差萬別,很難為鑄件的表面及內(nèi)部缺陷
制定通用的標(biāo)準(zhǔn)。不允許鑄件的表面和內(nèi)部存在任何缺陷,將大大提高鑄件的 產(chǎn)成本。對于影響鑄件美觀的表面缺陷,或經(jīng)修補(bǔ)后就不再影響鑄件使用性及耐用性的缺陷,均可經(jīng)適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行修補(bǔ),將不合格的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楹细衿罚源私档蜕a(chǎn)成本是必要的。
(二)鑄件設(shè)計(jì)
一個鑄件的設(shè)計(jì)是否合理,不僅對鑄件質(zhì)量有很大影響,而且對鑄件生產(chǎn)成本有很大影響。在接到要生產(chǎn)的鑄件的零件圖(或鑄件圖)以后,首先要進(jìn)行鑄造工藝審查,以便做到選材正確和結(jié)構(gòu)合理。
1.鑄件用金屬的選擇零件在工作時所處的環(huán)境(溫度、周圍介質(zhì)的性質(zhì)等)和所受載荷的大小及特性(靜態(tài)、動態(tài)、交變、沖擊、相關(guān)零件問有無滑動等)是選擇鑄造金屬材料的主要依據(jù)。在能滿足工作條件的前提下,材料的價格也是選擇材料的重要依據(jù)。必須根據(jù)材料的使用條件,提出材料必須具備的基本性能,然后選用較合適的和較經(jīng)濟(jì)的材料。
2.鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理的鑄件,在澆注過程中鑄件容易產(chǎn)生某些缺陷。由于各種材料的鑄造性能有很大差別,故不同的合金材料對鑄件結(jié)構(gòu)有不同的要求。例如液態(tài)流動性差的合金,要求鑄件的相對壁厚不能太薄或結(jié)構(gòu)太復(fù)雜;液態(tài)凝固和收縮大的合金,要求鑄件或按順序凝固原則設(shè)計(jì),或者壁厚均勻無明顯熱節(jié),特別不應(yīng)在不同高度有多個孤立的熱節(jié),給冒口補(bǔ)縮帶來困難,使鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松;凝固時對壁厚敏感的合金,鑄件壁厚應(yīng)盡量均勻。鑄件結(jié)構(gòu)不合理,可能使鑄造過程變得復(fù)雜或使鑄造工藝裝備復(fù)雜。鑄件越是復(fù)雜,就越容易出現(xiàn)鑄造缺陷。應(yīng)當(dāng)遵循在能滿足使用要求的前提下,結(jié)構(gòu)盡量簡單的原則。
鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可從如下方面著手:
(1)從提高鑄件承載能力出發(fā),合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)。
(2)從提高鑄件質(zhì)量和防止鑄造缺陷出發(fā),合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)。
(3)從簡化鑄造工藝及工裝出發(fā),合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)。
(4)從方便機(jī)械加工出發(fā),合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)。
(5)因鑄造工藝的需要而合理設(shè)計(jì)或修改鑄件結(jié)構(gòu)的某些細(xì)節(jié)。