提高鑄件成品率途徑初探

侯鳳國(guó)

（遼寧工程職業(yè)學(xué)院，遼寧 鐵嶺112000）

1.鑄件成品率概念

按鑄造管理慣例統(tǒng)計(jì)概念，成品率的計(jì)算式K=∑合格鑄件定額重量/投爐金屬材料重量×100%公式①。式中分子是合格鑄件的定額重量，而非鑄件實(shí)際重量（或隨機(jī)重量），否則公式①?zèng)]有意義。因?yàn)樵谫I賣雙方交易前，在鑄件合格的前提下，要確定一個(gè)雙方認(rèn)可的重量，對(duì)于賣方而言即為定額重量，按國(guó)際慣例稱之為"認(rèn)可件"，其后無(wú)論交易多少件，只要鑄件合格，均以"認(rèn)可件"重量為交易價(jià)格。式中分母為實(shí)際稱量的投爐金屬材料重量。

鑄件重量、生產(chǎn)數(shù)量、種類不同，K值通常為60-70%不等，一般情況下，鑄件越小，K值越??；鑄件越大，K值越大。無(wú)論何種情況，K值大小是決定鑄件成本最敏感指標(biāo)。就是通常所說(shuō)一噸爐料能生產(chǎn)出多少公斤合格鑄件。

2 損失率構(gòu)成

2.1 鐵水收得率及熔損率

任何熔爐熔煉任何金屬材料均不可避免地產(chǎn)生熔煉損失，其熔煉效率計(jì)算式：鐵水收得率K1=∑熔煉所得鐵水重量/投爐金屬材料重量×100%.公式②。從理論上而言，有學(xué)者經(jīng)研究得出結(jié)論：沖天爐熔煉鑄鐵的絕對(duì)燒損率為1.0%，實(shí)際上由于原材料質(zhì)量狀況、焦炭用量等不同，沖天爐的運(yùn)行狀態(tài)不同，熔損率遠(yuǎn)高于1.0%，通常均為5.0%或更高，有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)，可高達(dá)10%。熔損率若能控制在5.0%已是不錯(cuò)的指標(biāo)。即使是5.0%，絕對(duì)值也很大，每年熔煉1.000噸金屬材料，變成煙氣及造渣損失的絕對(duì)值即為50噸。

2.2 鐵水利用率及鐵水損失率

熔煉鐵水全部注入型腔是最理想，實(shí)際上卻難以實(shí)現(xiàn)，鐵水利用率計(jì)算式：K2=∑注入型腔的鐵水重量/∑熔煉所得鐵水重量×100%公式③以下各種情況須將鐵水倒入錠模或落地待重熔：

a、包內(nèi)剩余鐵水的溫度已不能滿足繼續(xù)澆鑄要求或接入鐵水也不能滿足澆注下一個(gè)鑄件要求。

b、包內(nèi)有剩余鐵水、按著需用同一澆包處理球墨鑄鐵或其他特種鑄鐵；

c、卸爐后剩余鐵水等。

所以，每爐次均有一部分鐵水不能注入型腔，落地鐵水越多，重熔量越多，損失越大。

2.3 工藝出品率及工藝損失率

每種鑄件均須有特定要求的澆鑄系統(tǒng)、工藝補(bǔ)正量等，還有的要求設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)冒口，有時(shí)產(chǎn)生飛刺等，這些無(wú)疑增加了鐵水用量，這是稱為工藝損失。工藝出品率計(jì)算式：K3=∑鑄件定額重量/∑注入型腔鐵水重量×100%公式④。如果去除符號(hào)∑即為單一鑄件的工藝出品率。一般情況，鑄件越小K3越低，鑄件越大，K3越高。

須明確公式④中鑄件定額重量，某些專業(yè)課本或某些專業(yè)手冊(cè)列有如下公式：鑄件工藝出品率=鑄件毛坯重量/鑄件毛坯重量+澆、冒口重量×100%。此公式值得商榷，首先，鑄件毛坯重量是一個(gè)變數(shù)。無(wú)論模樣或造型方法多么精確，所生產(chǎn)同一種鑄件的重量互不相同，即使尺寸完全相符，每次熔煉鐵水密度也各不相同。其次，從商業(yè)角度而言，前文已提到，不會(huì)因?yàn)殍T件重量的變化而改變交易額。由此。也為生產(chǎn)方提供了降低金屬材料消耗空間，如果企業(yè)按鑄件尺寸負(fù)差制做，且達(dá)到合格要求，可從中獲得一定收益，用鑄件毛坯重量來(lái)計(jì)算工藝出品率既沒(méi)有工程意義也沒(méi)有管理意義

2.4 鑄件合格率及廢品率

無(wú)論企業(yè)裝備多么精良，管理、工藝多么嚴(yán)謹(jǐn)，鑄件也會(huì)產(chǎn)生缺陷以至廢品，因?yàn)殍T造生產(chǎn)常有不可預(yù)見(jiàn)因素，以及人為隨意性所致。鑄件合格率計(jì)算式為：K4=∑合格鑄件定額重量/∑鑄出鑄件定額重量×100%.公式⑤。合格品與廢品是相對(duì)而言的，各企業(yè)有自己的鑄件標(biāo)準(zhǔn)，貫徹中又可能有"靈活性"，在一定條件下，廢多了，除了經(jīng)濟(jì)損失外，時(shí)間又不允許，不可避免標(biāo)準(zhǔn)要"打折"。所以，同一個(gè)有某種缺陷的鑄件在不同企業(yè)，會(huì)有不同的判定結(jié)果。各企業(yè)質(zhì)量指標(biāo)會(huì)有差別，總之，廢品率不是質(zhì)量指標(biāo)，而廢品率多少與合格品無(wú)關(guān)，與質(zhì)量也無(wú)關(guān)。

在極端情況下，如果廢品產(chǎn)生已使企業(yè)經(jīng)濟(jì)能力難以承受，而且不得不推遲交貨期時(shí)，企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)給予足夠重視并及時(shí)采取措施遏止。在市場(chǎng)日趨激烈競(jìng)爭(zhēng)下，鑄造企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)掌握經(jīng)營(yíng)企業(yè)最根本原則依次是：交貨期-質(zhì)量-價(jià)格，即：按時(shí)交貨，產(chǎn)品質(zhì)量精良，價(jià)格適中。由此，樹立起企業(yè)良好信譽(yù)形象以至創(chuàng)造企業(yè)品牌。

3 、成品率工藝表達(dá)式

前述公式①為成品率的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式，實(shí)際上公式①要按表1所列各工藝過(guò)程相互銜接化簡(jiǎn)后最終表達(dá)式?，F(xiàn)將表1中各工序完整表達(dá)出來(lái)為：K=K1K2K3K4×100%公式⑥。將各項(xiàng)代入則K=∑熔煉所得鐵水重量/∑投爐金屬材料重量×∑注入型腔鐵水重量/∑熔煉所得鐵水重量×∑鑄出鑄件定額重量/∑注入型腔鐵水重量×∑合格鑄件定額重量/∑鑄出鑄件定額重量×100%=∑合格鑄件定額重量/∑投爐金屬材料重量×100%，化簡(jiǎn)后即為公式①。

用文字來(lái)表達(dá)公式⑥的數(shù)字意義既：投爐100%金屬材料，獲得不足100%的鐵水；這不足100%的鐵水不可能全部注入型腔；注入型腔的鐵水又不能全部形成鑄件；生產(chǎn)鑄件很難是全部合格的。

4 、提高成品率K及提高鑄件質(zhì)量途徑。

成品率及鑄件質(zhì)量由企業(yè)管理水平、工藝水平、裝備水平、原材料質(zhì)量、作業(yè)條件及操作者"技術(shù)水平"等條件決定的，通常所說(shuō)人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)因素。

隨著裝備制造業(yè)的進(jìn)步，對(duì)鑄件質(zhì)量要求愈來(lái)愈高，數(shù)量、品種需求越來(lái)越多，鑄造工作者任務(wù)就是如何以更少消耗生產(chǎn)出用戶所要求高質(zhì)量的鑄件。古語(yǔ)說(shuō)："工欲善其事，必先利其器"，因此，應(yīng)以"逆向思維"從最后一道工序依次往前確定各工序質(zhì)量要求，并滿足工序質(zhì)量要求所需要裝備、工藝條件、人員配備等細(xì)節(jié)，及出現(xiàn)差異如何采取補(bǔ)救措施。

鑄件質(zhì)量指標(biāo)為：材質(zhì)機(jī)械性能、表面粗糙度、尺寸精度、壁厚偏差、重量偏差等。達(dá)到一定質(zhì)量指標(biāo)要具備相應(yīng)條件。

5 、成品率K的管理意義

成品率是最基本經(jīng)營(yíng)指標(biāo)，產(chǎn)量較高時(shí)，若提高1.0%，經(jīng)濟(jì)效益將十分顯著。

鑄造企業(yè)以生產(chǎn)一噸合格鑄件為基本單元核算所消耗的金屬材料，耐火材料、焦炭、水、電，勞務(wù)費(fèi)等，進(jìn)而核算出噸鑄件成本。當(dāng)K值提高時(shí)，各項(xiàng)投入將減少，生產(chǎn)負(fù)荷也相應(yīng)降低，并有一定的經(jīng)濟(jì)效益。同樣生產(chǎn)一噸鑄件，當(dāng)K值由65%提高到68%時(shí)，減少熔煉數(shù)量68kg；減少熔損數(shù)量7kg；減少重熔數(shù)量61kg。焦炭、造型材料等其他材料用量減少不再贅述。

7 、結(jié)論

綜上所述，K值是鑄造管理核心指標(biāo)，公式 K=K1·K2·K3·K4×100%，制約著鑄造生產(chǎn)材料消耗、成本、質(zhì)量等各個(gè)方面，主要取決于技術(shù)支撐。其任務(wù)就是如何減少熔煉損失、重熔損失、工藝損失、廢品損失，全面提高鑄件內(nèi)外在的質(zhì)量。鑄造行業(yè)既是高能耗，又是"苦、累、險(xiǎn)、臟、亂、差"，卻是裝備制造業(yè)最主要的，有時(shí)甚至是唯一的成型方法。如何降低材料、能源的消耗，減少污染又面臨一項(xiàng)任務(wù)。提高K值不僅能獲得經(jīng)濟(jì)效益，又能降低消耗、節(jié)約能源、減少污染，也降低工人的作業(yè)強(qiáng)度，是一項(xiàng)一舉多得的工作。

由于鑄造生產(chǎn)可變因素，不可知因素較多，質(zhì)量控制難度大，很多數(shù)據(jù)是事后檢驗(yàn)確定優(yōu)劣。是制約質(zhì)量因素，很多情況下須事先推理判斷有害程度然后采取可行對(duì)策。如果將理想鑄件質(zhì)量定為y，各工序質(zhì)量定為變量x，則y=f(x),x有x1.x2……xn。較為普遍的情況是：鑄件某種缺陷由一個(gè)或多個(gè)工序缺陷促成；反之，某一個(gè)工序缺陷可能促成不同的鑄件缺陷，鑄造管理復(fù)雜性即在于此。如何將各變量x控制在允許范圍內(nèi)，保證達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量指標(biāo)。

[1]孫占春,馬曉楓,趙凱,等.復(fù)雜箱體鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析[J].鑄造設(shè)備與工藝，2010，5:19-21

[2]李子海,劉紹昌,張福海.由美國(guó)鑄件獲獎(jiǎng)淺析技術(shù)創(chuàng)新三叉桿滑移式萬(wàn)向聯(lián)軸器諧響應(yīng)分析[J].鑄造設(shè)備與工藝，22010，5:40-41