臥式加工中心框架鑄件品質(zhì)改進(jìn)

楊立平，李 棟，劉志漢

（寧夏共享模具有限公司，寧夏銀川 750021）

臥式加工中心框架鑄件品質(zhì)改進(jìn)

楊立平，李 棟，劉志漢

（寧夏共享模具有限公司，寧夏銀川 750021）

介紹了一種臥式加工中心的框架鑄件的品質(zhì)改進(jìn)過程，提供一種可以有效解決具有懸臂芯結(jié)構(gòu)的框架鑄件漂芯、嗆火等缺陷的方法。

框架鑄件；懸臂結(jié)構(gòu)；漂芯

1 鑄件介紹

我公司生產(chǎn)的6000框架鑄件（見圖1）是臥式加工中心的重要零部件之一，其鑄件品質(zhì)直接影響臥式加工中心的精度及可靠性。6000框架鑄件產(chǎn)品信息見表1所示。

圖1 6000框架

表1 6000框架產(chǎn)品信息

6000框架鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，腔體多而透孔較少，鑄造生產(chǎn)和品質(zhì)控制難度大，在2015年四季度批量交付階段共計(jì)生產(chǎn)40件，因嗆火、皮透等原因報(bào)廢23件， 6000框架鑄件因極高的廢品率被公司列為典型件進(jìn)行品質(zhì)改進(jìn)。

2 鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工藝分析

2.1 鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析

6000框架整體壁厚相對(duì)比較均勻，在25 mm左右，澆注過程中不易出現(xiàn)澆不足、冷隔等問題，但是6000框架的局部減重結(jié)構(gòu)方門數(shù)量較少，頂部腰形孔面積較小，不利于砂芯的固定。見圖3右端。

圖3 6000框架鑄件減重結(jié)構(gòu)

2.2 鑄件工藝分析

6000框架鑄件底部存在較多的加工面，按照鑄造的基本原則之一“重要加工面放在澆注位置的下底面”，澆注位置將鑄件底部放在下型，選擇鑄件頂部油槽牙子頂面作為分型面。

為了簡化操作，澆注系統(tǒng)采用形式最簡單的封閉式澆注系統(tǒng)，各組員截面比1∶2.2∶0.85。最終造型工藝采用兩開箱，共出五塊砂芯，其中原工藝減重結(jié)構(gòu)主要由NO.1#砂芯帶出，NO.1#砂芯具體位置見圖4中所示。

圖4 NO.1#砂芯（修改前）

NO.1#砂芯在下型中主要靠底部、左側(cè)部芯頭定位，頂部用腰形小孔砂芯芯頭定位，右側(cè)部靠芯撐定位，見圖5。

圖5 NO.1#砂芯結(jié)構(gòu)（修改前，紅色面為芯頭配合面）

首件生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)此砂芯定位不是很可靠，存在輕微晃動(dòng)，于是在后序的生產(chǎn)過程中，現(xiàn)場要求從原設(shè)計(jì)的2個(gè)芯撐改為4個(gè)芯撐，鑄件正常生產(chǎn)了一段時(shí)間。在2015年四季度（冬季）為防止氣孔出現(xiàn)，將澆注溫度整體往上調(diào)整15 ℃左右，皮透、嗆火開始頻繁出現(xiàn)，最終6000框架因?yàn)闃O高的廢品率被列為典型件改進(jìn)，見圖6。

圖6 出現(xiàn)皮透的6000框架鑄件

3 缺陷情況及原因分析

3.1 缺陷情況統(tǒng)計(jì)

2015年四季度報(bào)廢的23件6000框架鑄件統(tǒng)計(jì)分析如表2。

表2 缺陷統(tǒng)計(jì)表

23件廢品中由于漂芯導(dǎo)致的皮透、嗆火共計(jì)20件，占到總廢品的87%，見表2?？梢?，找到漂芯發(fā)生的真正原因，并提出有效的改進(jìn)措施，才能顯著的降低6000框架鑄件的廢品率。

3.2 鑄件缺陷原因分析

NO.1#砂芯在下型中主要靠底部、左側(cè)部芯頭定位，頂部用腰形小孔砂芯芯頭定位，存在定位不穩(wěn)的問題，工藝設(shè)計(jì)人員提出的措施是使用芯撐固定，避免出現(xiàn)在澆注時(shí)砂芯晃動(dòng)。當(dāng)進(jìn)入冬季為防止氣孔發(fā)生而提高澆注溫度，導(dǎo)致芯撐融化時(shí)間提前，芯撐定位失效，由于頂面腰形孔位于砂芯的拐角，而且面積較小，不能可靠固定砂芯，最終在澆注過程中由于砂芯晃動(dòng)導(dǎo)致嗆火的發(fā)生，個(gè)別時(shí)候甚至發(fā)生漂芯導(dǎo)致鑄件頂面皮透。

4 改進(jìn)措施

4.1 改動(dòng)NO.1#砂芯左側(cè)芯頭

增加NO.1#砂芯受力面積并且將芯頭上頂面直接升至分型面（見圖7），合箱時(shí)上型將芯頭壓住，澆注時(shí)NO.1#砂芯定位牢靠，不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。

圖7 修改后的NO.1#砂芯結(jié)構(gòu)

4.2 改動(dòng)外模芯座結(jié)構(gòu)

因修改NO1#砂芯芯頭結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)修改下外模的芯座結(jié)構(gòu)。

4.3 改進(jìn)結(jié)果

2016年1-2月共計(jì)生產(chǎn)22件，無嗆火、皮透，品質(zhì)改進(jìn)效果明顯。而且鑄件外觀品質(zhì)有明顯改善，具體見圖6所示。

圖8 合格鑄件（改進(jìn)后）

[1] 劉喜俊.鑄造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.11.17.

[2] 陸文華，李隆盛，黃良余.鑄造合金及其熔煉[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

Quality improvement of horizontal machining center frame casting

YANG LiPing，LI Dong，LIU ZhiHan
(Kocel Pattern Co., Ltd., Yinchuan 750021, Ningxia,China)

This paper introduces the quality improvement process of frame castings in a horizontal machining center, and provides a method to effectively solve the defects such as fl oating core and choking fi re of the frame castings with cantilever core structure.

Frame castings;Cantilever structure;Drift the core

TG245；

A；

1006-9658（2017）01-0036-03

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.01.011

5 結(jié)束語

2016-08-04

稿件編號(hào):1608-1456

楊立平（1982—），男，工程師，主要從事鑄造生產(chǎn)和工藝研究.

機(jī)床鑄件因?yàn)榇蟛糠侄际浅袎菏芰﹁T件，由于灰鑄鐵良好的抗壓強(qiáng)度，整機(jī)生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)部件時(shí)會(huì)為控制部件質(zhì)量而設(shè)計(jì)大量的減重結(jié)構(gòu)。一般情況下部件的減重結(jié)構(gòu)都會(huì)考慮鑄件的鑄造工藝性，但是當(dāng)部件的鑄造工藝性不佳時(shí)，一定要采取足夠把握的措施固定內(nèi)腔砂芯，防止內(nèi)腔芯在澆注過程中發(fā)生晃動(dòng)甚至漂芯而導(dǎo)致的鑄件嗆火、皮透而報(bào)廢。