球鐵電梯轉(zhuǎn)子鑄造工藝改進(jìn)研究

李崗

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

【關(guān)鍵詞】球鐵電梯轉(zhuǎn)子；鑄造工藝；改進(jìn)

【中圖分類號(hào)】TG255 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2018）02-0072-02

轉(zhuǎn)子在電梯的運(yùn)行當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，保證轉(zhuǎn)子的質(zhì)量對(duì)于電梯安全性的提升有著重要的意義。從目前的分析來(lái)看，轉(zhuǎn)子鑄件的安全性能要求比較高，所以在生產(chǎn)的過(guò)程中，要嚴(yán)格地執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，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(wèn)題，所以鑄件的缺陷也比較嚴(yán)重。為了改善鑄件現(xiàn)狀，分析其問(wèn)題產(chǎn)生的原因并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 球鐵電梯轉(zhuǎn)子鑄造工藝改進(jìn)的必要性分析

電梯轉(zhuǎn)子是電梯利用中的重要零部件，其應(yīng)用效果會(huì)影響電梯的使用安全，所以對(duì)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(lái)看，球鐵電梯轉(zhuǎn)子鑄造工藝要進(jìn)行優(yōu)化主要是出于以下2個(gè)方面的需要。

1.1 質(zhì)量化生產(chǎn)的需要

從現(xiàn)階段的具體分析來(lái)看，電梯在使用過(guò)程的故障多發(fā)使得人們對(duì)電梯本身的運(yùn)行質(zhì)量有了更為密切的關(guān)注，在人們的普遍要求下，提升電梯自身配件的質(zhì)量勢(shì)在必行。電梯轉(zhuǎn)子作為影響電梯安全性的重要零部件，其鑄造工藝問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子品質(zhì)的下降，這對(duì)于電梯質(zhì)量的提升十分不利。所以，在高標(biāo)準(zhǔn)的零部件生產(chǎn)要求下，電梯轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)鑄造工藝優(yōu)化成為提升轉(zhuǎn)子質(zhì)量的重要途徑。簡(jiǎn)而言之，球鐵電梯轉(zhuǎn)子鑄造工藝改進(jìn)是電梯本身質(zhì)量提升的必然要求，是行業(yè)發(fā)展的必然進(jìn)步。

1.2 成本控制的需要

從成本控制的角度來(lái)看，球鐵電梯轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝的改進(jìn)可以更有效地節(jié)約成本。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，目前的球鐵電梯轉(zhuǎn)子在具體的生產(chǎn)中，因?yàn)楣に嚨挠绊?，材料的消耗比較大，產(chǎn)品的質(zhì)量也無(wú)法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的上升，所以從整體上來(lái)看，目前使用的工藝會(huì)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(jì)發(fā)展的主題也相悖，所以必須對(duì)生產(chǎn)工藝做改進(jìn)。簡(jiǎn)而言之，在綠色經(jīng)濟(jì)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(jìn)行球鐵電梯轉(zhuǎn)子鑄造工藝改進(jìn)十分的必要。

2 鑄件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求

從目前的具體分析來(lái)看，電梯的轉(zhuǎn)子呈圓盤形的結(jié)構(gòu)，其標(biāo)準(zhǔn)鑄件的材料牌號(hào)是QT500-7，轉(zhuǎn)子的凈重是100 kg。對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其最大的輪廓尺寸是φ520 mm×255 mm，主要的壁厚標(biāo)準(zhǔn)是26 mm。對(duì)鑄件的化學(xué)成分進(jìn)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(duì)轉(zhuǎn)子的力學(xué)要求進(jìn)行分析，其抗拉強(qiáng)度要在500 MPa以上，屈服度也要大于300 MPa，伸長(zhǎng)率要大于7%，硬度要維持在170～230 HB。只有保持以上的標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)子的安全性才能得到保障。此外，為了使得轉(zhuǎn)子的性能更加突出，需要對(duì)其做退火熱處理。

3 原生產(chǎn)工藝及存在的問(wèn)題

從球鐵電梯轉(zhuǎn)子的具體生產(chǎn)來(lái)看，其鑄件有固定的工藝，以下對(duì)其工藝進(jìn)行具體分析和闡述。

3.1 原生產(chǎn)工藝

從轉(zhuǎn)子的原工藝分析來(lái)看，其造型采用的是呋喃樹(shù)脂砂，工藝采用的是頂注側(cè)邊澆冒口。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)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(gè)系統(tǒng)設(shè)有側(cè)邊澆冒口1個(gè)，出氣冒口3個(gè)，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(guò)濾網(wǎng)，孔軸由呋喃樹(shù)脂砂芯形成。原工藝當(dāng)中使用到的鐵液化學(xué)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(jìn)行單鑄試塊的澆鑄，在澆鑄時(shí)溫度要維持在1 350～1 380 ℃，澆鑄的時(shí)間為20～30 s。

3.2 存在的問(wèn)題

從原生產(chǎn)工藝的具體分析來(lái)看，采用頂注側(cè)邊澆冒口的工藝雖然能夠保證鑄件具有較好的補(bǔ)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(duì)其進(jìn)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(guò)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(yán)重時(shí)廢品率能達(dá)到50%，嚴(yán)重地影響了材料的利用率，對(duì)生產(chǎn)成本的控制十分不利。采用呋喃樹(shù)脂砂進(jìn)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(duì)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(yàn)證

從上述的分析來(lái)看，原生產(chǎn)工藝不僅會(huì)使得鑄件發(fā)生比較顯著的質(zhì)量問(wèn)題，還不利于生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，所以在總結(jié)問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)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(duì)呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn)的缺陷，采用KS70開(kāi)式的自動(dòng)濕黏土砂進(jìn)行造型生產(chǎn)，砂箱的內(nèi)廓采用上下型的方式，標(biāo)準(zhǔn)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(gè)工藝采用中注側(cè)邊澆冒口，軸孔芯由灰鑄鐵鐵芯代替原來(lái)的樹(shù)脂芯。原工藝中的過(guò)濾纖維效果較低，所以采用泡沫陶瓷過(guò)濾片進(jìn)行澆鑄，整個(gè)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(jìn)行φ90 mm×22 mm的泡沫陶瓷過(guò)濾片。在具體的澆鑄中，設(shè)置一個(gè)側(cè)邊澆冒口，在澆口的對(duì)面設(shè)置一個(gè)出氣溢流冒口，另外設(shè)置6個(gè)出氣針，在軸孔上端進(jìn)行2個(gè)出氣針的設(shè)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(jìn)行冒口連接。在球狀電梯轉(zhuǎn)子造型的時(shí)候，采用ZD0806J多觸頭鎮(zhèn)壓造型機(jī)。

4.2 生產(chǎn)驗(yàn)證

生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)后，為了判斷改進(jìn)工藝是否具有較好的效果，需要對(duì)其進(jìn)行基本的驗(yàn)證。從驗(yàn)證的結(jié)果來(lái)看，采用自動(dòng)造型線、側(cè)邊澆冒口及泡沫陶瓷過(guò)濾澆鑄工藝，軸孔利用鐵芯進(jìn)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(wèn)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(lái)看，改進(jìn)后的工藝其出品率達(dá)到了83%，鑄件的合格率達(dá)到了98%，而且自動(dòng)造型的速度是50型/h，按照每天8 h的工作時(shí)間計(jì)算，其可以生產(chǎn)轉(zhuǎn)子400只，這實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)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(yàn)證分析來(lái)看，在進(jìn)行生產(chǎn)工藝優(yōu)化之后取得了2個(gè)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(shuō)明在生產(chǎn)的過(guò)程中材料的利用率獲得了極大的提升，過(guò)去因?yàn)闅埓纹份^多導(dǎo)致的材料浪費(fèi)情況得到了有效的控制。其次，生產(chǎn)工藝改進(jìn)后，轉(zhuǎn)子的批量生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)，可以有效地降低轉(zhuǎn)子生產(chǎn)的成本，換言之，轉(zhuǎn)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(lái)講，球鐵電梯轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝的改進(jìn)無(wú)論是對(duì)于企業(yè)的發(fā)展還是電梯行業(yè)的質(zhì)量進(jìn)步都有著重要的意義。

5 結(jié)語(yǔ)

球鐵電梯轉(zhuǎn)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(fèi)情況也比較嚴(yán)重，分析原因?qū)ζ溥M(jìn)行改善后，生產(chǎn)效率明顯提升，質(zhì)量也有了顯著的提高，這對(duì)于轉(zhuǎn)子的質(zhì)量化、安全性和經(jīng)濟(jì)性的提升幫助巨大。在綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大背景下，轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝的改進(jìn)無(wú)疑是追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流的措施，而這種措施對(duì)于企業(yè)的進(jìn)步來(lái)講具有重要的幫助，所以需要堅(jiān)持這一措施的實(shí)施。

參 考 文 獻(xiàn)

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