從鑄大國走向鑄造強國應從點滴做起
生產條件與鑄件缺陷
生產條件發展趨向決定了對鑄件質量的要求,**是對性能均勻性、表面粗糙度和尺寸精度的要求。
以一次性
粘土砂型為例,緊實力逐漸提高代表這種生產方法的改善,40年代末震實造型機采用補壓緊實的壓力為0.18~0.28MPa,50年代為0.35~0.42MPa,70年代為0.70~1.40MPa。緊實壓力提高保證鑄鐵件內部致密,同時達到尺寸穩定性和鑄件表面光潔的嚴格要求。
鑄鐵件中缺陷的60%直接與造型有關,造型的條件改善,對質量管理提出新的要求,型砂控制要求更為嚴格。完善的質量管理同樣是生產高質量鑄件重要條件,否則,先進的工藝方法也難以發揮應有的作用。
生產條件發展趨向也決定了工藝過程控制的難易,自硬
樹脂砂生產控制比粘土砂易,應用這種混合料生產
機床鑄件,勞動強度可降低50%,缺陷率由5.4%降低到1.1%,車間生產能力提高了20%。
鈦及其合金具有強度與重量比值高、耐腐蝕的特點,因而在航空和化工
機械中越來越多地代替不銹鋼和超級合金使用。但是,因為在鑄造過程中很難克服其液態時化學活性強及其與鑄型和
其他物質作用強烈的弱點,所以鈦鑄件的應用大大低于其技術上的潛力。類似這種情況是由于對鑄件缺陷形成機理的尚認識不足。
原材料管理是基本生產條件。按照質量管理要求,這方面管理**按質量標準進行采購訂貨。如發現原材料規格不符合標準時,應予退貨并報廢。我國原材料標準和產品(鑄件)標準(國家標準)是協調的。例如鑄造生鐵中有低硫(≤0.02%)、低磷(≤0.05%)、低錳(≤0.2%)。球墨鑄鐵用生鐵(GB1412—85),從原材料看生產出高韌性球墨鑄鐵350—22(ISO1083)應無問題,但考慮到國內生產過程控制水平,GB134888**高檔次僅提至QT400—18A。延伸率放低一個檔次是由于國內現階段球墨鑄鐵件生產存在著韌性普遍較低的緣故。
生產條件的重要內容之一是過程控制,包括工藝管理和生產管理。工藝是鑄件生產的依據,只有完善的工藝才能得到高質量的鑄件。這反映在工裝的設計、制造、管理、工藝卡片編制等應**無缺。生產管理強調生產中的工藝紀律檢查和生產過程檢測。當前大部分工廠的鑄造生產,相當一部分工序依賴手工操作,因此必須加強對操作人員的教育,并輔以適當的經濟和行政措施,嚴格按工藝守則操作,避免隨意性,防止偶發性鑄件缺陷的出現。工序間檢驗在鑄造生產中還是一個薄弱的環節,必須給予高度重視。如型砂性能檢測、爐前檢測及各種熔煉、加熱設備的參數測控和各種材料試樣的性能檢測等。工序間檢驗及時發現過程偏差,防止鑄件產生缺陷。
對鑄造工人要求掌握上崗技術,自覺保養設備和管理好工器具,并具有一定質量意識。此外,應該考核其文明生產習慣、工作態度是否認真和隨時注意工作環境及維護生產秩序。
從業人員還應懂得鑄件缺陷生成與其操作之間的關系。因為缺陷不一定是一種原因形成的,要消除或減少缺陷必須綜合治理才會收到良好的效果。從業人員應努力提高其本位工作質量、協調相鄰工序工作,避免缺陷發生。
廢品率
在鑄件質量分等通則(JB/JQ82001—90)中,質量等級以外的鑄件稱為不合格品,鑄件作為商品如不滿足訂貨合同規定的要求也是不合格品。
不合格品也稱不良品。不良品可分為廢品、次品、返修品和回用品(回爐料)。
廢品是指不符合規定要求而不能正常使用的產品,或是鑄件缺陷無法修補或修補費用太高,經濟上不合算的不合格品。在鑄造生產中廢品還分為外廢(件)與內廢(件)。外廢是指鑄造車間以外的場所(例如機械加工車間等)檢驗出來的廢品。內廢則是指在鑄造車間內,由鑄造工作者自己檢查出來的廢品。內廢在本手冊中與回用品的意義相同。
次品是指存在缺陷但不影響產品主要性能,如外觀有少量砂眼等。造成次品也不一定是由于有了鑄件缺陷,機械損傷或加工差錯也可能導致次品。
返修品是指在技術上可以修復,并在經濟上值得修復的不合格產品,鑄鋼件的焊補是一個例子。汽缸蓋等需要承壓的鑄件發生滲漏時,在真空處理后,用浸滲劑加壓填充缺陷可減少內廢率。
回用品,實質上即廢品。廢品一般作為工業廢料回收其殘值,而回用品一般由本企業作為熔化爐料回收,再次投入本企業的生產。
在規定期內,鑄件廢品量(W1)(內廢量)占合格鑄件量(W)、廢品量(W1)及鑄造車間自用件量(W2)(例如砂箱、芯骨等)之和的百分比,稱為廢品率或內廢率(P1),即
P1對鑄件質量無意義,因為鑄件質量只能以鑄件使用特性來評判,而內廢件沒有出車間大門,是不具有任何使用特性的。但是出廠廢品(外廢件)卻頗為接近鑄件質量概念。設外廢量為W外,則(W—W外)/W反映無缺陷鑄件比例的高低或者稱為鑄件無缺陷水平。近年來鑄造車間傾向對出廠鑄件進行預加工(粗加工),其目的在于提高鑄件無缺陷水平。
廢品與鑄件質量
廢品在經濟上造成的凈損失容易計算。所謂凈損失是指在廢品的實際成本中扣除了回收材料或廢料價值后的損失。對內廢而言,這部分廢品上投入的原材料、能源、人工和設備使用費用都將化為烏有(**多能回收一部分原材料,其它費用是無法回收的)。對外廢而言,這部分廢品上的加工費用和運輸費用更為高昂。廢品損失是我國不良品損失中**主要部分。內廢量高時,外廢量亦大。產生廢品的工序越靠近成品工序,造成的經濟損失就越大。外廢鑄件甚至打亂全廠生產計劃,延緩生產任務的完成。
盡管降低廢品損失和鑄件質量成本管理,都是直接向質量要效益的重要內容,但不能把消滅廢品,降低損失,同產品質量管理所需費用混為一談。質量成本在國家標準GB6583.1—86中的定義是:將產品質量保持在規定水平上所需的費用。而產品質量也包括鑄件質量,如前所述的使用特性的總和,它與內廢(件)沒有任何聯系。鑄件在鑄造廠內報廢只對廠的經濟指標(價格、成本)產生影響,雖是產品管理系統一項綜合指標,但不是鑄件質量指標。
因此企業中降低廢品率的措施,是一個過程,其目的是降低生產費用,而不是提高產品質量。同樣一種鑄件,甲廠鑄件廢品率(內廢率)低于乙廠,但不能說甲廠產品質量比乙廠高,因為評判標準(鑄件使用特性)是相同的。只能說甲廠的鑄件廢品率低,它的生產費用比乙廠低。乙廠廢品率高,可能有以下三方面原因:①技術水平低,生產技術管理差;②對于鑄件要求過于苛刻;③由于對遵守要求進行了嚴格的監督。
摘自《鑄件缺陷和對策手冊》陳國楨、肖柯則、姜不居著機械工業出版社出版