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節流閥拋丸機體鑄件脫皮原因分析及效果驗證

文章出處:未知 編輯:拋丸機發表時間:2019-03-14 19:19:17 瀏覽人數:1291,1,0
  針對節流閥體鑄件脫皮現象, 根據生產情況, 對壓鑄模具結構、壓鑄設備、壓鑄工藝參數、合金液、噴涂系統、拋丸工藝等進行分析論證, 得出解決措施, 從而達到減少鑄件廢品的目的。

  1、現狀調查:

  生產過程中, 該產品脫皮廢品比例有的班次接近1%, 有的班次高達30%, 廢品率波動大圖2 脫皮位置示意圖。生產現場調查發現脫皮部位均在馬達孔周圍, 此部位為進料末端, 見圖1、圖2、圖3所示。

  圖1 鑄造工藝圖

  圖1 鑄造工藝圖

  圖2 脫皮位置示意圖

  圖2 脫皮位置示意圖

  圖3 脫皮缺陷示意圖

  圖3 脫皮缺陷示意圖

  2、原因分析:

  根據生產現場調查, 得出造成脫皮的原因有以下幾點:

  (1) 壓鑄模具結構設計不合理:a.模具進料系統設計不合理, 壓鑄過程有卷氣的現象;b.模具排氣設計不合理, 造成模具型腔的氣體無法排出, 氣體卷入到產品中。
  (2) 壓鑄工藝參數設置不合理:a.壓鑄行程過短, 快壓射開始前有合金液先進入型腔, 先進合金液迅速凝固后與后續進入的合金液不能很好地結合在一起, 產生分層;b.壓鑄行程過長, 造成模具型腔內氣體無法及時排出, 氣體卷入產品中。
  (3) 設備生產過程中存在異常:a.壓射沖頭發卡, 壓射過程中合金液飛濺, 引起卷氣和有冷料先進入模具型腔;b.氮氣儲能罐漏氣, 造成壓鑄機的增壓壓力不足, 產品壓不實。
  (4) 合金材料存在異常:a.合金液含回爐料比例多, 新料比例少, 而回爐料的雜質多, 內部組織燒損氧化嚴重, 導致合金液在填充型腔的過程中會快速氧化產生隔層;b.合金液溫度低, 流動性差, 導致合金液填充過程中會產生分層。
  (5) 脫模劑存在異常:a.脫模劑濃度太高, 發氣量太大;b.脫模劑過期、變質后引起發氣量大。
  (6) 拋丸工序存在異常:a.拋丸時間太長;b.拋丸丸料太尖銳。
  (7) 壓縮空氣存在異常:a.壓縮空氣的壓力低, 型腔表面無法吹干;b.壓縮空氣的濕度大, 型腔表面無法吹干[2,3]。

  3、對策實施和效果驗證:

  (1) 壓鑄模具檢查:a.檢查模具確定進料系統符合壓鑄設計手冊要求。b.檢查模具確定排氣系統符合壓鑄設計手冊要求。
  (2) 壓鑄工藝參數調整:此產品充填質量為645g, 400T的壓鑄機上生產, 使用φ60mm的熔杯, 按理論算出的行程為95mm。考慮機器、電氣工作的延遲, 按經驗值一般會提前10~20mm, 因此正常生產時, 我們按110mm的壓射行程, 按此行程壓鑄生產時, 廢品波動大, 脫皮廢比例有的班次接近1%, 有的班次高達30%;因此我們做了兩組行程調整進行試驗:a.將行程調整到90mm時, 生產出來的產品都是100%欠鑄的, 無法正常生產;b.當行程調整到140mm時, 生產出產品不欠鑄, 湯比重一般來說鋁合金液為2.4g/cm2) , 考慮機器、電氣工作的延遲, 按經驗值一般會提前10~20mm, 因此正常生產時, 我們按110mm的壓射行程, 按此行程壓鑄生產時, 廢品波動大, 脫皮廢比例有的班次接近1%, 有的班次高達30%;因此我們做了兩組行程調整進行試驗:a.將行程調整到90mm時, 生產出來的產品都是100%欠鑄的, 無法正常生產;b.當行程調整到140mm時, 生產出產品不欠鑄, 起皮的效果還是沒有改善, 反而通過試加工發現加工后氣孔缺陷比例增加。所以調整工藝行程起不了很好效果。
  (3) 生產檢查設備:a.對生產中壓鑄機的壓射工藝曲線檢查, 沒發現壓射沖頭有發卡的現象;b.對其蓄能器的氮氣檢查, 沒發現氮氣有泄露和蓄能器串油的現象, 壓力符合工藝要求。
  (4) 合金材料的檢查:a.對新舊料配比進行調整, 3#爐執行新舊料配比為8:2, 2#爐執行新舊料比為3:7, 兩種不同合金液送至指定班組, 經過一星期的驗證, 兩種合金液應的脫皮不良率差別不大, 也對合金作K模的斷層檢查, 新料比例大的3#子斷層明顯好于2#爐子;b.將合金保溫爐保溫溫度從650°調整到670°, 跟蹤一個星期, 脫皮不良沒有明顯下降。
  (5) 脫模劑的檢查:a.針對脫模劑濃度過高, 造成發氣量大的問題, 將其配比由1:80調到1:120, 涂料濃度由1.4降到1.1, 通過兩個星期的試驗, 生產了近12562件, 脫皮183件, 脫皮不良比例14.5%, 沒有明顯效果。b.針對涂料可能變質問題, 重新購買125公斤最新日期現用型號的涂料來進行一個星期的試驗, 共生產了5625件, 脫皮95件, 脫皮不良比例16.7%, 也沒有明顯效果[4]。
  (6) 拋丸工序檢查:a.現場調查發現現在用丸粒為不銹鋼切絲, 長短不一且棱角尖銳, 鑒于此, 重新購買了球狀丸粒替代切斷絲丸粒做了近兩個月的試驗, 壓鑄脫皮改善不明顯;b.將拋丸時間縮短及降低拋丸頻率, 雖然脫皮比例少了很多, 但產品的外觀達不到品質要求;對產品放在拋丸輔上 (掛具) 各個位置進行排查, 發現每個位置的廢幾乎都達到13%以上;拋丸做了多次試驗都不成功。
  (7) 壓縮空氣檢查:a.現場查看壓縮空氣壓力均大于0.6MPa, 達到工藝要求最小0.5MPa, 且通過在機床旁邊增加壓縮空氣儲能罐, 局部加大生產該產品設備的壓縮空氣壓力, 達到0.7MPa, 有一定效果, 但不明顯。b.剛開始我們對壓鑄的壓縮空氣只對壓力進行檢查, 對濕度沒有很好的檢查手段, 由于起皮的事件總是時而發生, 因此加裝上壓縮空氣溫、濕度儀;觀察一段時間后發現隨著壓氣的濕度增大, 脫皮產品的數量越多, 特別是壓縮空氣達到97%時, 幾乎所有的產品都脫皮的現象, 因此將壓縮空氣濕度控制在40%以下, 跟蹤一個月, 脫皮缺陷比例降至接近1%, 取得明顯效果[4]。

  4、結語:

  針對生產過程各個環節分析產品脫皮產生的原因, 采取了措施逐一排除, 特別是將壓縮空氣的溫、濕度監控起來, 保證其濕度在40%以下, 該節流閥體脫皮的廢品不到1%, 取得了很好的經濟效益。壓縮空的濕度, 常常被我們忽略, 遠沒有對壓鑄工藝參數這樣重視, 而這些對鑄件的質量都有很大的影響。
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