浅谈组配芯对4100QB缸盖铸件质量的影响

技师专业论文工种：铸造工浅谈组配芯对4100QB缸盖铸件质量的影响目录摘要 (1)关键词 (1)一、缸盖组配芯工艺流程 (1)二、组配芯的工艺操作规程及要点 (2)三、组配芯对缸盖铸件质量的影响 (2)1. 缸盖组配芯操作对缸盖内腔粘砂的影响及措施 (2)2. 缸盖组配芯操作对缸盖气孔缺陷的影响及解决措施 (3)3. 缸盖组配芯对缸盖进、排气道漂芯缺陷的影响及解决措施 (4)4. 缸盖组配芯对缸盖进、排气道漏气的影响及解决措施 (5)四、结语： (6)五、参考文献： (7)浅谈组配芯对4100QB缸盖铸件质量的影响摘要：根据本人在组配芯工作的实际经验，分析了组配芯对4100QB缸盖铸件质量的影响，侧重说明了组配芯与缸盖气孔、进排气道漏气、内腔粘砂、进排气道芯漂的关系并提出了解决措施。

关键词：缸盖组配芯操作规程铸件质量解决措施铸造是一种用液态金属生产制品的工艺方法。

将金属熔化，成为具有流动性良好的液态，在重力或其它力的作用下充满铸型，经凝固和冷却成为具有铸型型腔形状的制品，所铸出的金属制品称为铸件。

铸造本身是一个特殊过程，所以铸造质量控制本身也是一个特殊过程的质量控制。

要搞好铸造工作实属不易，这主要是铸造的特殊性所决定的：1、铸造过程影响因素繁多，主要包括人员素质与技能、原材料、设备以及工装模具、工艺水平甚至天气等。

2、质量问题的滞后性，许多缺陷在加工后方能发现，如：球铁件的皮下气孔、缸盖的喷油器孔及内腔渗漏等。

昆明云内动力股份有限公司的主要产品柴油发动机，其主要部件为缸体、缸盖。

公司生产的缸体、缸盖品种较多，主产品为4100QB系列。

4100QB缸盖都为薄壁复杂灰铁铸件，壁厚约为3~5mm，牌号为HT250，砂芯较多，工艺水平要求相对较高。

目前车间生产的4100QB缸盖废品率在3 %左右，在国内处于先进水平。

本人的工作岗位是缸盖组配芯，下面本人就谈谈组配芯对4100QB缸盖质量的影响。

一、缸盖组配芯工艺流程铸工车间的缸盖组配芯工艺流程为：二、组配芯的工艺操作规程及要点2.1下芯前清除砂芯表面芯头芯座处涂料堆积，散砂，灰尘等，砂芯不得有明显的变形，成型面不得有明显裂纹，缺损等缺陷。

分型面无明显披缝，上涂料砂芯的涂层无漏底，无堆积；2.2不合格砂芯不得使用，砂芯以出旧入新为使用原则，砂芯存放不得超过五天，否则不得使用；2.3若两块NO.1（托盘）砂芯间隙紧张，检查砂芯，组芯托盘是否合格，处理合格后下芯；2.4NO.2（浇口）芯落不到位，检查定位槽内的胶和各配合面的涂料是否堆积，处理合格后下芯，保证NO.3（下水套）芯下到位；2.5NO.4（排气芯）,NO.5（进气芯）芯圆心头处涂胶后对正芯座下到位，要粘牢砂芯，不得有松动，胶不可涂抹过多，不能粘在成型面上；2.6保证NO.7（工艺）芯下到位；2.7保证NO.6（上水套）芯下到位，按NO.6两端芯头，不得有明显晃动，否则，必须检查合格后使用；2.8用直径3-5mm的铁丝钩检查进、排气道壁厚情况，达不到壁厚要求时，必须处理合格后才能使用。

三、组配芯对缸盖铸件质量的影响缸盖组配芯是缸盖铸件生产过程中的一道重要工序，它对缸盖铸件质量有很大的影响，集中体现在以下几个方面：1.缸盖组配芯操作对缸盖内腔粘砂的影响及措施4100QB缸盖内腔粘砂主要集中在缸盖水腔的排气侧及进排气道、浇口芯等边角处，产生的原因在组配芯上主要有以下几个方面：a.砂芯涂料浓度较低工艺要求缸盖托盘、浇口、进排气道砂芯成型面需上水基涂料，涂料浓度要求为1.38~1.44g/ml（波美计），缸盖上下水套芯需在排气侧上醇基涂料，涂料浓度要求为1.25~1.35g/ml（波美计）但在上涂工序实际操作过程中，因涂料沉淀或粘涂速度过快，经常会出现砂芯涂料过清的情况，当砂芯上的涂料清到可以看见砂的颗粒时，铸件极易产生粘砂。

解决措施：组配芯人员必须对砂芯进行自检，发现砂芯涂料过清，数量少时需自己补刷醇基涂料，并点火燃烧；当数量多甚至形成批量时，需报告车间施工人员，由上涂工序返工处理合格后方可使用。

b.缸盖进排气道砂芯上涂料后的局部破损上涂料后砂芯在运输或搬运过程中，因砂芯之间的相互摩擦，导致砂芯破损，该现象主要出现在缸盖进排气道砂芯上，破损的砂芯如果不进行处理，浇注时铁水将从破损处钻入砂内，导致铸件在破损处局部粘砂，增加了铸件清理难度。

解决措施：组配芯人员必须对砂芯进行100%自检，对于破损的砂芯要视其破损程度进行相应处理，对于缸盖进排气道砂芯，如果破损的只是砂芯表面涂层，只需补刷醇基涂料点燃即可；如砂芯本体损坏时，为了防止砂芯形状的变化而影响缸盖的性能，组配芯人员将其检出，待用修补膏修补到原有形状后，再上涂点火处理。

2.缸盖组配芯操作对缸盖气孔缺陷的影响及解决措施4100QB缸盖气孔主要产生在顶面搭子上，气孔的类型主要为侵入气孔。

侵入气孔是指气体从外部侵入金属液中，不能排出而形成的气孔，它的主要目视特征为圆球形、团球形是异形孔洞；有时是梨形，小头所指的是气流方向，即外部气源的所在位置。

a.缸盖上、下水套芯醇基涂料浓度过高或沾得过深为了防止内腔粘砂，缸盖上、下水套芯排气侧需沾醇基涂料，当涂料浓度超过1.35%或沾得过深时，将会明显增加砂芯的发气量，车间醇基涂料发气量较高，约为25ml/g，故当水套芯涂料浓度过高或沾得过深时，容易诱发气孔。

解决措施：缸盖上、下水套芯沾涂料时，组内规定涂料浓度取1.26~1.30g/ml，且每半小时搅拌一次，每小时测量一次浓度，发现异常则及时处理。

在沾的深度方面，组内规定以完全覆盖上、下水套芯的排气侧面成形面为基准，不得超过5mm （目测）。

b.缸盖砂芯气路不畅通缸盖的进排气道、上下水套以及工艺芯均有自己的排气通道，当制芯人员或上涂料人员工作不仔细时，容易导致各类砂芯气路不通，造成浇注时排气不畅，产生侵入气孔。

解决措施：下芯人员认真检查各类砂芯的排气通道是否畅通，具体而言：所有砂芯均需检查排气通道，是否被涂料堵住，如堵住用针扎通，掏出涂料；上下水套芯除检查气道外，还得清除结合面的涂料堆积，主要是防止铁水钻入砂芯结合面，进而将上下水套芯排气通道完全堵死。

7#工艺芯手工冷芯制芯，需表干后方可使用。

因此，该砂芯除保证气道畅通外，还需检查砂芯表干回火的颜色（回火前为白色），未变为黄色的不予使用。

3.缸盖组配芯对缸盖进、排气道漂芯缺陷的影响及解决措施缸盖进排气道漂芯是曾是缸盖调试生产时的主要废品，4100QB缸盖的进排气道芯圆芯头与托盘的定位主要依靠胶粘接，浇注时因受铁水浮力造成芯漂废品。

当时，因组芯人员经验不足和工艺指导的不合理，导致了该类废品的大量产生。

通过长期的实践，我发现我们原来的组芯工艺和指导思想存在较大的缺陷，主要体现在两个方面：a.原来在粘胶时总认为胶越浓越好，芯头胶粘得越深越好。

通过实践后发现：当胶粘得浓且深时，由于排气芯头与托盘芯座配合间隙较小，下芯过程中胶容易从间隙中挤出，造成砂芯下不到位，且胶多不粘，经常粘不牢，造成漂芯。

后经与车间施工人员协商后，对粘胶的浓度及深度进行了改进，胶与稀释剂的比例由5：1调到5：2（质量比），所沾深度由原来芯头的2/3以上，减到现在的1/2左右。

通过此项改进，排气道芯漂单项废品率由原来的2.5%降至目前的0.5%以下，为公司节约了大量成本。

b.原来缸盖进气芯圆芯头沾有涂料，而车间使用的涂料附着强度较低，涂层较厚时，进气芯与托盘之间的粘接不可靠，这主要是因为进气芯头上的涂层与砂之间容易脱落，在浇注时因受铁水浮力造成芯漂。

于是我提出了改进进气道砂芯沾涂料的方法，使进气道圆芯头不再沾涂料，在车间施工员的支持下很快得以实施，通过此项改进，缸盖进气芯漂的废品已由原来的1.5%左右下降到了0.1%以下，基本解决了该问题。

4.缸盖组配芯对缸盖进、排气道漏气的影响及解决措施缸盖漏气需通过试气压的方式检测，缸盖试气压是指缸盖在加工完毕后通过试气压的方式来检测缸盖水腔是否漏水的一种检测手段，由于4100QB缸盖为薄壁复杂灰铁铸件，且砂芯众多，形状复杂，故漏气一直是4100QB缸盖的主要废品之一。

缸盖漏气的主要部位在缸盖喷油嘴、螺栓搭子及进排气道，产生的原因主要有两类：一、由于缸盖铁水材质的疏松或缩松，该类缺陷一般产生在铸件热节位置，也就是缸盖喷油嘴及螺栓搭子，且以渗漏为主。

二、由于掉砂及涂料灰或夹渣造成，该类缺陷一般出现在壁薄的位置，以进排气流道最为典型，一般以大漏为主。

组配芯工序对缸盖漏气的影响体现在进排气流道上，主要生产的原因有两个：a.操作过程中砂芯上的涂料仔未清理干净砂芯上的涂料仔未清理干净是造成缸盖气道漏气的主要原因，因为进排气道与水套芯之间壁厚很薄，仅为3~5mm，当进排气道与水套砂芯上有涂料仔时，很容易导致局部壁通。

解决措施：1、要求上涂工序对涂料进行过滤，确保除去大的涂料仔。

2、要求组芯人员对所有上涂砂芯严格自检，清除砂芯成型面上的涂料仔。

b.砂芯组内有散砂或涂料皮当砂芯组内有散砂或涂料皮时，铁水浇注后，因比铁水的密度小，散砂或涂料皮将会上浮，很容易堵塞在薄壁的进排气流道处，因而形成漏气。

砂芯组内的散砂或涂料皮主要来自于组配芯操作不当，具体表现在以下几个方面：1、组托盘芯时，未将托盘内的散砂倒干净。

2、在工序间推砂芯组时，手的位置在砂芯成型面，由于手套与砂芯摩擦导致砂粒落入砂芯组内。

3、涂料皮产生的主要原因是在下进排气道砂芯时，为了使砂芯下到位，用铁棒敲击砂芯表面涂层引起。

解决措施：1、严格按工艺操作，下托盘以前将砂芯内的散砂倒干净；2、在推砂芯组时，规定手只能按在砂芯芯头或组芯垫板；3、在铁棒上加装橡胶套，减轻铁棒对进排气道砂芯的冲击，确保不产生涂料皮。

4、在组芯的每道工序加装照明灯，每个组员组芯时对砂芯组内进行检查，确保型腔内干净。

c.进排气道砂芯与水套砂芯壁厚不够由于缸盖组配芯节奏较快，特别是进排气流道下芯工序，因砂芯个数较多（每箱各8个），容易产生砂芯不到位或歪斜的情况，因而产生进排气道壁厚不够，浇注时缸盖易出现冷隔或壁通，导致缸盖漏气。

解决措施：由组缸盖上水套芯人员，负责用3-5mm的自制钩对进排气道壁厚进行检测，并对未下到位的砂芯进行返工，确保流道壁厚合格。

通过采取以上措施，缸盖进排气道漏气有了明显好转，由调试初期的1%下降到了目前的0.4%左右。

四、结语：通过长期的努力，缸盖铸件的废品率由调试时的10%以上降到了目前的3%左右，属于缸盖组配芯的废品率也由初期的6%左右下降到了目前的0.5%以下，为公司的发展做出了自己的贡献。

总之，只要我们不断的去发现问题和解决问题，我们就会有许多意想不到的收获。

五、参考文献：1、厂编，缸盖组配芯铸造工艺卡 K17-37。

20032、周文彬主编，铸造工（技师技能）。