曲軸質(zhì)量改善QC

降低TA1曲軸(28K)廢品率新基地QC小組新環(huán)境新產(chǎn)品新車型天津市企業(yè)介紹天津一汽內(nèi)燃機(jī)制造分公司西青區(qū)楊柳青鎮(zhèn)前桑園◆天津一汽夏利汽車股份有限公司內(nèi)燃機(jī)制造分公司是生產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)和變速器的專業(yè)企業(yè)，具備年產(chǎn)40萬臺發(fā)動機(jī)和40萬臺變速器的綜合生產(chǎn)能力。發(fā)動機(jī)變速器CA4GA、3GA2系列發(fā)動機(jī)5T063、5T065系列變速器是一汽自主研發(fā)的具有國內(nèi)先進(jìn)水平的小型汽油機(jī)和變速器。提供給夏利、吉輕汽車廠.鑄造課自制件3GA2曲軸TA1缸體3GA2缸體飛輪TA1曲軸

鑄造車間主要承擔(dān)TA1缸體、曲軸，CA3GA2缸體、曲軸以及飛輪鑄件毛坯的生產(chǎn)任務(wù)。車間立足低投入，高效率，講實用，改善勞動條件和環(huán)境。采用多項先進(jìn)工藝和提高技術(shù)水平。質(zhì)量至上鑄造輝煌小組成員組長祁桐顧問張學(xué)新組員李文軍楊健孫潔趙旭王雷白鵬劉毅小組人數(shù)：8人平均年齡：36歲工作經(jīng)驗：15年學(xué)歷：本科以上50%CA4GA1TA1(28K)曲軸的用途和要求抗拉強度延伸率屈服強度硬度≥800MPa≥2%≥480MPaHB248-3002、機(jī)械性能3、金相組織4、尺寸、外觀要求全長（mm）表面粗糙度縮松、粘砂孔洞缺陷428.1±1.3mmRz140(Ra25-50)不允許加工面≤1.5mm(深)1、用途：材質(zhì)球化率珠光體量游離滲碳體及磷共晶總量QT80-2≥80%≥80%≤3%TA1(28K)曲軸工藝流程熔化澆注調(diào)質(zhì)二次打砂修磨修曲軸一次打砂成品課題選定理由2010年1-6月生產(chǎn)節(jié)拍損失合計67113秒球化不良縮孔現(xiàn)狀調(diào)查縮孔皮下氣孔小頭皮下氣孔、大頭縮孔、球化不良是廢品的主要問題點不良品發(fā)生比例分析在12月底之前將綜合廢品率降至5%以下目標(biāo)設(shè)定下降83%綜合廢品NO干什么誰來干7月8月9月10月11月12月1課題選定李文軍2現(xiàn)狀把握，數(shù)據(jù)收集劉勁虹黃磊3設(shè)定目標(biāo)，要因分析，制定對策全體4對策實施全體5再次定對策并實施全體6效果確認(rèn)李文軍7再發(fā)防止全體QC活動計劃(計劃)(實施)縮孔皮下氣孔球化不良球化衰退倒包時間過長沖散球化劑鐵水包結(jié)構(gòu)不佳操作不規(guī)范鐵水中有氣體型砂還原性低有效煤粉含量低鐵水成分配比不準(zhǔn)確砂處理煤粉加入量不可調(diào)修包不及時，擋渣板損壞澆注包數(shù)量少溢流冒口位置不合理冒口設(shè)計缺陷鐵水流速走向不合理過濾網(wǎng)設(shè)計不合理氣體無法排出澆道設(shè)計缺陷要因分析球化處理操作不規(guī)范澆注系統(tǒng)的組成：直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道及冒口設(shè)計原則：使鐵水平穩(wěn)快速沖型，避免產(chǎn)生鑄造缺陷，如氣孔原理、縮孔、縮松、渣孔、澆不足、包砂等設(shè)計參數(shù)：

根據(jù)鑄件的材質(zhì)、尺寸、重量及型板布局設(shè)計澆道設(shè)計；過濾網(wǎng)大小及數(shù)量；冒口設(shè)計、溢流冒口設(shè)計直澆道冒口橫澆道內(nèi)澆道澆注系統(tǒng)模型要因分析澆注系統(tǒng)設(shè)計的理論依據(jù)冒口★冒口是鐵水的儲存器※

冒口作用：1.補償因鑄型體積的增加而引起的收縮2.補償鐵水從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)而引起的收縮3.補償因鐵水凝固而引起的的收縮溢流冒口※

溢流冒口作用：將鐵水中殘余氣體排出鑄型冒口與溢流冒口的分析原理要求：①F直：F橫≈1②F橫＞F內(nèi)實際情況：TFTE符合原理要求新工廠F直＜F橫＜F內(nèi)與原理背離結(jié)果：造成鐵水進(jìn)入鑄型時呈開放式流入，先期進(jìn)入的鐵水凝固，造成后續(xù)鐵水中的氣無法排除澆道截面積比例分析TFTE新工廠F直：F橫：F內(nèi)老工廠1:0.97:0.75新工廠1:1.21:1.59TFTE1:1.17:0.98

橫澆道設(shè)計數(shù)量：2組線性：直線型位置：上型型板效果：不佳直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道設(shè)計位置的分析上型冒口上型型板●●●●缺點：鐵水阻尼系數(shù)大，導(dǎo)致沖型速度慢，溫降快，凝固梯度大

過濾網(wǎng)設(shè)計數(shù)量：2個位置：上型板直澆道兩側(cè)效果：不佳過濾網(wǎng)數(shù)量和位置的分析上型型板缺點：導(dǎo)致沖型速度慢，溫降快直澆道真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.1冒口改善步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1加大澆注系統(tǒng)的補縮冒口尺寸：∮45→∮50李文軍劉毅8月16日×2①恢復(fù)補縮冒口尺寸為∮45②加大冒口頸尺寸李文軍8月16日OK對策實施※

冒口補縮條件：1.冒口中的鐵水最后凝固2.冒口應(yīng)有足夠的儲存量3.補縮壓力※改善原則：冒口和冒口徑的尺寸設(shè)計應(yīng)合理，保證鑄件不出現(xiàn)縮孔，并盡可能的節(jié)約鐵水理論依據(jù)長度由20mm→25mm厚度由15mm→20mm冒口頸★冒口頸是冒口與鑄件之間的要道，其尺寸大小的作用：保證鐵水回補的速度和流量1.1冒口改善步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果3冒口加裝發(fā)熱塊，使冒口處鐵水起到補縮作用李文軍8月30日OK4型板直澆道截面積加大李文軍8月30日×發(fā)熱塊的作用：延長冒口內(nèi)鐵水保持液態(tài)的時間2.提高補縮壓力真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.2溢流冒口改善步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果5型板上摘除小頭氣眼針李文軍劉毅8月16日OK6型板上摘除下型溢流冒口李文軍8月16日×7溢流冒口從上型改至下型李文軍8月30日OK上型型板措施作用：改變排氣走向，使氣體在規(guī)定時間內(nèi)排出改善后改善前真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長F直：F橫：F內(nèi)改善前改善后新工廠1:1.21:1.591：1.15：1.29

結(jié)論：①F直：F橫≈1②雖F橫＜F內(nèi)，但趨于合理▲▲1.3澆道設(shè)計改善步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果8新工廠澆注系統(tǒng)的直澆道：橫澆道：內(nèi)澆道比例改變李文軍9月1日OK優(yōu)點：鐵水阻尼系數(shù)小，導(dǎo)致沖型速度加快，溫降慢，先期的冷鐵水不進(jìn)入鑄件中，有利于氣體排出橫澆道

數(shù)量形狀放置位置改善前2組直線形上型改善后1組燕尾形下型改善后1.3澆道設(shè)計改善步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果9橫澆道設(shè)計的改變李文軍9月1日OK改善前真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長優(yōu)點：過濾網(wǎng)不易飄起，降低鐵水阻尼系數(shù)，保證了沖型速度，節(jié)約成本1.4過濾網(wǎng)設(shè)計改善序號實施對策負(fù)責(zé)人時間效果10過濾網(wǎng)的修改李文軍11月5日OK過濾網(wǎng)

數(shù)量放置位置改善前2個上型直澆道兩側(cè)改善后1個上、下型之間真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.5解決輔料計量準(zhǔn)確度問題步驟問題點實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1煤粉加入量不可調(diào)砂處理加裝變頻器，把普通電機(jī)改為變頻電機(jī)，電機(jī)頻率由恒定的50Hz變?yōu)榭烧{(diào)，使運行頻率降低，轉(zhuǎn)數(shù)下降，準(zhǔn)確控制煤粉加入量劉勁虹7月15日～8月31日OK2煤粉加入量低調(diào)整有效煤粉含量劉勁虹7月15日～8月31日OK變頻電機(jī)真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長●擋渣板的作用：澆注鐵水時，阻擋殘渣流入型腔內(nèi)擋渣板完好擋渣口：30mm×40mm1.6增加澆注包數(shù)量步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1增加澆注包數(shù)量趙寶強7月15日～8月31日OK澆注包

數(shù)量維修時間效果改善前2個短×改善后4個延長√改善前改善后擋渣板被鐵水侵蝕擋渣板損壞擋渣口：60mm×80mm鐵水出口大，殘渣易流出真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.7技術(shù)參數(shù)調(diào)整和規(guī)范人員操作步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1改變廢鋼配比，由加入1.7%提高至10%，有效的控制C、Si量，使鐵水流動性加強，達(dá)到補縮李文軍9月1日OK2鐵水成分嚴(yán)格管理，控制殘余鎂量不超標(biāo)，杜絕渣氣孔的產(chǎn)生王雷白鵬8月10日～11月16日OK3孕育劑AL含量由1.1-1.5%控制在1.0%以下，減少反應(yīng)性氣體產(chǎn)生李文軍8月10日～11月16日OK420C恢復(fù)使用，提高拋丸質(zhì)量，使鐵水純凈度提高趙寶強8月10日OK5操作人員鐵水包扒渣次數(shù)由2次/包增至3次/包，提高鐵水純凈度王雷白鵬8月10日～11月16日OK冒口拋丸，清理干凈真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.8

鐵水包窩的改善步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1鐵水包窩形狀、尺寸改變，使鐵水球化反應(yīng)平穩(wěn)、充分，杜絕球化劑漂浮產(chǎn)生的球化不良李文軍劉毅8月16日OK鐵水包窩前后堤壩鐵水包窩倒入飛濺真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.9

強化球化操作步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1球化劑加入量由11.5公斤/包→12公斤/包，彌補球化劑量不足王雷白鵬8月10日～11月16日OK包窩中依次填充球化劑孕育劑覆蓋劑鐵水堤壩2對堤壩進(jìn)行自主點檢，防止堤壩坍塌王雷白鵬8月10日～11月16日OK3規(guī)范加入順序：球化劑→孕育劑→覆蓋劑王雷白鵬8月10日～11月16日OK4覆蓋劑應(yīng)平鋪均勻，防止球化劑漂浮王雷白鵬8月10日～11月16日OK5嚴(yán)格執(zhí)行QC工程標(biāo)準(zhǔn)，控制打火速度，鐵水出鐵方向王雷白鵬8月10日～11月16日OK真因總結(jié)28K曲軸廢品率高縮孔、皮下氣孔冒口設(shè)計缺陷溢流冒口設(shè)計缺陷澆道設(shè)計缺陷過濾網(wǎng)設(shè)計不合理煤粉加入裝置控制不可調(diào)澆注包數(shù)量少人員操作不規(guī)范球化不良鐵水包結(jié)構(gòu)不合理球化處理操作不規(guī)范鐵水包倒包時間過長1.10

縮短倒包時間步驟實施對策負(fù)責(zé)人時間效果1從熔化→造型澆注完成的時間由原來12分鐘控制在7分鐘內(nèi)王雷白鵬8月10日～11月16日OK熔化叉車運輸澆注效果評價工序內(nèi)后工程：

“小頭皮下氣孔”=“0”數(shù)量、比例大幅下降“包砂”日趨嚴(yán)重包砂缺陷影響廢品率的下降現(xiàn)狀調(diào)查工序內(nèi)：包砂出現(xiàn)，廢品數(shù)增高，影響目標(biāo)的達(dá)成。Ⅲ.2.1要因分析包砂why高溫鐵水沖刷型砂表面，使型砂顆粒附著在鑄件表面why鐵水流動速度過快why過濾網(wǎng)孔徑大▲

過濾網(wǎng)參數(shù)：粗孔度—單位面積內(nèi)孔的數(shù)量。數(shù)量越多，孔徑越小，擋渣效果越好，鐵水流動方式越趨于層流要因1：過濾網(wǎng)孔徑大10P20P▲過濾網(wǎng)作用：1.擋渣2.使鐵水流動方式從穩(wěn)流變成層流減緩鐵水對型砂的沖擊力數(shù)量少孔徑大擋渣差數(shù)量多孔徑小擋渣好Ⅲ.2.2要因分析包砂why澆注速度過快高溫鐵水沖刷型砂表面，使型砂顆粒附著在鑄件表面15GN拋丸時間短whywhy包砂附著在鑄件表面的型砂顆粒未拋丸干凈要因②：澆注速度過快

要因③：15GN