铸钢电机壳缺陷分析及工艺优化研究

摘要

电机壳广泛应用于内燃机车电机上，是内燃机车关键零部件之一，对电机的使用起着重要作用。电机壳的生产工艺主要有粘土砂工艺、水玻璃砂工艺、树脂砂工艺，但是由于各种型砂工艺的固有问题、企业的工艺装备不同、工艺设计上的缺陷、操作上的不足等，致使各企业产品缺陷也存在差异。常见的缺陷主要有裂纹、夹砂、气孔、粘砂、缩孔等，这些缺陷不同程度的影响了电机壳的使用和寿命。因此，对电机壳的缺陷及原因进行分析，并以此对其工艺进行优化，从而提高产品质量，对生产企业和使用客户有着重大意义。
　　本文以GC公司与客户合作开发的B10型电机壳为对象，对原有工艺进行了研究，通过对生产过程中出现的各种缺陷进行详细的统计分析，总结了产品的主要缺陷（裂纹和夹砂），并分别对缺陷的形成机理进行了分析，分析了电机壳产生裂纹的主要原因，包括：①呋喃树脂砂高温退让性差，阻碍铸件收缩产生裂纹；②呋喃树脂砂表面渗S，形成硫化物，增加产生裂纹倾向；③铸造工艺设计上存在缺陷，导致铸件产生裂纹；④化学成分控制不合理，冶炼钢水中S含量高，浇注温度高产生裂纹；⑤铸件壁厚不均匀、局部铸造圆角小。夹砂缺陷的原因主要为：浇注系统设计不合理、砂型局部强度低。
　　针对裂纹产生的原因，对铸造工艺进行优化，主要包括：①型砂工艺优化；②铸件结构工艺优化；③铸造工艺方案优化；④钢水化学成分优化及控制。针对夹砂产生的原因，通过优化浇注系统、型芯局部采用特种砂工艺等措施进行解决。
　　论文最后对优化方案进行了生产验证。结果表明，通过优化工艺，产品整体质量大幅度提升，裂纹、夹砂缺陷显著减少；废品率、质量安全风险与反馈率、交货期、成本等方面取得明显成效。本文的研究成果对同类型的产品研究有实际的指导意义和参考价值。

目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 型砂工艺研究概况

1.3 铸造工艺研究概况

1.4 冶炼浇铸工艺研究概况

1.5 本文研究的主要内容及安排

1.6 本章小结

2 GC公司电机壳生产工艺现状

2.1 产品简介

2.2 主要生产工艺

2.3 质量状况

2.4 本章小结

3 电机壳缺陷分析

3.1 热裂纹

3.2 电机壳热裂纹形成原因分析

3.3 夹砂

3.4本章小结

4 电机壳工艺优化研究

4.1 型砂工艺优化

4.2铸件结构工艺优化

4.3 铸造工艺方案优化

4.4 钢水化学成分优化及控制

4.5 本章小结

5 生产实践与效果

5.1 质量状况

5.2 废品率

5.3 在产品数量及交货期

5.4 质量安全风险及反馈

5.5 成本分析

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献