FCD700凸轮轴批量生产工艺

1、FCD700凸轮轴批量生产工艺国内外在轿车上大量便用合金铸铁制造凸轮轴巴凸轮轴是汽车上易拥耗零件，生产企业为了满足市场需求,必须大批員生产.工厂利用立式无箱造型线.针戈寸国外某汽车机型的凸轮轴批量生产过程中，保证苴糯度以及缩短制造、加工时间.设计合理的凸轮轴模具、生产加工工艺方案等关键技术进行研究.实现该轿车机型的凸轮轴毛坯大批駐生产，并达到名榄样之间的尺寸一致及最低的铸造与加工不良率等工业实际生产要求，提高企业效益.1模具的设计与改进本设计生产的FCD700凸轮轴用模具结构紧凑.设计合理，不仅出品率高.而且生产成本和飞边毛剌得到有效减少-清理效率也得到提高，可以在降低成本的前提下.提高出品率

2、和生产效率，并且可以傑证铸件的精度要求'L1工艺方法由于在600nimM70mm的面积内布置3根凸轮牠已超出了D1SA设计于册的范鮒在设计凸轮軸箱二件之前，我们只令按尽一箱曲件的经购IT和一些改进想肚设计了工艺方法图.如图I所加此工艺为封闭式浇注算面积比为900：475：220.亦横浇道设去拶渣台阶.增加M渣效果.从坯辅细化考感.模样与模板间的这佯町以大大减少消理足.1.2毛坯存在的冋SJ与解决方案认在内部和外那“圧的主乂废品有以下几种:1）缩孔和目口根部带肉（产生的部位在目口颈根部）废骷率为30%70%;2）扒船废品；3）机加不起来废品；4）代孔.渣孔和机加时洒孔.废品率为15-20

3、%；5）棹砂、挤砂、冲砂废品.由于Sux模样与模板何的囚角衣小.浇注出的铸件易出现挤砂.慎具设讥存亦问醫需喪改进模具设比12.1堀孔缺陷希冒口带肉问题的解决娟孔和带庚都存在于X口根部.说明河口曲十存ftPW：1）RU/h.补编能力不匕2）日口粮邰不合理，便铸件缺肉.针对以上问题.笔者对棋具进行了弟次九墻度週幣.術图2所示.图23轮钿限只体调笊内容为：1取消挡遒台赫，浸口杯向主日口方向卩移，这样可以堆加压头.有利于补缩.穿过试整.此挤沦浇道件渣效果不圖昆2）对缩扎废品进行区分，发现1、2号奧缩孔倾向大.3号模没有缩孔茨品.针对这个现象.乂由于空间比较决小，所以増长主皆口50mm1号俱用头曰口增长

4、10mm.2号模压头HlJl#长10mm.3）增大过热浇道面枳.过热浇道中20mmx2mm更改为1号模ll0mm2.2号模85mn?,3号模56mm堆加了目口的斗编能力.经过改进.生产稔证发现缔扎废品得封彻底解决而对于带肉问题.对冒口根部的结构进行了改进.坷加/应力«L担何越解决，如图3、4所示wio22扒胎何题的鱗决出于毛坯侑和化考虑.设计扌，模样与棋板间的傀用半轻/MXimm.已经近似于血角个别部位出模困难.按照经验应加人圆角半径R值.把圜角半径R增大到i.5mm,问題会得到解决；但这会使得诲件淸理凤増大.基于各方向圾合号虑，采取r新方法即不增大R角，延尺角垂直方向做直线.向軸心

5、方向旋转io。.把阴影血积去掉.这样从根木r解决了趴胎.不增加清w并对诙改进进行生产验证，效果显蕃lB5R1H123机加不&束何题妁解决将岀現问题的零件按照耍求夫划线由十铸件弯曲造成的杭加尺寸不合格市机忙不起来的部位.弯曲足由于QHOO牌号岛.铁水收縮便向非常大造成经过对比3个模样.发或1号模弯曲轴长度方向中心向上偏髙1.2mm.2号核轴氏度方向中心向上偏虎0.8mm,3号模不弯曲.这与编仇解决U寸出现的问题完全一样.跃而采取的搭施是对1、2号模样进行反芳曲如图6所示.修理完模貝后.2个模样的划找合格，问题得到解决.96wn124掉砂.挤砂.冲矽问殖的烬决在凸轮轴生产时经席发生ifii

6、l时射不实面产生抢砂和冲砂的问越.经过多次实验.作者优化了造加翁数.滅少了这种缺陷的产生.挤砂废品是由于造型主机帚度下降.平行度不能滿足宅求造岀的砂型不平行.介箱后把砂子挤入型腔.這直缺陷.采取的1）定期检测主机定位尺寸；2）增加防压环.经实验验证胡床坏厚度为0.2mm,挤砂问题得列解决.对冲砂废品进行分析当冲砂废品在内浇LJ附近.采取的措施有：1把冃口铭到第二个轴径：简化了内交口附近的结构；2）増大过热浇10面积.相应J6减小内浇口面积.从而越小内浇口附近的热流通靳冲砂问題明显联少.2铸造工艺新方案2.1新工艺方実使用最终确定工艺方案的模具进行投产.改进后的凸轮轴模具如图7所示0B7改进欖具

7、22熔炼工艺优化通过上述分析.渣孔、熔炼气孔的产生郁与球化处理右关“，随苕包芯线啜入长度的增力h铁戒的殁余镂量随之增加I叫降低喂线6米数便饮水在低残余篠址的情况下施获得很好的球化效果.是降低渣孔和熔炼气孔的根本林施.在此采取的猎施足陈低铁水中的反球化元責减少镁的无效烧描.保证在少加入包芯线的情况下得到彳ftif的球化效果如表I所示.通过试验确定新工艺成分，球化剂加人量大.产生的渣嚴就大.在生产过程中铸件出现了大量的渣孔缺陷.保ilk铸件珠兄体含量£95%和球化牢的条件下，使加人包芯线来数城少15m.这样既控制了残余wa.也减少了气孔等怆品牛成.另外还采取的措施有：1）熔化炉内进行等温

8、保臥在15531570乜保ifilOmin.打净炉内的沦子.从而净化铁水.保证铁水的纯度.2更换年渣剂厂銘便用H本石川高效第沿剂.除渣效果駅兀工人劳动强度大人降低，保证了球化后铁水干净.3）减小内浇口面枳.使浇注系统更加封闭.増强捋渣能力.把内浇口而积由220mn?減小到150mm2.4）提宫浇注温度.合理的控剖浇注温度可以有效堆解决端孔.编松问翹"叫浇注温度辰收有利于夹逬.气孔、补缩零峡陷的解决，但铁水温度太高会堆加液态收辭试.对消除缩松不利j所以根据铸件生产时总的综合废品事.合理地选定浇注温度根据不同浇注没度与铸造缺陷的关系.实掘证明.铁水的最佳浇注苗度为1380-1400-C.

9、由夹渣、气孔、缩孔（松）转适成的竹件废品率刖挞降低.通过改逬熔號匸艺.渣孔、熔炼气扎慶品得到控制*1球化结栗参敷她分斯成分C的虎丘分皴343.9Si的质195-215195-215Mn的贬JbH”O.4MS5Cu的质令出BL%0.M9CrWM分烦0134150Zn的质鱼乱06454).055003-0035Y均加35202.3遺型工艺及参釵优化针对造型机不平度検测.在毎次生产前对遣也主机正.反圧板平行度进H检测.合恪后方可投产.防止挤砂另外，由于车问煤粉生产工艺成熟质埜B進.易于控制.所以使用车间煤粉进行生产.同时增加了灼减最和揮发份的检测.使型砂性能更加税定.3尺寸稳定性的改避在这种工艺布览

10、卜，由于3帳轴的收媚率不一九大.生产出的轴一致件不好机加单侍加匸不耐的模样时需要调刀，给客户带来了嵐烦.为了保证尺寸的稳定性，因此.我们对收缩净进行了测定.取3个抢次的1、2、3号棋样各10根进行收缩率測定.测宦轴匕197mm与214mm处2个尺寸貝体结果见表27.表2第lift次收缩爭测定检测点1号棋样2氷样3号樓样197mm214inni197mm214mm197mm214mm119705211595196.82212.416.62212.0692198.521X297196.88212.45196.72120083196.9521X381197.12211751%.66212152419

11、6.7211196197.112123196.6321239沪值519712212486196.832117316.89211.9856197.31211838196.922】2”196.7211.9727197.02212.437196.822123119L51211.943819685212235197.0821255m7212108919711212.57197.1121121196.45211.83110196SM212.629197.012123196.64211.963平均仙mm197.1621X465196.9721249196.65212.01310.330.190.5006$

12、0.650.6720.410340.470.630.610.7030380.290.340.490630.6340.500380.350.610.M066收癩*%50.300.240.4905005107160.200.080.440.510.610.7270.34Q260.500.700.700.7380.430.360.360.5906106590.300.200.35074073078100.M0.170.400.700.640.72平总值必0.36%azs0.420.610.63070*3«2批:矢收缩军測定检测点1号篠样2号碘样3号楔样197mm214mm197nun214

13、mm197mm214mm11968921243719723212.75196.73212.1312197X)32J2.31J2叭9321J.O7196.G9211.9763196.90212384197.312128R196.73211.9624197.12212530I96QO2124Q196.75211.799桧iWf6niTTi5197.01212390196.91JI267196.62211.9116196.6621211619734212.82196.51212.0827196-69212.187197.2921269196.122116258197.0121247819(1.952

14、1259196.59212.0079196.65212210197.16212.78196.80212.02410196.69212.199196.52212.48196.57212.015平均仞mm196.R6212331197.0621272196.61211.95310.410.260.290490590.6420.140.290.440340.610.7130.410.290.250.430.5907240.290.220.410.610580M收编杠50.350.290.440S30.650.7460.530.420.230.46O.7Q06670.510380.260520.900

15、.8880.350.250.430.5606607090.530370.320.4S056069100.510.380.650.620.670.70平均值0.420.310.370.500650721号棋锦2可離样3号帕样197mm214mm197mm214mtn197nwn214mm1196.81213.705196.3321334196.532140ft2197.322668419652213.4196.5213.746319636213.52419668213.61196.05214.187419628213.359196422I3Q19599213.124检滴值/mm519711213

16、/MS196M2114019608213.5676196.8213.6W196.8213.62196412143967196.W213.294196.72213.64196.15214.0048196.2213.214196.552133119631214.0319196.55213.85419666213.62196.921438910196.36213695196382332196.24213.697弔均愉mm196.S82135971965421345196.32213.92510.45056a740.820690.7420.190.J70.650.790.710.9130.680.64

17、0.570.690.930.7040.720.720.700.850.9?1.19收#S卓50.300440.740790.920.9960460560510690.750.6070.M0.750.550.63OXS07980.760.780.630.83OSO0.7790380.490370.690.5)0.61100.68060.720.830.940.93平均仙0370.610.640.760.800.82根据测境的结杲町以看出，1号模收缩倾向农小.3号模收缩倾向最大1号楔的平均收缩率为0.42%.2号模的平均收端率为055%3号模的平均收縮率为0.72%.4机加不良率的改进在此T艺方案

18、F.机加不R率在10%左右.90%的机加废品为潰孔.对过滤系统进行了分析.发现过滤网和浇口杯之间存存间隙如图8所示.铁水进入浇口杯后.过浊网浮也.过滤效果不明显.同时过滤网网孔过大.EE8迥遽系统通过尝试一些方法来消除机加不建的績况:Dift除间隙使过滤网紧配合；2）将过滤网空炽率由J5PPI改进为20PP】经过改进机加不良率下降到3%以内.达到了预期效泉5结论本厂通过对FCD700凸轮轴批量生产工艺研究分析并解决r生产中实际岀现的问题，从而实现1业上大批低牛产.保证企业经济效益.本企业批量生产凸轮抽经购：DQT700JW1号为了生股足够的珠比体，加人Cr、Sn.但Cr.SnflP足强席的反球

19、化元素对球铁生产不利.应采用提髙Cu与Mn的含屋方式来提高珠光体含ft.这样令利于球化悴剖.住加入少fit包芯线的情况下获得做好的球化率.2）垂克布H的3根曲轮轴杲上而的收缩的域向最大.变形殳也最大；中间紬缩的傾向居中.变形量居中；MEt&iWifl?的愎向小变形虽也最小.瓷设计棋只时要做好提前考虑3）在出现扒胎时不应该加大R角处理.应诙适当调整斜度.这样町以减小锋件的潸理晟.4）DISA乖点工艺中.如圆形呂口补缩不足在髙度方向空IM不足的情况下.可ffKW口上增加水平方向的Bn,补缩效采也很好.(上按第19R)5)对于轴类铸件，设备情度非常蛋變左右方向、水平方向祁確要定期测定.6) 对于关竝的压辅材料应该使用ta定性兜好的材料.7) 1号樓的平均收绽率为0.42%,2号樓的平均收轴率为0.55%,3号模的平均收堀率为0.72%.在这种工艺布置下，在上面的柚收缩碩向小，下面的收缩倾向大8) 毎根轴的不同部位的收缩率見不一样的.如果要把尺寸做細.在制欣貝前应该将毎