产品试制过程中的问题分析与解决精

产品试制过程中的问题分析与解决精第1页/共35页一、产品试制流程1.产品试制的目的

通过试制、验证，对铸件的铸造工艺可行性，模具工装符合性和使用性进行评价和鉴定。保证新产品、新做模具及时满足生产；旧产品工艺更改后达到更好的铸造工艺性。提高铸件的外观质量和内在质量，降低铸件生产成本，满足机械加工要求。2.产品试制的适用范围(1).新产品的工艺工装。(2).新制作的工装及大修后的工装。(3).因铸件出现缩孔、气孔、裂纹等缺陷而做的工艺调整或产品结构更改后的工装。第2页/共35页3.产品试制流程图接收图纸工艺设计新产品试制流程模具制作模具芯盒样板模板模板框辅助工具工装、模具划线检查工艺试制制芯、造型浇注、清理铸件尺寸划线模具更改产品更改单工艺更改产品评审工艺设计工艺评审金属工装试制流程质量反馈工艺更改试制流程样件加工第3页/共35页二、产品试制过程问题分类产品试制过程中，从工艺方案确定后的模具制作到铸件（样件）划线试加工出现的问题主要分为以下几类：1.工装、模具装配问题对通常的新产品模具制作完成后，60%以上进行装型板试制。主要存在问题为模具错偏及浇注系统安装问题，导致铸件的错偏及清理困难等。对制作的金属工装，涉及的装配问题包括模板、模具尺寸；模板与模板框的配合；芯盒结构及与设备的配合尺寸等。

在产品试制过程中也应注意工装、模具的安装方向及合箱方向。第4页/共35页2.模具尺寸、结构问题

经过对工装、模具的划线检查，模具的尺寸及结构方面的问题大多数会在产品试制前完成整改。少数的尺寸问题要在铸件划线检查后发现，通常表现为加工量偏小、披缝等。模具的结构问题会在造型和制芯过程中暴露出来，一般为出模困难、射砂不实、砂芯的局部断裂、组芯间隙及芯头的配合间隙不合适等问题。

3.过程控制方面问题(1).制芯过程控制

对于带手工活块的芯盒在试制过程中活块放反、掉落引起砂芯结构变化，对此类芯盒在制芯过程中应注意标示的活块方向，按要求操作。热芯盒及冷芯盒在试制过程中应设置合理的制芯参数，如砂芯出现的射砂不实、固化不第5页/共35页良等问题可能在试制过程中通过调整相应的参数解决，对于通过调整参数无法解决的问题再考虑芯盒结构的更改。试制过程中操作工应熟悉相关的工艺要求，对砂芯的不合理打磨和修补也会引起最终铸件的质量问题。(2).造型过程控制

造型过程中操作工按工艺要求操作，能识别试制过程中出现的问题并做出现场调整。比如局部出模困难、型腔紧实度低等问题在造型过程中解决。

根据模具结构，能大致知道芯头和气眼位置、所需砂芯的数目、下芯顺序、过滤网或过滤块的位置，试制过程中容易出现砂芯下反和遗漏、气眼未扎等，尤其是当使用砂芯结构来区分砂芯方向时。第6页/共35页

(3).浇注过程控制

浇注过程最常见的问题为未按产品的材质要求进行熔化浇注，铸件的材质不合格。另外对新产品的浇注重量应有所了解，防止浇注过程中产生浇不足和冷隔缺陷。(4).清理过程控制

对部分产品，在一次清理过程中去除浇冒口的方式不合理将会导致铸件的亏肉和变形。

对铸件的结构不熟悉导致清理打磨过程中铸件局部打磨过量形成亏肉。

另外对于铸钢件，冒口的切割应按工艺要求的冒口切割线进行切割冒口，避免铸件亏肉或加工量过大。4.样件试加工问题第7页/共35页产品的试制就是控制各个过程按工艺要求操作。包括前期的模具制作及生产控制过程，目的是获得尺寸符合、没有缺陷、满足顾客要求的产品。

在试制过程中对工艺、工装、模具进行验证，对存在的问题进行完全的暴露以便于后续的改进，并最终满足批量生产需求的条件。试制过程虽然允许出现问题，但对于过程操作未按工艺要求执行所引起的问题对后续产品质量问题的分析会带来干扰，不利于后续的工艺改进，尤其表现在型砂质量、浇注温度、型腔质量、砂芯质量、扎气眼过程控制等方面。

样件试加工问题主要反映为未按成品或半成品图尺寸要求加工及加工选取的定位基准面不适合。第8页/共35页三、产品试制问题典型案例分析1.工装、模具装配问题1.1DZ9114320365减速器壳冷芯盒装配问题原冷芯盒框图示位置两侧加强筋设计不合适，安装后两侧活块合模无法到位。第9页/共35页分析解决

原芯盒在试制时，芯盒与设备配合正常。合模制芯时发现左右两侧活块无法到位，后对芯盒内部结构进行检查，也未发现干涉存在。经过现场观察分析，确认为芯盒框底部加强筋宽度过大，干涉活块到位。利用切割工具对加强筋进行修改，减小加强筋宽度，问题即得到解决。结论装配干涉问题不仅仅存在于芯盒内部结构，有时外部结构设计不合理也会导致装配干涉。第10页/共35页1.2SZ970000025Ⅱ簧后支架冷芯盒装配问题

又比如新园区试SZ970000025Ⅱ簧后支架冷芯盒时，也同样出现左右活块干涉的问题。具体现象为左右活块开到位后芯盒与活块干涉，导致芯盒无法正常出入。第11页/共35页分析解决

如上图所示，芯盒装配过程中左右活块开到位后活块左右与芯盒框产生６ｍｍ的干涉，使芯盒小车无法正常完成射砂位到顶芯位的移动。测量左右芯盒模板水平距离为９８１ｍｍ，与设备连接尺寸１０００ｍｍ不符。判断为设备开模距离问题，后设备调整后恢复。结论

有时产品试制过程中不仅能反映出工装模具方面的问题，同时对设备的连接关系也是一次验证，尤其是在新设备的验证上。第12页/共35页1.3SZ43000007第二摇臂支架热芯盒装配问题图示为热芯盒试制时，按动静模安装好芯盒后发现加热管及测温偶头的方向在操作者侧，连接线路无法与设备后面的电源连接且干扰制芯工的操作。第13页/共35页分析解决此类情况明显为芯盒设计人员的疏忽，设计过程中未能考虑到设备结构及芯盒在设备上的安装方向。使制芯操作困难。在芯盒对侧重新钻孔，改变加热管方向并固定后问题解决。结论芯盒的设计重要的不仅是尺寸结构，同时应针对所配的设备综合考虑问题，对任何细节的忽略都可能导致产品试制过程的不顺畅。第14页/共35页2.模具尺寸、结构问题2.1HD469-2502027减速器壳冷芯盒圈芯结构问题图示为HD469-2502027减速器壳冷芯盒，原结构未设计图中蓝圈内的定位槽，试制过程中正常制芯，但在下芯过程中由于缺少定位，圈芯容易下偏。第15页/共35页分析解决分析确定偏芯的原因后，在芯盒内增加定位槽，成功解决了下芯错偏的问题。拓展同类结构的产品如81.35301.0078减速器壳在制作工装模具过程中提前考虑，增加定位，如右图所示。圈芯定位芯头第16页/共35页2.281.35301.0074减速器壳加工量偏小问题图示81.35301.0074减速器壳上模，产品在试制过程中均正常。在对样件划线检查后发现局部位置加工量偏小（图中箭头位置）。第17页/共35页分析解决经对照工艺图对模具划线检查，此位置平面上未按图纸要求体现加工量。对此平面补贴3mm加工量后铸件尺寸合格。结论产品试制流程中，对工装、模具的划线检查是必不可少的一步。对新工装划线检查能全面反映出模具的尺寸结构问题，以便于提前进行改正。第18页/共35页2.381.35701.0128轮毂热芯盒射砂不实问题图示为81.35701.0128轮毂热芯盒，产品试制制芯过程中大多数砂芯两处射砂口中间凹处部位射砂不实，表面仅形成起层。需要工人对此部位破坏后逐一进行修补。此射砂口为新增，原设计无。第19页/共35页分析解决经过对芯盒结构的分析，判断为芯盒此位置受两侧射砂口影响，在此位置射砂压力减少且排气不畅引起。后单独正对此位置开设射砂口解决问题（射砂口位置见上图蓝圈位置）。拓展对圆盘类砂芯芯盒设计过程中，若开设两处射砂口大多会引起射砂口中间部位射砂不实。图示为41减速器壳圆盖芯盒开设的三处射砂口。第20页/共35页3.过程控制问题3.1HD469-2402041减速器壳冷铁方向问题图示为HD469-2402041减速器壳冷铁结构及下入型腔内位置。因此冷铁方向靠两侧拔模斜度不同来区分，操作工在未做判断的情况下操作，导致冷铁放反的情况居多。第21页/共35页分析解决通过砂芯、冷铁结构或拔模斜度来区分下芯方向，容易引起操作者的误判，尤其是当砂芯或冷铁在修磨过量及制芯、生产过程中产生变形的情况下，操作工更是难以区分。针对此冷铁对冷铁一侧面做明确的标识，保证操作者能正确操作。结论产品在试制流程过程中，必须按工艺要求操作，对无法确定的工艺问题应向工艺人员进行沟通确认，靠主观臆断操作会造成铸件的报废。右图为冷铁下反后铸件报废情况。亏肉位置第22页/共35页3.2SZ970000725前簧前支架芯盒活块放反问题图示为SZ970000725前簧前支架芯盒刮砂面活块放反的情况对比。左侧为正确情况下结构，右侧为活块放反的情况图示。第23页/共35页分析解决操作工在制芯过程中将活块放反导致。公司同类产品的结构很多，基本前簧支架类基本采取的同类工艺，开档处芯子结构也大致相同。本案例恰好活块的定位销距芯盒边缘尺寸相差不大，后通过增加定位销解决问题。更改后的芯盒结构如下图所示。结论操作者在生产过程中积累的经验能帮助快速识别出芯盒的和砂芯结构的变化，对结构不合理提出疑问，有助于芯盒结构的合理调整。第24页/共35页3.3SZ970000714冒口切割过量问题左图为SZ970000714工艺图的局部，其中左侧四处蹄子顶端冒口在试制完成后的清理过程中，未按工艺设计的冒口切割线切割冒口，导致有两处蹄子亏肉。第25页/共35页分析解决一般按工艺设计的冒口切割线来切割冒口，均会留有一定的加工余量。对于本产品，蹄子面带有3°的斜度，两排蹄子的高度不一样，按低点的蹄子来统一切割冒口会导致另两处蹄子亏肉。在冒口切割时，对每个蹄子按自身的切割线操作，即解决此问题。结论再次强调在产品在试制流程过程中，工艺要求的重要性。同理，浇注系统的分离也必须按工艺要求操作，防止试制件在清理过程报废。右图为产品致废情况。两处蹄子亏肉第26页/共35页3.42240-2915004减振器下支架上下型倒置问题左图为2240-2915004减振器下支架工艺图，产品上从中间分型，上下型部分结构相同，区别在于下型所带芯头部分，产品试制过程中将上下型倒置，铸件产生与图纸截然不同的结构。第27页/共35页分析解决主要问题在于操作工未能完成了解和熟悉新产品的工艺，对产品的结构不甚了解，芯头尺寸与其连接部位铸件尺寸相同时，容易将上下型倒置。通过工艺知识的宣贯，操作工对本产品结构熟悉后，问题解决。结论产品在试制过程中，操作者对产品结构及工艺文件的熟悉和了解能有效防止同类问题的出现。操作者在新产品试制过程中，应仔细思考，当出现类似模棱两可的问题时，与主管工艺员沟通能及时有效的解决问题。第28页/共35页3.5产品试制过程中浇注系统开设问题新产品试制过程中个别件仍是以零活的形式安排试制，产品试制中就要求操作工自行开设合理的浇注系统。包括横浇道、内浇口、冒口开设的位置和尺寸，另外针对个别产品应选择合理的位置扎出排气通道。解决此类问题的办法，减少试制过程中的废品。除加强对操作工的工艺知识培训外，工艺员在新产品试制过程中的跟踪指导能及时有效的解决产品试制过程中的操作问题。操作工对产品试制过程中发现的问题及时反馈杜绝同类问题的再次发生。产品试制过程中工艺员与操作工的沟通也是一个重要的方面。第29页/共35页4样件试加工过程问题4.1DZ90009440000/40001气室支架工装尺寸问题左图为DZ90009440000/40001气室支架在工装上加工图示，其中标记位置孔中心与底面（直线位置）尺寸未按图纸要求设计工装，导致孔位置错误。第30页/共35页分析解决工装未按图纸尺寸设计，按图纸尺寸重新设计工装后问题解决。结论新产品在加工过程中，尺寸精度主要在于前期制作的工装来保证，一旦工装尺寸出现问题，将造成批量的产品尺寸问题。因此对工装的设计制作后进行检查能进一步保证产品尺寸与图纸的符合性。第31页/共35页4样件试加工过程问题4.2DZ90149320043轴承座加工定位问题