產品試制過程中的問題分析與解決精第1頁/共35頁一、產品試制流程1.產品試制的目的

通過試制、驗證，對鑄件的鑄造工藝可行性，模具工裝符合性和使用性進行評價和鑒定。保證新產品、新做模具及時滿足生產；舊產品工藝更改后達到更好的鑄造工藝性。提高鑄件的外觀質量和內在質量，降低鑄件生產成本，滿足機械加工要求。2.產品試制的適用范圍(1).新產品的工藝工裝。(2).新制作的工裝及大修后的工裝。(3).因鑄件出現縮孔、氣孔、裂紋等缺陷而做的工藝調整或產品結構更改后的工裝。第2頁/共35頁3.產品試制流程圖接收圖紙工藝設計新產品試制流程模具制作模具芯盒樣板模板模板框輔助工具工裝、模具劃線檢查工藝試制制芯、造型澆注、清理鑄件尺寸劃線模具更改產品更改單工藝更改產品評審工藝設計工藝評審金屬工裝試制流程質量反饋工藝更改試制流程樣件加工第3頁/共35頁二、產品試制過程問題分類產品試制過程中，從工藝方案確定后的模具制作到鑄件（樣件）劃線試加工出現的問題主要分為以下幾類：1.工裝、模具裝配問題對通常的新產品模具制作完成后，60%以上進行裝型板試制。主要存在問題為模具錯偏及澆注系統安裝問題，導致鑄件的錯偏及清理困難等。對制作的金屬工裝，涉及的裝配問題包括模板、模具尺寸；模板與模板框的配合；芯盒結構及與設備的配合尺寸等。

在產品試制過程中也應注意工裝、模具的安裝方向及合箱方向。第4頁/共35頁2.模具尺寸、結構問題

經過對工裝、模具的劃線檢查，模具的尺寸及結構方面的問題大多數會在產品試制前完成整改。少數的尺寸問題要在鑄件劃線檢查后發現，通常表現為加工量偏小、披縫等。模具的結構問題會在造型和制芯過程中暴露出來，一般為出模困難、射砂不實、砂芯的局部斷裂、組芯間隙及芯頭的配合間隙不合適等問題。

3.過程控制方面問題(1).制芯過程控制

對于帶手工活塊的芯盒在試制過程中活塊放反、掉落引起砂芯結構變化，對此類芯盒在制芯過程中應注意標示的活塊方向，按要求操作。熱芯盒及冷芯盒在試制過程中應設置合理的制芯參數，如砂芯出現的射砂不實、固化不第5頁/共35頁良等問題可能在試制過程中通過調整相應的參數解決，對于通過調整參數無法解決的問題再考慮芯盒結構的更改。試制過程中操作工應熟悉相關的工藝要求，對砂芯的不合理打磨和修補也會引起最終鑄件的質量問題。(2).造型過程控制

造型過程中操作工按工藝要求操作，能識別試制過程中出現的問題并做出現場調整。比如局部出模困難、型腔緊實度低等問題在造型過程中解決。

根據模具結構，能大致知道芯頭和氣眼位置、所需砂芯的數目、下芯順序、過濾網或過濾塊的位置，試制過程中容易出現砂芯下反和遺漏、氣眼未扎等，尤其是當使用砂芯結構來區分砂芯方向時。第6頁/共35頁

(3).澆注過程控制

澆注過程最常見的問題為未按產品的材質要求進行熔化澆注，鑄件的材質不合格。另外對新產品的澆注重量應有所了解，防止澆注過程中產生澆不足和冷隔缺陷。(4).清理過程控制

對部分產品，在一次清理過程中去除澆冒口的方式不合理將會導致鑄件的虧肉和變形。

對鑄件的結構不熟悉導致清理打磨過程中鑄件局部打磨過量形成虧肉。

另外對于鑄鋼件，冒口的切割應按工藝要求的冒口切割線進行切割冒口，避免鑄件虧肉或加工量過大。4.樣件試加工問題第7頁/共35頁產品的試制就是控制各個過程按工藝要求操作。包括前期的模具制作及生產控制過程，目的是獲得尺寸符合、沒有缺陷、滿足顧客要求的產品。

在試制過程中對工藝、工裝、模具進行驗證，對存在的問題進行完全的暴露以便于后續的改進，并最終滿足批量生產需求的條件。試制過程雖然允許出現問題，但對于過程操作未按工藝要求執行所引起的問題對后續產品質量問題的分析會帶來干擾，不利于后續的工藝改進，尤其表現在型砂質量、澆注溫度、型腔質量、砂芯質量、扎氣眼過程控制等方面。

樣件試加工問題主要反映為未按成品或半成品圖尺寸要求加工及加工選取的定位基準面不適合。第8頁/共35頁三、產品試制問題典型案例分析1.工裝、模具裝配問題1.1DZ9114320365減速器殼冷芯盒裝配問題原冷芯盒框圖示位置兩側加強筋設計不合適，安裝后兩側活塊合模無法到位。第9頁/共35頁分析解決

原芯盒在試制時，芯盒與設備配合正常。合模制芯時發現左右兩側活塊無法到位，后對芯盒內部結構進行檢查，也未發現干涉存在。經過現場觀察分析，確認為芯盒框底部加強筋寬度過大，干涉活塊到位。利用切割工具對加強筋進行修改，減小加強筋寬度，問題即得到解決。結論裝配干涉問題不僅僅存在于芯盒內部結構，有時外部結構設計不合理也會導致裝配干涉。第10頁/共35頁1.2SZ970000025Ⅱ簧后支架冷芯盒裝配問題

又比如新園區試SZ970000025Ⅱ簧后支架冷芯盒時，也同樣出現左右活塊干涉的問題。具體現象為左右活塊開到位后芯盒與活塊干涉，導致芯盒無法正常出入。第11頁/共35頁分析解決

如上圖所示，芯盒裝配過程中左右活塊開到位后活塊左右與芯盒框產生６ｍｍ的干涉，使芯盒小車無法正常完成射砂位到頂芯位的移動。測量左右芯盒模板水平距離為９８１ｍｍ，與設備連接尺寸１０００ｍｍ不符。判斷為設備開模距離問題，后設備調整后恢復。結論

有時產品試制過程中不僅能反映出工裝模具方面的問題，同時對設備的連接關系也是一次驗證，尤其是在新設備的驗證上。第12頁/共35頁1.3SZ43000007第二搖臂支架熱芯盒裝配問題圖示為熱芯盒試制時，按動靜模安裝好芯盒后發現加熱管及測溫偶頭的方向在操作者側，連接線路無法與設備后面的電源連接且干擾制芯工的操作。第13頁/共35頁分析解決此類情況明顯為芯盒設計人員的疏忽，設計過程中未能考慮到設備結構及芯盒在設備上的安裝方向。使制芯操作困難。在芯盒對側重新鉆孔，改變加熱管方向并固定后問題解決。結論芯盒的設計重要的不僅是尺寸結構，同時應針對所配的設備綜合考慮問題，對任何細節的忽略都可能導致產品試制過程的不順暢。第14頁/共35頁2.模具尺寸、結構問題2.1HD469-2502027減速器殼冷芯盒圈芯結構問題圖示為HD469-2502027減速器殼冷芯盒，原結構未設計圖中藍圈內的定位槽，試制過程中正常制芯，但在下芯過程中由于缺少定位，圈芯容易下偏。第15頁/共35頁分析解決分析確定偏芯的原因后，在芯盒內增加定位槽，成功解決了下芯錯偏的問題。拓展同類結構的產品如81.35301.0078減速器殼在制作工裝模具過程中提前考慮，增加定位，如右圖所示。圈芯定位芯頭第16頁/共35頁2.281.35301.0074減速器殼加工量偏小問題圖示81.35301.0074減速器殼上模，產品在試制過程中均正常。在對樣件劃線檢查后發現局部位置加工量偏小（圖中箭頭位置）。第17頁/共35頁分析解決經對照工藝圖對模具劃線檢查，此位置平面上未按圖紙要求體現加工量。對此平面補貼3mm加工量后鑄件尺寸合格。結論產品試制流程中，對工裝、模具的劃線檢查是必不可少的一步。對新工裝劃線檢查能全面反映出模具的尺寸結構問題，以便于提前進行改正。第18頁/共35頁2.381.35701.0128輪轂熱芯盒射砂不實問題圖示為81.35701.0128輪轂熱芯盒，產品試制制芯過程中大多數砂芯兩處射砂口中間凹處部位射砂不實，表面僅形成起層。需要工人對此部位破壞后逐一進行修補。此射砂口為新增，原設計無。第19頁/共35頁分析解決經過對芯盒結構的分析，判斷為芯盒此位置受兩側射砂口影響，在此位置射砂壓力減少且排氣不暢引起。后單獨正對此位置開設射砂口解決問題（射砂口位置見上圖藍圈位置）。拓展對圓盤類砂芯芯盒設計過程中，若開設兩處射砂口大多會引起射砂口中間部位射砂不實。圖示為41減速器殼圓蓋芯盒開設的三處射砂口。第20頁/共35頁3.過程控制問題3.1HD469-2402041減速器殼冷鐵方向問題圖示為HD469-2402041減速器殼冷鐵結構及下入型腔內位置。因此冷鐵方向靠兩側拔模斜度不同來區分，操作工在未做判斷的情況下操作，導致冷鐵放反的情況居多。第21頁/共35頁分析解決通過砂芯、冷鐵結構或拔模斜度來區分下芯方向，容易引起操作者的誤判，尤其是當砂芯或冷鐵在修磨過量及制芯、生產過程中產生變形的情況下，操作工更是難以區分。針對此冷鐵對冷鐵一側面做明確的標識，保證操作者能正確操作。結論產品在試制流程過程中，必須按工藝要求操作，對無法確定的工藝問題應向工藝人員進行溝通確認，靠主觀臆斷操作會造成鑄件的報廢。右圖為冷鐵下反后鑄件報廢情況。虧肉位置第22頁/共35頁3.2SZ970000725前簧前支架芯盒活塊放反問題圖示為SZ970000725前簧前支架芯盒刮砂面活塊放反的情況對比。左側為正確情況下結構，右側為活塊放反的情況圖示。第23頁/共35頁分析解決操作工在制芯過程中將活塊放反導致。公司同類產品的結構很多，基本前簧支架類基本采取的同類工藝，開檔處芯子結構也大致相同。本案例恰好活塊的定位銷距芯盒邊緣尺寸相差不大，后通過增加定位銷解決問題。更改后的芯盒結構如下圖所示。結論操作者在生產過程中積累的經驗能幫助快速識別出芯盒的和砂芯結構的變化，對結構不合理提出疑問，有助于芯盒結構的合理調整。第24頁/共35頁3.3SZ970000714冒口切割過量問題左圖為SZ970000714工藝圖的局部，其中左側四處蹄子頂端冒口在試制完成后的清理過程中，未按工藝設計的冒口切割線切割冒口，導致有兩處蹄子虧肉。第25頁/共35頁分析解決一般按工藝設計的冒口切割線來切割冒口，均會留有一定的加工余量。對于本產品，蹄子面帶有3°的斜度，兩排蹄子的高度不一樣，按低點的蹄子來統一切割冒口會導致另兩處蹄子虧肉。在冒口切割時，對每個蹄子按自身的切割線操作，即解決此問題。結論再次強調在產品在試制流程過程中，工藝要求的重要性。同理，澆注系統的分離也必須按工藝要求操作，防止試制件在清理過程報廢。右圖為產品致廢情況。兩處蹄子虧肉第26頁/共35頁3.42240-2915004減振器下支架上下型倒置問題左圖為2240-2915004減振器下支架工藝圖，產品上從中間分型，上下型部分結構相同，區別在于下型所帶芯頭部分，產品試制過程中將上下型倒置，鑄件產生與圖紙截然不同的結構。第27頁/共35頁分析解決主要問題在于操作工未能完成了解和熟悉新產品的工藝，對產品的結構不甚了解，芯頭尺寸與其連接部位鑄件尺寸相同時，容易將上下型倒置。通過工藝知識的宣貫，操作工對本產品結構熟悉后，問題解決。結論產品在試制過程中，操作者對產品結構及工藝文件的熟悉和了解能有效防止同類問題的出現。操作者在新產品試制過程中，應仔細思考，當出現類似模棱兩可的問題時，與主管工藝員溝通能及時有效的解決問題。第28頁/共35頁3.5產品試制過程中澆注系統開設問題新產品試制過程中個別件仍是以零活的形式安排試制，產品試制中就要求操作工自行開設合理的澆注系統。包括橫澆道、內澆口、冒口開設的位置和尺寸，另外針對個別產品應選擇合理的位置扎出排氣通道。解決此類問題的辦法，減少試制過程中的廢品。除加強對操作工的工藝知識培訓外，工藝員在新產品試制過程中的跟蹤指導能及時有效的解決產品試制過程中的操作問題。操作工對產品試制過程中發現的問題及時反饋杜絕同類問題的再次發生。產品試制過程中工藝員與操作工的溝通也是一個重要的方面。第29頁/共35頁4樣件試加工過程問題4.1DZ90009440000/40001氣室支架工裝尺寸問題左圖為DZ90009440000/40001氣室支架在工裝上加工圖示，其中標記位置孔中心與底面（直線位置）尺寸未按圖紙要求設計工裝，導致孔位置錯誤。第30頁/共35頁分析解決工裝未按圖紙尺寸設計，按圖紙尺寸重新設計工裝后問題解決。結論新產品在加工過程中，尺寸精度主要在于前期制作的工裝來保證，一旦工裝尺寸出現問題，將造成批量的產品尺寸問題。因此對工裝的設計制作后進行檢查能進一步保證產品尺寸與圖紙的符合性。第31頁/共35頁4樣件試加工過程問題4.2DZ90149320043軸承座加工定位問題