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鑄件質量與型砂管理 十年經驗
發布時間:
2016-08-03 00:00
來源:
天津一汽豐田發動機有限公司是日本豐田汽車公司在中國最早(1996年)成立的汽車發動機生產合資廠,主要生產發動機及其發動機主要鑄件缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸,汽車轉向節等產品。其中缸體、曲軸、凸輪軸、轉向節等采用濕砂型在同一生產線混線生產,不同材質(FC、FCD、FCA),砂鐵比差別很大的鑄件在同一生產線混線生產,型砂的性能穩定性控制很難,鑄件的質量保證更是困難,豐田汽車公司也沒有先例。經過十來年的摸索,豐田的管理方法與中國的實際情況相結合,中日雙方人員的努力,現在我公司鑄件質量保持在工序內不良率為1.0%以下, 后工程不良率為0.3%以下。?
為什么濕型砂鑄鐵件的質量能達到這么高的水平?
首先,對我公司所使用的設備加以介紹。鑄造造型、砂處理線為日本新東公司的APK-5H靜壓造型線,砂箱內尺寸:900mm*700mm*300mm(長寬高),造型能力為100箱/小時;混砂能力65ton/h。澆注為人工澆注。
砂處理為全自動磁選、篩分、冷卻、計量、混練、檢測,對砂溫、水分、混練CB值進行在線檢測管理及控制。
我公司生產的產品為灰鐵的缸體、球墨鑄鐵的曲軸、凸輪軸、轉向節,合金鑄鐵的凸輪軸,多種產品在同一生產線生產,砂鐵比差別很大,型砂控制很難,技術人員及現場生產人員一起經過多年的經驗摸索,利用豐田的生產方式及管理方法,從而找到一條適合我公司生產方式需要的品質控制管理方法。 ?
下面,從人、機、料、法、環等幾個方面加以經驗介紹:
人員方面:
理念:我公司對質量管理實施的理念:工序內造就品質、不良品不流入下工序。質量體現于全部工序。
人員配置:一線質量關系關鍵工序,一定要配備素質高的作業人員,要經過專業培訓,并且“認證”可以勝任后,方可讓其獨立上崗工作。1)能否按照作業要領書所規定的正確作業;2).規定的事情能否遵守執行;3)、異常發生時能否按規定聯絡;4)異常處理一定要有職(資質)人員處理;
技術人員:具有鑄造本科畢業的工程技術人員的專業知識與豐田的管理經驗、工作方法相結合,最大發揮和調動技術人員的積極性。
“人”是TPS最重要的因素。為此必須構筑互相信賴的良好勞資關系,培養個人的創造力及團隊精神,從而確保品質良好如一。
設備方面:
我廠的砂處理設備為日本新東全自動砂回收、混練系統。對于設備一定要保證其發揮其應有的功能;隨著設備的使用,許多設備的性能(功能)有所下降;嚴重的不再發揮作用;恢復、維持其功能至關重要,小不理則大“亂”。我公司采用的是“TPM”全員保全方法;現場人員,設備保全人員,技術員參加的全員保全,設備點檢、日常維護,定期維護,備品備件等由各部門分別擔當。各部門各盡其責,從而保證了設備機能及提高設備的開動率。
我公司砂處理設備的功能為:
(1)磁選:選出回收砂中鐵快、鐵豆等鐵性物質,是保證“純”砂必不可少一步;
(2)一次破碎、篩分:大砂塊的破碎、篩選;
(3)砂冷卻、篩分:自動測量回收砂砂溫、含水量進行加水降溫、除塵排風,從而降低回收砂的溫度;
(4)預混、儲存:預先加入一定量的膨潤土、煤粉、粉塵、水(砂溫、水分自動測量)等預先混練后儲存等;
(5)終混:加入一定量的膨潤土、煤粉、粉塵、水等進行混練,同時自動測量水分、砂溫、CB值,對CB值進行設定,控制,只有CB值在合格范圍內,才可以排砂;排砂時抽取一定的砂樣,進行砂性能檢測,(型砂試驗)。
(6)輸送:合格的型砂密閉皮帶運輸機運到造型線進行造型生產。
只有每一設備都保證發揮其應有作用,才能生產合格的型砂,合格的型砂是保證鑄件表面質量的第一步,也是關鍵的一步。
材料方面:
濕型砂的材料:
原砂:我公司采用內蒙古的大林砂,粒度為50-100;
膨潤土: 我公司使用的是紅火山牌膨潤土;
煤粉:采用平頂山煤粉;
經驗:一定不要貪圖便宜,使用質量沒有保證的原材料,否則鑄件廢品上的損失,會是在原材料上節省的幾倍,甚至幾十倍。
管理方法:
(1)設備的管理:
混砂機的潤滑點檢確實實施;碾輪的清理,刮板的高度、距離等項目直接關系混砂的性能;回收砂磁選的效果、篩分的效果;回收砂冷卻(砂溫)的效果;除塵設備的效果,對粉塵的排出、加入是否可控;自動膨潤土、煤粉的計量、砂的計量、加入水量的計量等設備要定期檢定,保證真實性。保證各設備機能的穩定、確保發揮作用。
(2)型砂性能的管理:
終混練控制系統對每一碾得CB值、水分、砂溫等項目進行在線檢測,并控制混砂時間、自動排砂等;對型砂性能的檢測,通常由生產線作業人員對CB值(緊實率)、水分、抗壓強度、透氣性等常規項目實施監測,頻次為基本為每幾碾一次;不僅使生產線人員知道自己生產的“產品”質量,而且讓生產線人員自己保證“產品“的質量,實施型砂混練設定調整;在實驗室由品質課人員對有效粘土含量(吸蘭量法)、灼減量、含泥量、砂粒度分布(平均細度AFS)實施監測,每日1-2回;最后整體結果在生產現場目視出來,指導現場人員進行型砂調整。下表是我公司的型砂性能指標(僅供參考)
(4)型砂性能的調整:
對型砂性能的監測,利用上下限管理表進行趨勢管理,如超出限度,或者趨勢不好,要及時進行調整,預防不良發生。另外,相關部門一定要聯絡。另外要把握,型砂從混砂機側到造型側型砂性能的變化情況。
(5)鑄件質量的分析與對策:
對鑄件出現不良品一定要分析,是什么原因造成的不良,分門別類,現地現物,分清是型砂問題,還是模具問題、工裝問題、設備問題,鐵水問題,從而采取相關對策,對策人員一定要親自確認不良毛坯不良內容(品質角,不良品展示臺),一定要確認對策如實實施;確認對策實施的效果,從而確定下一步的實施;利用PDCA的工作方法,推進品質不斷的提高。
(6)原材料的管理:
原輔材料的質量一定要管理,它直接關系到鑄件的質量;原副材料入場,一定要有合格報告(廠家供應商提供),有條件的話,要對原輔材料進行入廠檢測,合格方能使用。定期對原副材料生產廠家進行工程監察,確認廠家能夠生產滿足需要的產品,并對原副材料廠家提出改善建議。
(7)標準作業要領書:
指的是規定作業的順序,以及各步驟時注意的品質、安全等要點的指導書,任何人作業都遵守同一標準要領書進行作業,保證品質、安全的如一性;同時對新人教育時使用的工具。標準作業要領書也不是一成不變,可以改善,但改善后,大家必須遵守。
(8)不斷改善:
改善無止境,不斷的追求高目標;不好的地方(任何方面),一定要想方設法的進行改善,從而促進各方面的發展。
(9)變化點的把握:
生產過程,各種條件都在變化,一定要把握變化點;如人員的變化、設備設定條件變化等,變化點發生時,要加強品質檢查等項目的頻次,保證質量如一,防止批量不良的發生。
(10)創意功夫的手法 :
創意功夫,創意,好的想法,通過實踐的得以實現,取得效果,無論是成本、安全、質量、工時低減、環境、在庫低減、標準化等等方面都可,只要是好的,都可以鼓勵大家實施,而且一定要給與一定的獎勵。
(11)QC活動小組的做法:
由各班組自發的組成個QC活動小組,設立課題,制定計劃,定期活動,攻克難題,總結成果,發表成果;公司對QC小組活動給與一定的獎勵,對于優秀的QC小組課題在全國或到日本TMC發表。
環境:
工作地的溫度、濕度、車間的照明、噪音、污染(粉塵含量)、清潔衛生等。現代化的鑄造車間,潔凈化生產,完全改變了從前的鑄造車間的面貌,使工人在一個舒適的環境中工作。(鋁合金壓鑄、低鑄車間已經是類似機加工車間實施全空調封閉車間)。鑄造車間的除塵設備,決定車間的粉塵污染狀況,間接的影響砂處理的除塵效果;好的除塵設備,能夠控制型砂中的粉塵含量,(決定含泥量的多少),從而控制型砂的通氣性。直接關系鑄件的質量。
工作環境,可以左右人的心情,高污染的作業環境,作業人員不會有提高質量的積極性。
以上,是我公司在鑄造生產過程中鑄件的品質管理工作的經驗,供大家借鑒。
結束語:
現代的鑄造業,不單單是鑄造技術上的競爭,更是在鑄造管理上的競爭。鑄造業要制造高附加值、高質量的產品,這就要求鑄造企業經營者不但在經營上下功夫,更要在內部管理上下苦功夫,這樣才能使國內的鑄件產品無論是質量還是成本上與國際鑄造產品有競爭力。使中國鑄造由鑄造大國到鑄造強國。
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