冷芯盒整体芯组质量控制和新型组芯紧固方式殷秀廷

冷芯盒整体芯组质量控制和新型组芯紧固方式殷秀廷

殷秀廷岳克志

中国重汽（香港）有限公司济南铸锻中心山东济南250200

摘要：通过对冷芯盒芯组质量控制，防止不合格芯组流转到造型工位，降低了由于芯组问题造成的铸件废品率。并介绍了两种适合于现在制芯线流水化生产的芯组紧固方式。

关键词：冷芯盒芯组；质量控制；新型紧固方式

1引言

缸体缸盖组芯是多套砂芯通过螺杆、螺钉、快干胶、热熔胶、微波胶、芯撑等方式连接、通过芯头配合组成整体砂芯的过程。根据砂芯结构的不同，采用不同的组芯方式，一般厚大的容易布置螺杆孔的砂芯之间通过螺杆结合紧固，小的的砂芯之间采用螺钉、快干胶、微波胶的方式进行紧固。组芯工艺的重点是所组砂芯之间配合紧密，整体尺寸检验符合图纸要求，浸涂、运输、吊运、下芯等过程不出现断芯、错位、松动、尺寸变化等问题，通过上述紧固方式无法解决的漂芯断芯等问题，应该增加芯撑予以解决。日常生产中为了确保芯组质量符合工艺要求，应该对芯组的自检、抽检、专检以及整体尺寸的检测。现在化铸造制芯线要求流水化、批量化生产，大幅度提高生产效率1。采用机器人和夹具取芯组芯，对砂芯之间紧固方式做了更高的要求，一些新型砂芯紧固方式相继出现。

2冷芯盒芯组质量控制

发动机的缸体缸盖芯组较为复杂，十几个砂芯组合连接起来，有复杂的内腔结构，并且铸件对砂芯的表面质量要求极为严格，微小的砂芯高点都会导致铸件的报废，组芯修芯工位的操作者必须做好自检，具备极强的责任心和细心，杜绝将有问题的砂芯流转到下一个工位，因为芯组的复杂结构，有些部位担任专检的砂芯检查员是检测不到的。组芯工位操作者必须进行自检，自检内容包括各个砂芯的表面质量和租完芯后芯组的整体质量，砂芯表面质量检查内容主要包括：⑴、疏松、吹不干、跑砂、顶芯杆排气塞突出形成的凹坑等砂芯少肉缺陷。⑵、分盒面批缝、芯盒磨损、顶芯杆排气塞凹陷等砂芯多肉高点缺陷。⑶、修补膏、浮砂、胶点等留存在砂芯表面的高点。⑷、砂芯的其他表面质量，例如表面脱模剂太多、砂芯颜色改变等。组完芯的整体芯组不存在错位、断芯、松动等问题，芯组的吹扫质量符合工艺要求，芯撑、冷铁、石棉垫放置符合工艺要求，排气孔开设位置、大小、深度符合要求。

整体芯组浸涂烘干完毕后，应该由砂芯检查员进行专检，确保造型下芯之前砂芯质量全部合格，杜绝不合格的砂芯流转到造型工位。砂芯检查员专检内容是整体的，是必须能够判断出这个芯组是否合格能否浇注。对合格的砂芯进行标识，不合格的砂芯进行报废。专检内容包括：⑴、整体芯组浸涂质量，涂料层应该覆盖均匀，跟砂芯表面结合力强，渗透层深度合适。涂料层无流痕、涂料泥高点，无流离破水现象，无涂料堆积现象，无涂料层开裂容易剥落现象。⑵、整体芯组是否烘干，不仅表面烘干，配合面内浇道等部位也要烘干，否则容易出现不干的涂料被铁水冲刷掉形成群集砂眼的废品。⑶、砂芯的表面质量，无少肉、多肉、高点等缺陷。⑷、芯组组芯符合要求，无错位、松动、位移、断芯等问题。

工艺质量管理人员应该每天对芯组质量进行抽检，做到防漏堵缺，避免砂芯的批量报废。除了日常对芯组的自检、专检、抽检外，还要定期对芯组的尺寸进行检测，检测内容包括浸涂之前的整体芯组的尺寸、以及下芯之前浸涂烘干完的整体芯组尺寸，对检测的数据进行SPC数据统计管理分析，提前杜绝尺寸问题的发生。通过对芯组的自检、抽检、专检以及整体尺寸的检测基本可以避免将不合格的芯组流转到造型工位。

3适合于流水化生产的芯组紧固方式

传统常用的组芯方式通过螺杆螺母垫片、快干胶、热熔胶将砂芯人工组芯结合在一起，现在化铸造车间要求流水化、批量化生产，采用机器人取芯组芯，对砂芯之间紧固方式做了更高的要求，例如螺钉紧固和微波胶快速烘干，便于流水化生产，提高效率，减少人工装配误差2。减少砂芯等待固化的时间。适宜流水化生产的螺钉和微波胶两种芯组紧固方式进行介绍。

3.1螺钉紧固

采用螺钉对砂芯进行紧固适合于小的壁薄的砂芯，容易打螺钉的位置一般采用手工紧固方式，底面不容易人工紧固的位置采用机器人抓取定位用喂钉机进行紧固。需要用到喂钉机、机器人、取芯夹具、钻孔胎具等设备和工装，机器人打螺钉位置需要专业调试人员进行调试。螺钉长度一般不要超过150mm，螺钉材质一般采用1022A低碳钢，材质偏软，易于冷镦和搓丝成型，价格便宜，节省成本，但是容易变形，自动喂钉机容易卡住，造成设备停线。螺钉紧固芯组优点在于适合于流水化生产，节省制芯时间，便于在芯头、芯腿部位增设螺钉孔，芯组紧固牢靠，防止砂芯漂芯，利于砂芯排气。难点在于砂芯上螺钉孔的开设和定位，以及喂钉机的保养和维护。螺钉孔一般采用芯盒自带螺钉孔针形成和砂芯采用钻孔胎具钻螺钉孔形成，螺钉一般紧固2-3个砂芯，同一个螺钉紧固的各个砂芯之间螺钉孔位置必须严格规定，同轴度必须得到保证，否则容易出现断芯、错位的问题，导致砂芯报废，芯盒自带的螺钉孔针问题不大，但钻孔胎具钻的螺钉孔位置容易出现偏移，需要对钻孔胎具和砂芯之间的定位做好检验调整，钻头、钻套的定位做成活限位，为了防止装配过程出现的偏移进行调整。喂钉机重点关注螺丝刀扭矩大小和行程参数，以及螺钉嘴的位置和高度，保证螺钉打到砂芯合适位置，芯组不出现断芯、错位、翘起问题。

3.2微波胶紧固

微波胶在芯组中砂芯之间起到辅助紧固作用，微波胶粘度合适，可以用于机器人打胶阀自动打胶，便于流水化生产。采用螺钉紧固的一些砂芯比较长且偏平，配合面积比较大，只用螺钉紧固可能会出现砂芯浸涂时掉落或者浇注过程中出现漂芯断芯问题，这时采用胶进行粘结，如果采用一般的胶，需要一定的固化时间，导致流水线无法正常运行，如果采用微波胶粘结，芯组进入微波炉加热，微波胶很快就会固化，不影响后续的浸涂和烘干，可以大大节省时间，方便生产快速进行。

4结束语

通过对芯组的自检、专检、抽检以及整体尺寸的检测基本可以避免将不合格的芯组流转到造型工位。减少铸件废品率。

现在化铸造制芯流水线，芯组采用螺钉紧固和微波胶辅助粘结方式，可以大大提高生产效率，提高产品质量。

参考文献

[1]朱成章.冷芯盒组芯造型缸体铸造工艺分析[J].冶金与材料,2018,38(06):64+66.

[2]阎顺祥,谢正茂,温攀勇,黄渊.冷芯盒组芯造型缸体铸造工艺实践[J].铸造技术,2018,39(01):70-72.

作者简介

殷秀廷；出生年月：1988.4；性别：男；民族：汉族；籍贯：山东安丘；学历：本科；职称：助理工程师；研究方向：铸造氨法冷芯盒制芯。

岳克志；出生年月：1987.02；性别：男；民族：满族；籍贯：吉林伊通；学历：本科；职称：助理工程师；研究方向：铸造。