球墨鑄鐵型材以其良好的抗沖擊性、很高的抗拉強度及鑄鐵特有的優(yōu)良的鑄造性、耐磨性、抗疲勞性及經(jīng)濟性等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于機械制造工業(yè)的各種零部件。本文針對公司球墨鑄鐵件切削加工中存在的問題(如進排氣管過程中產(chǎn)生的毛刺)通過有限元建模分析和切削試驗探索球墨鑄鐵切削過程中切削毛刺的形成機理并進一步探索球墨鑄鐵的切削性能為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低切削成本提供工藝指導(dǎo)。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實際生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。進一步的切削試驗表明:速度和進給量對毛刺的影響較小而切深影響較大。同時對球墨鑄鐵銑削加工性能進行了試驗研究。研究表明:球墨鑄鐵表面粗糙度隨著銑削速度的增大而減小;隨著進給量和切深的增大而增大。切削速度較低時球墨鑄鐵切屑比較短呈屑狀。隨著切削速度的提高切屑呈細長狀。切深與進給量較小時切屑呈屑狀隨著切深與進給量的提高切屑呈細長狀。以硬質(zhì)合金刀具銑削球墨鑄鐵時其失效形式主要是磨粒磨損。

當前汽車發(fā)動機鑄鐵型材斷軸缺陷的研究主要采用“傳統(tǒng)實驗試錯法”，耗時耗材、難以快速有效獲得砂芯質(zhì)量調(diào)控策略。為此，本文分析從砂芯制作到澆注全流程多工序相關(guān)參數(shù)與斷軸的關(guān)系，確定造成斷軸缺陷的主要因子；采用“BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法”建立一套汽車發(fā)動機鑄鐵型材斷軸缺陷的診斷模型，并基于此模型研究各項影響因子對缺陷產(chǎn)生的敏感程度；結(jié)合實際過程相關(guān)參數(shù)的波動性獲得過程控制策略，用以指導(dǎo)實際生產(chǎn)。對出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關(guān)的建議。對大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優(yōu)化設(shè)計后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡化，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內(nèi)部夾雜問題的關(guān)鍵是控制球化和孕育處理的相關(guān)參數(shù).對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產(chǎn)實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結(jié)構(gòu)及阻斷結(jié)晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。首先分析了汽車發(fā)動機鑄鐵型材的生產(chǎn)工藝質(zhì)量狀況，系統(tǒng)闡述了常見的缺陷問題，然后對斷軸缺陷的研究現(xiàn)狀進行了深入調(diào)研，并結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)分析了砂芯制作與應(yīng)用的全流程工序，確定了造成斷軸缺陷的主要因子。同時結(jié)合企業(yè)ERP系統(tǒng)，對斷軸缺陷的主要影響因子數(shù)據(jù)進行挖掘，并以典型鑄鐵型材為例詳細闡述了數(shù)據(jù)挖掘過程.