采購熔模精密鑄件是一項專業(yè)性很強的工作,采購人員有必要了解相關(guān)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識,并與鑄造工程師進行充分的溝通。本文對采購熔模精密鑄件的要點做一些歸納,供鑄件采購人員參考。
一、選擇精密鑄造廠家
要獲得高質(zhì)量的鑄件需要供需雙方的共同努力和協(xié)作配合,采購商在采購鑄件之前需要花一定的時間去開發(fā)供應(yīng)商。除了要選好供應(yīng)商之外,在鑄件設(shè)計之前采購商與鑄造廠之間的技術(shù)溝通非常重要,因此采購商與供應(yīng)商應(yīng)著眼于建立長期互利的合作和良好的互動關(guān)系。
目前中國熔模精密鑄造廠存在兩種不同的生產(chǎn)工藝,一種是石蠟硬脂酸模料、水玻璃型殼工藝,另一種是優(yōu)質(zhì)中溫模料,全硅溶膠型殼、中頻感應(yīng)快速熔煉澆注工藝。水玻璃工藝成本低、但尺寸精度和表面粗糙度差,主要生產(chǎn)質(zhì)量要求不高的碳鋼和低合金鋼鑄件,難以生產(chǎn)高水平的鑄件。全硅溶膠工藝生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高、表面質(zhì)量好,可以生產(chǎn)國際水平的熔模鑄件。鑄件采購商首先要了解鑄造廠的生產(chǎn)工藝和檢測手段,判斷該廠生產(chǎn)的熔模鑄件能否達到期望的質(zhì)量要求。還需要了解鑄造廠的生產(chǎn)規(guī)模和管理水平,以確保批量訂貨時能夠按期交付合格的鑄件。
二、關(guān)注熔模鑄件的工藝性
熔模鑄造的突出優(yōu)點之一是零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性。因此,鑄件訂購者應(yīng)了解有關(guān)熔模鑄造工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的知識。熔模鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合熔模鑄造的工藝要求,容易脫模、制殼、充型和清理,并盡量做到均勻壁厚,有利于建立良好的溫度分布和凝固順序,避免局部過熱引起縮孔。轉(zhuǎn)角處應(yīng)該設(shè)計適當(dāng)?shù)蔫T造園角,以利于充型、散熱和清砂。特別在新產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)有熟悉鑄造工藝的工程師參與,這樣才能使鑄件設(shè)計和材質(zhì)選擇更合理,鑄件質(zhì)量易于保證,并能降低鑄件成本。避免因鑄件結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致質(zhì)量問題、延誤試制時間或造成經(jīng)濟損失。
三、詢價與報價
采購商在向熔模鑄造廠發(fā)出詢價單時,應(yīng)盡量詳細(xì)準(zhǔn)確地說明鑄件材質(zhì)、一切需要的加工和技術(shù)質(zhì)量要求,如所需的加工部位、定位基準(zhǔn)、熱處理、表面處理、包裝要求、檢驗和試驗項目及檢查報告等。還應(yīng)提供鑄件的年需要量和每單的數(shù)量,交貨地點等。最好能提供鑄件的體積和重量以方便鑄造廠報價。交付周期和付款條件也是報價要考慮的重要因素,應(yīng)在詢價或報價時予以說明。對鑄件的質(zhì)量要求應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟、適用、合理,以滿足使用功能為前提,提出過高的要求會增加制造的難度,也會影響生產(chǎn)成本和價格,這對采購方和鑄造廠都沒有好處。
詢價和報價階段應(yīng)對含糊不清或容易引起誤解的問題予以澄清。特別是材質(zhì)和公差標(biāo)準(zhǔn)。一般來講,對應(yīng)于同一規(guī)格的材質(zhì),鑄件材質(zhì)和鋼廠軋制型材有不同的標(biāo)準(zhǔn)和牌號,其化學(xué)成分和力學(xué)性能有細(xì)微的差別,訂貨時應(yīng)盡量采用鑄造標(biāo)準(zhǔn)。例如美國AISI304對應(yīng)的鑄造標(biāo)準(zhǔn)牌號為ASTM A743 CF-8,AISI316對應(yīng)的鑄造標(biāo)準(zhǔn)牌號為CF-8M。304和CF-8的化學(xué)成分幾乎相同,只是由于鑄造工藝的需要鑄造牌號的硅含量允許高一些。但316與CF-8M的鉻鎳含量卻有微小的差異。不同國家的同類牌號有時也有差異,如美國的AISI304和日本的SUS304沒什么差別,304L卻有差異。美國的AISI304L的鎳含量為8.0-12.0%,而日本的SUS304L為9.0-13.0;對應(yīng)的鑄造牌號,美國的CF-3和日本的SCS19A鎳含量均為8.0-12.0。美標(biāo)的316L和日標(biāo)的SUS316L鎳含量也不同.
ISO8062給出了鑄件的尺寸公差等級序列,但沒有規(guī)定熔模鑄造適用的精度等級,熔模鑄鋼件一般選用CT5-CT7,但CT5對于尺寸小于50的小型鑄件容易達到(特別小的零件也可以做到CT4)而對于大于100的尺寸則難以達到,當(dāng)尺寸超過400時達到CT7也并不容易。因此運用ISO8062標(biāo)準(zhǔn)時需要考慮鑄件的大小。美國熔模鑄造協(xié)會(ICI)和德國熔模鑄造協(xié)會(VDG)分別制定了熔模鑄造的公差標(biāo)準(zhǔn),可作為確定出口熔模精密鑄件尺寸公差的參考。
ISO2768是針對金屬切削加工制定的公差,可作為鑄件補充機加工的未注公差標(biāo)準(zhǔn)。有些圖紙把ISO2768-mK籠統(tǒng)地規(guī)定為鑄件未注公差標(biāo)準(zhǔn)并不合適,但對于尺寸小于60的鑄件精密鑄造做到ISO2768/1-m 也沒有問題。
四、圖樣提供
零件圖是最主要的報價和制作依據(jù),圖中信息越全誤會就越少。零件圖應(yīng)清楚地表示出鑄件名稱、材質(zhì)、公差、表面粗糙度、關(guān)鍵尺寸、內(nèi)澆口允許殘留高度、加工基準(zhǔn)、加工面與非加工面、零件修改內(nèi)容、檢驗要求、熱處理和表面處理要求等。建議鑄件采購商針對鑄造和機械加工分別繪制鑄件圖和零件圖,當(dāng)客戶對內(nèi)澆口位置、分模面和頂桿位置有要求時,應(yīng)在鑄件圖上標(biāo)示出指定位置或不允許設(shè)置的位置。對于形狀不規(guī)則的復(fù)雜鑄件最好還能夠提供三維電腦圖,以方便鑄造廠正確理解圖紙和用加工中心制造模具。
五、模具和樣品確認(rèn)
熔模鑄件的試制是從模具設(shè)計和制造開始的,模具制作費用一般是在報價時單獨列出,是一項一次性成本,一般需由采購商提前預(yù)付。模具所有權(quán)一般屬于采購商,可以由鑄造廠保存和使用,但是一開始就應(yīng)對模具歸屬問題達成協(xié)議。如果采購商考慮帳物處理的方便希望將模具費用攤?cè)氲谝慌ɑ蚯皟膳╄T件價格,需要在詢價或簽訂訂單時明確分?jǐn)偟臄?shù)量與批次。
當(dāng)鑄造廠因工藝需要修改原設(shè)計圖紙時應(yīng)繪制鑄件圖或單獨寫出書面修改意見由采購方確認(rèn)后再開模具。
模具做好后,鑄造廠需先向采購商提供試制樣品用于檢查尺寸、試加工、裝配試驗或進行必要的檢測。樣品確認(rèn)合格后才能正式下訂單生產(chǎn)。由于模具做好后有些尺寸修改起來不是很方便,對不影響使用功能的非重要超差尺寸,客戶可以不要求修改模具而直接使用。這種情況下最好讓客戶按樣品實際狀態(tài)修改圖紙公差或在確認(rèn)樣品時書面明確,以避免將來量產(chǎn)時有爭議。
圖紙或樣品確認(rèn)后需要修改設(shè)計時鑄造廠往往要收取適當(dāng)?shù)母哪YM用,因此在開模具之前采購方應(yīng)仔細(xì)審核圖紙并由雙方的工程技術(shù)人員進行良好的溝通。
樣品的材質(zhì)一般應(yīng)與圖紙要求一致,當(dāng)按照規(guī)定的材質(zhì)打樣有困難時,鑄造廠應(yīng)提前與采購商協(xié)商,同意后可采用線收縮率接近的材質(zhì)澆注樣品,僅用于檢查尺寸和幾何形狀,量產(chǎn)時再按規(guī)定的材質(zhì)生產(chǎn)。
當(dāng)模具從一個鑄造廠轉(zhuǎn)向另一個鑄造廠時,由于各個鑄造廠所使用的蠟料、制殼材料和工藝條件有差異會引起收縮率的變化,有必要重新確認(rèn)樣品。
六、生產(chǎn)訂單
采購商在下達正式生產(chǎn)訂單之前應(yīng)確定以下事項是否得到落實:
1. 試制樣品經(jīng)檢測試驗符合使用要求和有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定。當(dāng)樣品雖有不足但并不影響主要使用功能,所存在的問題在批生產(chǎn)過程容易控制的情況下,在生產(chǎn)方改進措施明確的條件下可以不必要求重新送樣而直接下單生產(chǎn),但采購方應(yīng)注意跟蹤這些遺留問題在生產(chǎn)過程中的整改情況。
2. 模具定型后,鑄件的許多尺寸是由模具保證的,批生產(chǎn)時關(guān)注的往往只有個別的重要尺寸。采購方需要向鑄造廠明確重點控制尺寸,重要表面的控制要求和接收準(zhǔn)則。關(guān)鍵點交代得越清楚,生產(chǎn)過程控制就越有針對性,這對于保證質(zhì)量、降低不必要的消耗、提高生產(chǎn)效率都是有益的。
3. 估計足夠的訂貨提前期。熔模精密鑄造不同于機械加工,也不同于壓鑄等其它鑄造方法。熔模鑄造輔助工序多、生產(chǎn)周期長,從壓射蠟?zāi)5街茪沧⒁话阋?jīng)過一周的時間,有深孔、深槽或盲孔的鑄件需要更長的制殼干燥時間,制殼干燥時間不足則會影響鑄件表面質(zhì)量甚至導(dǎo)致鑄件報廢。鑄件澆鑄后還需要足夠的冷卻時間才能轉(zhuǎn)入清理工序。因此采購商在采購鑄件時應(yīng)了解熔模鑄造工藝過程所必需的制殼和清理時間,提前下達采購訂單,以免影響使用。