提高渦輪轉(zhuǎn)子鑄件合格率PPT課件

1、一、小組概況一、小組概況申請單位 成發(fā)鑄造 小組名稱 渦輪轉(zhuǎn)子QC小組課題 提高渦輪轉(zhuǎn)子鑄件合格率課題組長小組成員 姓名性別崗位職稱姓名性別崗位職稱男技術(shù) 工程師 羅小兵男鑄工高級工 男技術(shù)工程師李萬兵男鑄工高級工 男技術(shù)工程師孫小村女鑄工高級工 男技術(shù)工程師程彥波男鑄工高級工 男檢驗(yàn)室主任 高級工男工長高級工第1頁/共31頁二、選題理由二、選題理由 2.1.該渦輪轉(zhuǎn)子系我公司外貿(mào)產(chǎn)品，材料為鎳基高溫合金，葉片有43個（見圖1），價格昂貴。由于鑄件廢品比例較高，每年給公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。 2.2.該渦輪轉(zhuǎn)子精鑄件，葉片壁厚最小為0.5mm，在結(jié)構(gòu)上存在澆注沖型困難的問題。結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,其鑄件

2、產(chǎn)品合格率較低,客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的抱怨較多。解決渦輪轉(zhuǎn)子缺陷問題，提高渦輪轉(zhuǎn)子鑄件合格率是QC小組的課題。 渦輪轉(zhuǎn)子三維圖1第2頁/共31頁三、現(xiàn)狀調(diào)查三、現(xiàn)狀調(diào)查 QC小組成立后,小組成員對渦輪轉(zhuǎn)子鑄件的結(jié)構(gòu)、材料和主要存在的問題進(jìn)行了分析，對鑄件的質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查。 3.1.渦輪轉(zhuǎn)子鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：渦輪轉(zhuǎn)子是整體的，共有43個葉片，從計計上來看是先進(jìn)的，它可以大在減少加工余量，從而降低產(chǎn)品在成本和提高生產(chǎn)率，同時也使用轉(zhuǎn)子的重量減輕。但是鑄造優(yōu)質(zhì)的整體渦輪轉(zhuǎn)子，就要求比較復(fù)雜的技術(shù)，因?yàn)橐鉀Q以下問題，保證整體鑄件的幾何精度，要選用中溫和高溫性能兼優(yōu)的全金，以及解決轉(zhuǎn)子上的薄葉片和厚盤體組

3、織的差異問題等。 3.2.保證整體然件的精確度 這涉及壓型、模料、制殼和澆注等一列工藝問題，其中，設(shè)計和制和造壓型，以及在恒溫條件下制模和制殼是關(guān)鍵性的因素。經(jīng)過試制、檢測及修型等幾次反復(fù)，在嚴(yán)格控制有關(guān)工藝參數(shù)的條件下，該問題是可以解決的。這方面的問題不作進(jìn)一步討論。 3.3.渦輪轉(zhuǎn)子鑄件材料分析 零件材料牌號為:Inconel 713LC , Inconel 713LC合金相當(dāng)于國內(nèi)的K418B合金，是在K418合金的基礎(chǔ)上降低了碳的含量，調(diào)整了鉬、鋁、鈦含量，明顯地提高了塑性和沖擊韌性，進(jìn)一步改善了合金的組織穩(wěn)定性，具有良好的綜合性能。該材料適用于整體鑄件。Inconel 713LC，它

4、是由強(qiáng)化的鎳基合金713C減少含碳量改進(jìn)而來的，低碳（0.05%）的713C合金。在冷凝過程中，防止了大塊MC碳化合物的形成，改善了合金塑性。第3頁/共31頁3.4.質(zhì)量現(xiàn)狀客戶對渦輪轉(zhuǎn)子質(zhì)量的抱怨1、渦輪轉(zhuǎn)子葉片厚度尺寸（10.74）偏小(見圖3)圖3渦輪轉(zhuǎn)子葉片平行度差超(見圖2)圖2第4頁/共31頁渦輪轉(zhuǎn)子葉片平行度差超第10項(xiàng)80.55尺寸偏小改進(jìn)前客戶渦輪轉(zhuǎn)子檢測報告(見圖4)圖4第5頁/共31頁3.5.質(zhì)量統(tǒng)計分析爐批號 澆注總數(shù) 夾渣 蠟?zāi)?80.55尺寸偏小10.74偏小平行度偏大TINL3-16221181615TINL4-13421678TINL5-12400545TINL

5、5-232111087TINL6-1441181011TINL8-12410546TINL10-13021867TIN將上質(zhì)量統(tǒng)計表數(shù)據(jù)繪成缺陷排列圖5,從缺陷統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看,造成渦輪轉(zhuǎn)子報廢的主要缺陷是80.55尺寸偏小、 10.74偏小、平行度偏大,占缺陷總數(shù)的92.2%。第6頁/共31頁C2757267126百分比32.331.028.95.22.6累積 %32.363.492.297.4100.0C1其他夾渣10.74尺寸偏小葉片平行度偏大80.55尺寸偏小250200150100500100806040200C C2 2百百分分比比C C1 1 的的

6、P Pa ar re et to o 圖圖渦輪轉(zhuǎn)子缺陷排列圖5第7頁/共31頁四、四、QCQC小組長活動目標(biāo)小組長活動目標(biāo) 通過QC小組活動,降低渦輪轉(zhuǎn)子報廢的主要缺陷80.55尺寸偏小、 10.74偏小、平行度偏大三大問題。.使渦輪轉(zhuǎn)子鑄件廢品率從現(xiàn)在的70%降到20%以下，預(yù)期財務(wù)收益20多萬元。第8頁/共31頁五、原因分析五、原因分析 5.1渦輪轉(zhuǎn)子鑄件采用熔模鑄造生產(chǎn),工序流程長,生產(chǎn)中使用的主輔材料多,影響鑄件質(zhì)量的因素也比較多,造成渦輪轉(zhuǎn)子鑄件80.55尺寸偏小、 10.74偏小、平行度偏大的因素也不是單一的,也不是某一工序所固有的,是多種因素影響的結(jié)果。QC小組在渦輪轉(zhuǎn)子鑄件現(xiàn)狀

7、的基礎(chǔ)上，根據(jù)理論分析和經(jīng)驗(yàn)判斷，從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個方面入手，分析了造成渦輪轉(zhuǎn)子鑄件合格率低的因素（見圖6）并進(jìn)行了要因確認(rèn)。第9頁/共31頁圖6第10頁/共31頁5.2要因的確認(rèn)序號末端因素分析論證是否要因1清理控制不當(dāng)渦輪葉片打磨清理控制不當(dāng),會導(dǎo)致葉片進(jìn)氣邊高低不一致,使其葉平行度超差.主2澆注溫度不當(dāng)澆注溫度控制不當(dāng),如澆注溫度過低,則金屬液冷卻過快,流動性差,充填型腔能力差,易產(chǎn)生澆注不足,夾渣等缺陷 次 3涂料操作不當(dāng) 在涂料過程中,涂料工人如沒有按工藝要求進(jìn)行操作,會導(dǎo)致涂料堆積,涂料堆積干燥后對鑄件幾乎沒影響。 次4蠟?zāi)ＰＵ龎K采用蠟?zāi)ＰＵ龎K,對蠟?zāi)］嗇炦M(jìn)行校正，使該尺寸變

8、大，經(jīng)澆注后收縮后符圖紙要求尺寸。主5翻轉(zhuǎn)爐速度差 翻轉(zhuǎn)爐速度是由按扭自控制，相對誤差對澆注產(chǎn)生夾渣等缺陷幾乎沒影響。 次6真空爐真空度差異新設(shè)備，參數(shù)符合要求次7焙燒爐性能差 新設(shè)備，參數(shù)符合要求 次8爐料、坩堝、爐襯 爐料、坩堝、爐襯表面不干以及熔化量在澆注過程中，對鑄件幾乎沒影響。 次第11頁/共31頁序號末端因素分析論證是否要因9涂料性能不符合要求 涂料性能不良，影響涂料涂掛，但在經(jīng)常檢驗(yàn)控制，不合格的可能性小。 次10熱處理不符合要求 熱處理工藝參數(shù)控制不好，對鑄件幾乎沒影響 次11檢測方法要求鑄件澆注后會有變，對葉片高尺寸進(jìn)行檢測，使該尺寸符合圖紙要求。主12脫氧 脫氧不足，液體金

9、屬氧化，產(chǎn)生夾渣缺陷對尺寸幾乎沒影響 。 次13制殼間相對濕度不符合要求 制殼間的相對濕度使用干濕溫度計測量，干濕溫度計定期送檢。濕度不符合要求的可能性小。 次14制模間溫度不符合要求 制模間的的溫度使用溫度計測量，溫度計定期送檢。溫度不符合要求的可能性小。 次第12頁/共31頁六、對要因進(jìn)行驗(yàn)證六、對要因進(jìn)行驗(yàn)證開始制模過程模組焙燒失蠟涂料制殼檢驗(yàn)鑄件清理熔煉澆注鑄件吹砂鑄件廢品鑄件廢品熒光檢驗(yàn)檢驗(yàn)YYNYX光檢驗(yàn)鑄件廢品NN入庫結(jié)束Y6.1渦輪轉(zhuǎn)子鑄件工藝流程圖（見圖7）圖7從渦輪子鑄件工藝流程圖，重點(diǎn)對制模過程、鑄件清理進(jìn)行關(guān)注。第13頁/共31頁 為了驗(yàn)證對要因確認(rèn)表中列出的次要因是否

10、為次要因，按渦輪轉(zhuǎn)子工藝規(guī)程的規(guī)定，投入5件渦輪轉(zhuǎn)子蠟?zāi)＃謩e測得A指示處（見圖8）外輪轂蠟?zāi)３叽缬涗浽诒?中，分別在渦輪轉(zhuǎn)子非加工面按件號順序標(biāo)刻（01、02、03、03、05）見(表1)6. 2.1對次要因的驗(yàn)證6.2對主、次要因的驗(yàn)證件號蠟?zāi)３叽鐐渥?1 81.602 81.903 81.204 81.305 81.5A表1蠟?zāi)Ｊ疽鈭D8第14頁/共31頁 按照渦輪轉(zhuǎn)子的相關(guān)工藝規(guī)程,對以上投5件渦輪轉(zhuǎn)子按要因確認(rèn)表中列出的次要因要求狀態(tài)進(jìn)行下走完工序。其零件情況如下（表2）件號零件要求尺寸蠟?zāi)３叽玷T件尺寸零件葉片高度要求尺寸蠟?zāi)３叽玷T件葉片高度尺寸零件葉片平行度要求蠟?zāi)Ｈ~片平行度鑄件尺寸

11、備注0180.550.25 81.6 80.110.74(0-0.2)10.9410.380.20.180.3不合格0280.550.25 81.9 80.3010.74(0-0.2)10.9510.280.20.150.25不合格0380.550.25 81.2 79.710.74(0-0.2)10.9610.450.20.160.26不合格0480.550.25 81.3 79.810.74(0-0.2)10.9710.560.20.190.25不合格0580.550.25 81.5 79.510.74(0-0.2)10.9710.440.20.170.30不合格由表2記錄的渦輪轉(zhuǎn)子質(zhì)量情

12、況反應(yīng)要因確認(rèn)表中列出的次要因是為次要因.(表2)第15頁/共31頁6. 2.1對主要因制模過程、清理控制、檢驗(yàn)方法的驗(yàn)證 為了驗(yàn)證對主要因控制模過程中蠟?zāi)ＰＵ?、清理控制、檢驗(yàn)方法的是否為主要因，按渦輪轉(zhuǎn)子工藝規(guī)程，投入5件渦輪轉(zhuǎn)子蠟?zāi)＃謩e測得A(見圖9)指示處外輪轂蠟?zāi)３叽缬涗浽诒?，同時分別將渦輪轉(zhuǎn)子校正的蠟?zāi)?，測得A(見圖9)指示處外輪轂蠟?zāi)３叽缬涗浽诒?中，分別在渦輪轉(zhuǎn)子非加面按件號順序標(biāo)刻（06、07、08、09、10）見(表3)件號蠟?zāi)３叽缧Ｕ蟮南災(zāi)３叽鐐渥?6 81.6 82.207 81.9 82.108 81.2 82.109 81.3 82.010 81.5 82.1(

13、表3)A蠟?zāi)Ｊ疽鈭D9第16頁/共31頁按照渦輪轉(zhuǎn)子的相關(guān)工藝規(guī)程要求,對以上投5件經(jīng)蠟?zāi)ＰＵ蟮臏u輪轉(zhuǎn)子澆注后,在清理工序中對渦輪轉(zhuǎn)子的平行度進(jìn)行控制后,再采用專用的檢測方法后,走完所有工序。其零件終檢情況（見表4）件號零件要求尺寸蠟?zāi)３叽玷T件尺寸零件葉片高度要求尺寸蠟?zāi)３叽玷T件葉片高度尺寸零件葉片平行度要求蠟?zāi)Ｈ~片平行度鑄件葉片平行度尺寸備注0180.550.25 81.680.5910.74(0-0.2)10.9410.680.20.180.2合格0280.550.25 81.980.4510.74(0-0.2)10.9510.590.20.150.18合格0380.550.25 81.2

14、80.4610.74(0-0.2)10.9610.700.20.160.16合格0480.550.25 81.380.4010.74(0-0.2)10.9710.720.20.190.25不合格0580.550.25 81.580.4810.74(0-0.2)10.9710.730.20.170.28不合格由表2記錄的渦輪轉(zhuǎn)子質(zhì)量情況反應(yīng),通過控制模過程中蠟?zāi)ＰＵ?、清理控制、檢驗(yàn)方法后,渦輪轉(zhuǎn)子有合格件,說明蠟?zāi)ＰＵ?、清理控制、檢驗(yàn)方法對能否做出渦輪轉(zhuǎn)子合格件影響很大, 如何控制好是主要因。表4第17頁/共31頁七、制定對策七、制定對策7.1.渦輪轉(zhuǎn)子關(guān)鍵影響因素分析序號關(guān)鍵影響因素影響程度下

15、一步的考慮1蠟?zāi)＿^程對渦輪轉(zhuǎn)子輪轂尺寸 80.550.25影響很大設(shè)計蠟?zāi)ＰＵ龎K，對渦輪轉(zhuǎn)子蠟?zāi)］嗇灣叽?80.550.25進(jìn)行控制。2清理控制對渦輪轉(zhuǎn)子平行度有顯著影響設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子平行度測具，對渦輪轉(zhuǎn)子清理過程進(jìn)行控制。3檢驗(yàn)方法對渦輪轉(zhuǎn)子葉片高尺寸（10.74-0.2)有顯著影響設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子葉片高度測具，對對渦輪轉(zhuǎn)子葉片高尺寸（10.74-0.2)進(jìn)行控制.第18頁/共31頁7.2.確定內(nèi)枕墊試驗(yàn)方案序號影響因素原工藝方案改進(jìn)后工藝方案1蠟?zāi)＿^程 渦輪轉(zhuǎn)子輪轂尺寸 80.550.25靠蠟?zāi)１ＷC 設(shè)計蠟?zāi)ＰＵ龎K，對渦輪轉(zhuǎn)子蠟?zāi)］嗇灣叽?80.550.25進(jìn)行控制，其蠟?zāi)ＰＵ桨敢妶D102清理

16、控制 對渦輪轉(zhuǎn)子平行度0.2靠蠟?zāi)１ＷC設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子平行度測具，對渦輪轉(zhuǎn)子清理過程進(jìn)行控制，平行度檢測方案見圖113檢驗(yàn)方法對渦輪轉(zhuǎn)子葉片高尺寸（10.74-0.2)采用卡尺測量設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子葉片高度測具，對對渦輪轉(zhuǎn)子葉片高尺寸（10.74-0.2)進(jìn)行控制，葉片高度測具方案見圖12第19頁/共31頁 設(shè)計蠟?zāi)ＰＵ龎K(如A、B指示塊），對渦輪轉(zhuǎn)子蠟?zāi)］嗇灣叽?80.550.25進(jìn)行控制，其蠟?zāi)ＰＵ桨敢妶D107.3.蠟?zāi)ＰＵ桨敢妶D10圖10B第20頁/共31頁設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子平行度測具，對渦輪轉(zhuǎn)子清理過程進(jìn)行控制，平行度檢測方案見圖117.4.平行度檢測方案圖11檢測塊工作平臺第21頁/共31頁設(shè)計

17、渦輪轉(zhuǎn)子葉片高度測具，對對渦輪轉(zhuǎn)子葉片高尺寸（10.74-0.2)進(jìn)行控制，葉片高度測具方案見圖127.5.葉片高度測具方案見圖12圖12通止規(guī)工作平臺第22頁/共31頁八、對策實(shí)施八、對策實(shí)施8.1.蠟?zāi)＿^程設(shè)計蠟?zāi)ＰＵ龎K(如A、B指示塊），對渦輪轉(zhuǎn)子蠟?zāi)］嗇灣叽?80.550.25進(jìn)行控制，其蠟?zāi)ＰＵ桨敢妶D10,投入蠟?zāi)?0件,將圖13蠟?zāi)指示外輪轂尺寸校正到 82.30.15，按件號標(biāo)注記錄（見表5）件號蠟?zāi)３叽缧Ｕ蟮南災(zāi)３叽鐐渥⒓栂災(zāi)３叽缧Ｕ蟮南災(zāi)３叽鐐渥?1 81.6 82.2506 81.6 82.402 81.9 82.307 81.9 82.303 81.2 82.2

18、608 81.2 82.2504 81.3 82.2309 81.3 82.2805 81.5 82.2410 81.5 82.21A表5蠟?zāi)Ｊ疽鈭D13第23頁/共31頁8.2.清理控制 設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子平行度測具，對渦輪轉(zhuǎn)子清理過程進(jìn)行控制，平行度檢測方案見圖11,將以上澆注后的10件鑄進(jìn)行清理,以渦輪轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)氣邊為基準(zhǔn),先進(jìn)行打磨平,再將其放在平行度測具,對每個葉片進(jìn)氣邊進(jìn)行控制,其透光度不大于0.10mm,然后控制每個葉片排氣邊，其透光度不大于0.10mm。8.3.葉片高度控制 設(shè)計渦輪轉(zhuǎn)子葉片高度測具，對對渦輪轉(zhuǎn)子葉片高尺寸（10.74-0.2)進(jìn)行控制，葉片高度測具方案見圖12,將以上

19、10件鑄件走完平行度控制后,對每個葉片高進(jìn)行檢測,將以上所檢測數(shù)據(jù)記錄見表6第24頁/共31頁件號零件要求尺寸鑄件實(shí)際上尺寸零件葉片高度要求尺寸鑄件葉片高度尺寸零件葉片平行度要求鑄件葉片平行度尺寸備注0180.550.2580.5910.74(0-0.2)10.680.20.2合格0280.550.2580.4510.74(0-0.2)10.590.20.18合格0380.550.2580.4610.74(0-0.2)10.600.20.16合格0480.550.2580.4010.74(0-0.2)10.620.20.18合格0580.550.2580.5910.74(0-0.2)10.68

20、0.20.2合格0680.550.2580.4510.74(0-0.2)10.590.20.18合格0780.550.2580.4610.74(0-0.2)10.600.20.16合格0880.550.2580.4010.74(0-0.2)10.620.20.16合格0980.550.2580.4810.74(0-0.2)10.520.20.20合格1080.550.2580.4810.74(0-0.2)10.530.20.13合格表6第25頁/共31頁 九、效果檢查九、效果檢查 通過對對策實(shí)施證明,其上控制方案可行,措施得當(dāng),于是就通知生產(chǎn),按排投入批生產(chǎn)50件生產(chǎn)生務(wù),走完所有工序后,發(fā)給用戶,其用戶檢測報告中(尺寸10.74、平行度0.2、 80.550.25）全合格見（見表14）。 從改進(jìn)前用戶渦輪轉(zhuǎn)子檢測報告圖4與改進(jìn)后用戶檢測報告圖14對比，改進(jìn)前的渦輪轉(zhuǎn)子檢測報告(尺寸10.74、平行度0.2、 80.550.25）不合格,改進(jìn)后用戶檢測報告中以上尺寸