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良的鑄造性、耐磨性、抗疲勞性及經濟性等優點廣泛應用于機械制造工業的各種零部件。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品質量、降低切削成本提供工藝指導。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的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失。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水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似，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能夠用于實際生產系統，實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。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。以硬質合金刀具銑削球墨鑄鐵時其失效形式主要是磨粒磨損。
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從砂芯制作到澆注全流程多工序相關參數與斷軸的關系，確定造成斷軸缺陷的主要因子；采用“BP神經網絡法”建立一套汽車發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生的敏感程度；結合實際過程相關參數的波動性獲得過程控制策略，用以指導實際生產鑄鐵型材在重工業中需求量大，被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農業機械等支柱行業。拉坯工藝參數設置是鑄鐵型材生產中的關鍵環節，設置不合理會導致拉漏、拉斷等生產事故和產生表面裂紋等鑄造缺陷。現有鑄鐵型材生產企業拉坯工藝參數控制技術參差不齊，尚無完整的理論體系。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的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學性能更為優良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，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水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似，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。其次，利用BP神經網絡的方法，基于網絡的學習機理和實際研究的斷軸缺陷問題，建立起輸入層-單隱含層-輸出層的三層網絡模型，鑄鐵型材對缺陷因子數據進行預處理，隨機地將其劃分為訓練樣本集和測試樣本集。并基于此模型研究了各項影響因子對砂芯質量影響的敏感強弱，鑄鐵型材結合實際過程相關參數的波動性獲得過程控制策略，用以指導實際生產。
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