精密鑄造企業(yè)質(zhì)量管理控制

摘要：針對(duì)精密鑄造企業(yè)的特點(diǎn)，筆者以自己的實(shí)踐總結(jié)出：精密鑄造企業(yè)需建立以ISO9001為核心的全面質(zhì)量管理體系，并且詳盡闡述在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)、模具管理、原材料控制、工序過程控制、鑄件產(chǎn)品檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析、全員的培訓(xùn)教育、貫徹ISO9004標(biāo)準(zhǔn)，以及體系維護(hù)等質(zhì)量管理的觀點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：精密鑄造；設(shè)計(jì)開發(fā)；品質(zhì)控制；質(zhì)量管理
 
陜西省三原光大是精密鑄造專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，采用全硅溶膠工藝精密鑄造方法，精鑄產(chǎn)品具有精密、復(fù)雜的特點(diǎn)，是一種近凈成形的先進(jìn)工藝，鑄件出口日本等國，受到用戶的一致好評(píng)。
精密鑄造工藝復(fù)雜，質(zhì)量控制比較困難，其工序繁多，主要包括工藝設(shè)計(jì)、壓型設(shè)計(jì)及制造、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、壓制蠟?zāi)�、修補(bǔ)蠟?zāi)�、蠟�(zāi)＝M合、模組清洗脫脂、粘漿、撒砂、干燥、脫蠟、模料回用、型殼焙燒、合金熔化及澆注、脫殼、拋丸、去除澆冒口、清理、初檢、補(bǔ)焊、熱處理、清砂、酸洗鈍化、拋光、電解拋光及二次檢驗(yàn)等。
由于精密鑄造工藝的特殊性及復(fù)雜性等原因，迫切需要企業(yè)建立以ISO9001為核心的全面管理體系（由于企業(yè)高管層的認(rèn)識(shí)差距及利益考慮，在目前國內(nèi)一些小型精密鑄造企業(yè)建立ISO14000及OHSAS18000差距非常明顯）。下面就我們的經(jīng)驗(yàn)分別敘述如下。
一、嚴(yán)格控制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)
在ISO9001：2000第1.2條款"應(yīng)用"中規(guī)定：當(dāng)本標(biāo)準(zhǔn)的任何要求因組織及其產(chǎn)品的特點(diǎn)而不適用時(shí)，可以考慮對(duì)其進(jìn)行刪減。因此，很多通過ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證的企業(yè)均將第7.3條款刪除。我們認(rèn)為，這實(shí)際上是認(rèn)證企業(yè)的投機(jī)行為及認(rèn)證機(jī)構(gòu)的不負(fù)責(zé)行為。雖然，這些企業(yè)主要是按顧客圖樣要求進(jìn)行生產(chǎn)的，但是鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)和性能，均由用戶決定，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)影響著用戶的需求和期望。另外，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)決定了壓型的設(shè)計(jì)與制造、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及蠟?zāi)褐�、制殼、型殼焙燒、合金熔煉、澆注及熱處理等工序技術(shù)參數(shù)，這些技術(shù)參數(shù)均影響了鑄件的出品率及一次交驗(yàn)合格率。而在ISO9001：2000第1.2條款同樣規(guī)定：除非刪減僅限于本標(biāo)準(zhǔn)第7章中那些不影響組織提供滿足顧客和適用法律法規(guī)要求的產(chǎn)品的能力和責(zé)任的要求，否則不能說符合本標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們認(rèn)為，精密鑄造企業(yè)不能盲目刪減第7.3條款，而應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)的控制，把設(shè)計(jì)和開發(fā)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)作為企業(yè)的寶貴財(cái)富。
二、模具（壓型）的管理
模具的材料、精度、壽命及交貨期，對(duì)鑄件質(zhì)量的影響十分重要。精密鑄造企業(yè)一般都屬于批量小、規(guī)格品種多、來單加工型企業(yè)，模具的管理占十分重要的地位。由于模具的失控導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃拖延、鑄件質(zhì)量下降的現(xiàn)象在精密鑄造企業(yè)屢見不鮮。對(duì)模具的管理主要有：
（1）技術(shù)部門負(fù)責(zé)對(duì)模具的設(shè)計(jì)和模具生產(chǎn)廠方的一切聯(lián)絡(luò)工作。加強(qiáng)對(duì)模具廠的選擇、評(píng)價(jià)和確認(rèn)。盡可能選擇技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)的專業(yè)模具生產(chǎn)廠家，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)試模工作的管理。
（2）質(zhì)管部門負(fù)責(zé)對(duì)新模檢驗(yàn)及蠟?zāi)�、鑄件的檢驗(yàn)，計(jì)算其收縮率以及判斷模具是否合格。
（3）生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)對(duì)模具的日常管理，如：模具登記、日常維護(hù)保養(yǎng)、儲(chǔ)存、防護(hù)、評(píng)價(jià)及進(jìn)出庫手續(xù)的辦理。
三、嚴(yán)格加強(qiáng)對(duì)原材料的質(zhì)量控制
原材料的質(zhì)量在很大程度上決定著鑄件質(zhì)量，選擇優(yōu)質(zhì)的材料不一定會(huì)提高鑄件的生產(chǎn)成本。原材料采購的質(zhì)量控制權(quán)，必須經(jīng)質(zhì)管嚴(yán)格檢驗(yàn)，最終決定權(quán)由總經(jīng)理拍板，防止了以次充好、弄虛作假，真真正正是精料出精品。
 
1．金屬材料
精密鑄造企業(yè)金屬材料主要來源于外購材料、本企業(yè)的廢鑄件、澆冒口。而外購金屬材料往往是散裝的，不同材質(zhì)的材料很容易混淆在一起，如316材料混有304或430材料。所以，精密鑄造企業(yè)要盡可能選擇采購壓制成筒狀的材料。對(duì)每批采購材料的化學(xué)成分用光譜分析儀進(jìn)行檢驗(yàn)。可能的話，應(yīng)對(duì)供方進(jìn)行實(shí)地考察，評(píng)價(jià)其材料是否進(jìn)行標(biāo)識(shí)、防護(hù)及隔離儲(chǔ)存等。
我廠的廢鋼（廢鑄件、澆冒口）要進(jìn)行除銹蝕、去油污、清砂及清潔干燥處理，控制S、P成分，并且對(duì)不同材質(zhì)的廢鋼要進(jìn)行標(biāo)識(shí)、防護(hù)、分隔貯存，做到絕對(duì)不亂堆亂放，杜絕混淆不清。
2．模料
模料的性能指標(biāo)主要有：熔化溫度和凝固溫度區(qū)間、耐熱性、熱膨脹率、收縮率、強(qiáng)度、硬度、黏度、流動(dòng)性、涂掛性和灰分等。一般精密鑄造企業(yè)很難對(duì)這些性能指標(biāo)進(jìn)行逐一檢驗(yàn)，因此在選擇供方時(shí)，要盡可能選擇一些質(zhì)量管理制度比較完善的正規(guī)企業(yè)，嚴(yán)格對(duì)供方的評(píng)價(jià)和確認(rèn)。但是，作為模料最重要的性能指標(biāo)之一——收縮率，則可以進(jìn)行檢測。收縮率直接影響著鑄件的尺寸精度和型殼質(zhì)量。目前，國內(nèi)的圓餅狀試樣線收縮率測定方法沒有考慮蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)對(duì)收縮率的影響，最好參照國外采用階梯形試樣方法比較接近實(shí)際情況。
3．硅溶膠
硅溶膠物化參數(shù)主要有：SiO2的含量、密度、Na2O含量、pH值、運(yùn)動(dòng)黏度、膠體粒子直徑等，這些物化參數(shù)主要影響著型殼強(qiáng)度、涂料的穩(wěn)定性及涂料的粉液比。由于一般精密鑄造企業(yè)很難對(duì)這些物化參數(shù)進(jìn)行檢測，所以一方面要加強(qiáng)對(duì)供方的選擇、評(píng)價(jià)和確認(rèn)，另一方面，面層和背層應(yīng)選擇使用不同規(guī)格的硅溶膠，如面層選擇S-830硅溶膠，背層選擇S-1430硅溶膠。
 
4．面層涂料
精密鑄造企業(yè)一般選擇鋯石英粉作為面層涂料。當(dāng)鋯英粉含有氧化物雜質(zhì)時(shí)，分解溫度會(huì)下降，析出無定形SiO2，與金屬中某些元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鑄件表面產(chǎn)生"麻點(diǎn)"等缺陷，惡化鑄件表面質(zhì)量。另外，鋯英粉的粒度及分布對(duì)涂料粉液比也有著直接影響。因此，對(duì)供方的選擇應(yīng)嚴(yán)格控制，經(jīng)使用表明，澳大利亞鋯英粉質(zhì)量比較好。
 
四、各生產(chǎn)過程工序的質(zhì)量控制
精密鑄造工藝的復(fù)雜性決定了各生產(chǎn)過程中每一道工序必須設(shè)置專職檢驗(yàn)員進(jìn)行首檢、巡檢、終檢的"三檢"制度。首先控制并查找不合格品產(chǎn)生的原因，其次控制不合格品在本道工序流動(dòng)，最后控制不合格品不轉(zhuǎn)入下一道工序。
 
1．蠟?zāi)褐瀑|(zhì)量控制
環(huán)境溫度：-26℃；
壓制溫度：55~60℃；
壓制時(shí)間：根據(jù)蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)及大小而定，一般為幾秒到幾分鐘；
壓制壓力：根據(jù)蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)及大小而定，一般為1.2MPa。
 
2．蠟?zāi)Ｐ扪a(bǔ)及冷卻質(zhì)量控制
蠟?zāi)Ｐ扪a(bǔ)質(zhì)量在很大程度上取決于操作者的熟練程度及經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)操作者的培訓(xùn)與教育。經(jīng)修補(bǔ)的蠟?zāi)ＲM(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)。
由于蠟?zāi)褐坪笤诳諝庵型耆鋮s時(shí)間較長，所以要設(shè)置專門的工裝夾具，防止蠟?zāi)R置變形，減少后工序工作量。這一點(diǎn)，日本精密鑄造企業(yè)做得相對(duì)比較好，我公司每年都要派員到日本去參觀學(xué)習(xí)，學(xué)其所長，補(bǔ)己短板，只有這樣才能使我們不斷前進(jìn)。
 
 
3．蠟?zāi)＝M合及模組蝕刻和清洗的質(zhì)量控制
精密鑄造企業(yè)在蠟?zāi)＝M合過程中，經(jīng)常出現(xiàn)如下現(xiàn)象：操作者將模頭選錯(cuò)、蠟?zāi)：妇嗖粚?duì)、蠟?zāi)Ｅ帕绣e(cuò)誤、滴蠟，以及有焊縫等，這在很大程度上影響了鑄件的出品率及一次交驗(yàn)合格率。
模組蝕刻和清洗主要是去脂，以提高模組濕潤性，便于涂掛。因此，一方面要對(duì)蝕刻液的配制、使用次數(shù)進(jìn)行記錄控制；另一方面要對(duì)模組按批次進(jìn)行檢驗(yàn)，觀察其硅溶膠（加容量的0.5%潤濕劑）是否完全濕潤模組。
精密鑄造企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)以上兩點(diǎn)的質(zhì)量控制。
 
4．制殼工藝的控制
層數(shù)參數(shù)：面層、過渡層、背層(若干)、半層；
涂料種類：300/325目鋯英粉；
涂料粘度：26s （面層）、11s （過渡層）、 9s（背層）；
撒砂：100~120目鋯砂（面層）、30~60目莫來砂（過渡層）、16~30目莫來砂（背層）；
環(huán)境濕度：50%~70%（面層、過渡層）、30%~50%（背層）；
環(huán)境溫度：20~26℃；
干燥時(shí)間：12h / 9h / 6h：
風(fēng)速：6-8m/s。
 
5．脫蠟質(zhì)量控制
國內(nèi)精密鑄造企業(yè)很多采用高壓蒸氣脫蠟方法。工藝要求脫蠟蒸氣壓力為0.78MPa，并且達(dá)到0.78MPa的壓力時(shí)間應(yīng)小于14s，整個(gè)型殼脫蠟時(shí)間在6~10min內(nèi)完成。因?yàn)槟Ａ系臒崤蛎浵禂?shù)遠(yuǎn)大于型殼的熱膨脹系數(shù)，脫蠟時(shí)間過長將造成模料型殼脹裂，因此脫蠟后需要檢驗(yàn)員對(duì)型殼質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測型殼中蠟液是否脫凈，型殼有無裂紋或脹殼。但是，我們到過很多精密鑄造企業(yè)，他們在這道工序沒有設(shè)置檢驗(yàn)員，而且據(jù)我們考察的幾家精密鑄造企業(yè)，其脫蠟壓力在達(dá)到0.78MPa的時(shí)間遠(yuǎn)大于15s，有的企業(yè)甚至超過90s。
6．型殼焙燒、金屬熔煉及澆注質(zhì)量控制
型殼焙燒主要是消除型殼內(nèi)水分及雜質(zhì)，增強(qiáng)型殼強(qiáng)度及透氣性，其溫度不能偏高或偏低，一般企業(yè)均采用950~1050℃。其中需要注意一點(diǎn)的是：操作人員在裝殼及叉殼時(shí)應(yīng)小心，防止其碰撞、擠壓、掉殼、破碎等。
在熔煉工部主要是控制其化學(xué)成分的配制及操作過程。配料要嚴(yán)格按配料計(jì)算單進(jìn)行配制，尤其要注意所使用的臺(tái)稱是否準(zhǔn)確，嚴(yán)格按照ISO9001：2000標(biāo)準(zhǔn)第7.6條款"監(jiān)視和測量裝置的控制"規(guī)定執(zhí)行。必須要把熔煉工序列入“質(zhì)量控制關(guān)鍵工序”。這一點(diǎn)，很容易在實(shí)際工作中忽視。（當(dāng)然，其他工序的監(jiān)視和測量裝置同樣要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制）
操作人員應(yīng)嚴(yán)格按裝料、熔化、調(diào)整成分、脫氧等工序進(jìn)行操作，尤其是調(diào)整成分及脫氧，既需要操作者有一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，又要檢驗(yàn)人員按要求進(jìn)行監(jiān)控。這是熔煉非常關(guān)鍵的工序。
檢驗(yàn)人員應(yīng)在每爐澆注前對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行光譜分析，合格后方能澆注，并作記錄和標(biāo)識(shí)。
澆注主要控制其澆注溫度及澆注速度。澆注前應(yīng)測量鋼液溫度，不同材質(zhì)，不同結(jié)構(gòu)鑄件有不同的澆注溫度。一般316、304不銹鋼澆注溫度在1580~1620℃。澆注速度的快慢直接影響著鑄件的質(zhì)量，夾渣、氣孔、冷隔在一定程度上都受到澆注速度的影響。澆注質(zhì)量的很大程度上取決于操作者的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。
金屬的熔煉及澆注成為影響著鑄件質(zhì)量的最關(guān)鍵因素之一，也為精密鑄造企業(yè)最薄弱環(huán)節(jié)之一，成為精密鑄件質(zhì)量提升和成本下降的瓶頸。據(jù)我們對(duì)陜西、山西和河南幾家精密鑄造企業(yè)一年內(nèi)的不合格品數(shù)據(jù)分析，由于熔煉及澆注原因造成鑄件缺陷占各工序總數(shù)的一半以上。當(dāng)然，這些不合格品的產(chǎn)生不排除包含有澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其他原因所致。
 
7．后工序質(zhì)量控制
后工序主要包括脫殼、拋丸、去除澆冒口（切割、打磨）、補(bǔ)焊、精磨、整形、熱處理、清砂、機(jī)械拋光、酸洗鈍化、電解拋光、噴塑等工序。
后工序質(zhì)量控制比較繁瑣，更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各工序的控制。在國內(nèi)一些小型精密鑄造企業(yè)，后工序普遍存在灰塵、噪聲、發(fā)生安全事故的現(xiàn)象。精密鑄造企業(yè)迫切需要重視ISO14000和OHSAS18000的建立。還有一點(diǎn)值得注意的是：許多企業(yè)普遍存在車間內(nèi)光線不足的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響員工的視力、工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量的判定效果。
 
五、成品檢驗(yàn)
為了保證鑄件質(zhì)量符合交貨驗(yàn)收技術(shù)條件，必須依據(jù)鑄件圖、熔模鑄件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及供需雙方交驗(yàn)合同進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)主要有外觀質(zhì)量檢驗(yàn)、內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)及其他質(zhì)量檢驗(yàn)。
 
1．外觀質(zhì)量檢驗(yàn)
主要包括鑄件尺寸、幾何形狀、鑄件重量、表面粗糙度、表面和近表面鑄件缺陷等檢驗(yàn)。
 
2．內(nèi)在質(zhì)量檢驗(yàn)
主要包括材質(zhì)化學(xué)成分、力學(xué)性能、宏觀缺陷、微觀缺陷等檢驗(yàn)。
 
3．其他質(zhì)量檢驗(yàn)
主要包括物理化學(xué)性能和特殊性檢驗(yàn)。
各生產(chǎn)過程的工序檢驗(yàn)主要對(duì)企業(yè)負(fù)責(zé)，以降低企業(yè)的成本；而成品檢驗(yàn)主要對(duì)顧客負(fù)責(zé)，以滿足顧客的需求和期望。所以，決不允許不合格的鑄件流入顧客的倉庫。我們認(rèn)為雖表面上看似會(huì)提高企業(yè)的成本，但是，作為一個(gè)企業(yè)，始終應(yīng)以企業(yè)信譽(yù)為第一。將不合格品轉(zhuǎn)入顧客的倉庫，影響了公司信譽(yù)，又不可能改變已成事實(shí)的廢品。
 
六、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析
許多精密鑄造企業(yè)都采用了直方圖、排列法、分類法、因果圖分析法、柏拉圖等統(tǒng)計(jì)方法。但是，這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性均并沒有得到有效的控制，而且沒有對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采取措施進(jìn)行有效的持續(xù)改進(jìn)，為數(shù)據(jù)而數(shù)據(jù)，只有數(shù)據(jù)而缺乏分析，這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)沒有起到實(shí)質(zhì)性作用。
 
七、經(jīng)常性對(duì)工廠所有人員培訓(xùn)和教育，全面的質(zhì)量管理
工廠員工的素質(zhì)影響全面質(zhì)量管理的實(shí)施的效果。提高全體員工的素質(zhì)，才能為全面質(zhì)量管理的有效實(shí)施奠定基礎(chǔ)。很多員工甚至一些管理人員不明白ISO9001、5S現(xiàn)場管理及QC小組為何物，更不用說6西格瑪管理了，這迫切需要對(duì)管理人員和員工進(jìn)行培訓(xùn)和教育。培訓(xùn)既要注重對(duì)理論知識(shí)的灌輸，更要根據(jù)生產(chǎn)過程中實(shí)際質(zhì)量問題進(jìn)行深入細(xì)致的分析，尋求解決的辦法，結(jié)合管理知識(shí)針對(duì)性地進(jìn)行培訓(xùn)，方能取得較好的效果。同時(shí)，在企業(yè)的內(nèi)部建立質(zhì)量責(zé)任制，規(guī)定各個(gè)職能部門和每個(gè)崗位員工在質(zhì)量工作中的職責(zé)和權(quán)限，并與考核獎(jiǎng)罰相結(jié)合。市場經(jīng)營使我們認(rèn)識(shí)到，只所以公司能與多家日本用戶愉快合作，是我公司的全面質(zhì)量管理做到位，以鑄件的高質(zhì)量贏得信譽(yù)。
 
八、貫徹ISO9004：2000標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)日常體系運(yùn)行的維護(hù)
目前，很多通過ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證的企業(yè)，僅局限于對(duì)ISO9001標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與貫徹，而對(duì)ISO9004標(biāo)準(zhǔn)卻被束之高閣，應(yīng)當(dāng)說這很不正常。其實(shí)ISO9004：2000在ISO9000族質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)中占有十分重要的地位，其宗旨在于通過組織總體業(yè)績和能力的改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)有效和高效的質(zhì)量管理，并獲得經(jīng)營業(yè)務(wù)的開拓和市場競爭能力的提高，創(chuàng)造成本降低和利潤增長的新目標(biāo)。
企業(yè)的高級(jí)管理者若不把通過ISO9001標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證作為質(zhì)量改進(jìn)的階梯，而是作為質(zhì)量管理的棲身之地。實(shí)際上，通過ISO9001質(zhì)量管理體系的認(rèn)證表明其企業(yè)的質(zhì)量管理水平已達(dá)到了要求，以后的工作只是在審核前統(tǒng)一補(bǔ)充填寫一些繁瑣、附加的記錄而已，加之審核機(jī)構(gòu)的不負(fù)責(zé)，導(dǎo)致質(zhì)量管理體系的運(yùn)行是混亂的。很多企業(yè)并沒有踏實(shí)且認(rèn)真地用這些標(biāo)準(zhǔn)來完全指導(dǎo)工作。因此，精密鑄造企業(yè)必須設(shè)立專職的具有審核資格及通曉精密鑄造工藝技術(shù)的體系維護(hù)人員對(duì)企業(yè)的體系運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督、檢查、評(píng)價(jià)和不斷改進(jìn)，且需對(duì)ISO9001進(jìn)行簡化，從而提高企業(yè)管理者積極性和企業(yè)利潤。
目前，與國外同行業(yè)相比，我國精密鑄造企業(yè)的質(zhì)量管理差距甚大，任重道遠(yuǎn)。建立以ISO9001為核心的全面管理體系是國內(nèi)精密鑄造企業(yè)改善管理的最有效途徑。www.cnwxyszj.com

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