V法造型铁路辙叉的缺陷分析及质量控制

V法造型铁路辙叉的缺陷分析及质量控制

卢泽华

中铁山桥集团有限公司   河北省秦皇岛市   066200

摘要：本文针对V法造型铁路辙叉的缺陷进行了深入分析，并提出了相应的质量控制策略。对铸造工艺中潜在的缺陷进行了详细讨论，包括材料选择与预处理、模具设计与制造、V法造型工艺的操作控制、涂料喷涂与均匀性控制以及砂箱充填与真空抽取等方面。针对此类潜在的缺陷，提出了一系列有效的质量控制策略，包括严格的材料筛选与预处理、模具设计与制造的精细化管理、工艺操作的标准化与规范化、涂料喷涂技术的优化与改进、砂箱充填过程的自动化控制以及完善的质量检测与监控体系。借助本文的研究，可为V法造型铁路辙叉的生产提供有效的质量保障和技术支持。

关键词：V法造型；铁路辙叉；缺陷；质量控制

引言：V法造型作为一种真空密封造型铸造方法，在铁路辙叉的生产中具有重要应用价值。然而，由于工艺本身的复杂性和特殊性，V法造型铁路辙叉在生产过程中常常会出现各种缺陷，严重影响产品的质量和性能。因此，有必要对V法造型铁路辙叉的缺陷进行深入研究，并提出相应的质量控制策略，以保障产品的质量和稳定性。本文主要目的在于借助对V法造型铁路辙叉的缺陷分析及质量控制策略的研究，为提高铁路辙叉的生产质量和效率提供参考和指导。

一、铸造工艺中的潜在缺陷

1.材料选择与预处理

在V法造型工艺中，材料选择及其预处理是影响铸件质量的关键因素之一。对于铁路辙叉的生产而言，选用适当的原材料尤为重要。原材料不仅需要具备良好的铸造性能，还要满足铁路辙叉在使用过程中对强度、韧性和耐磨性的高要求。此外，原材料在进入造型前的预处理过程，如加热、干燥和筛选，都会直接影响到砂型的质量和最终铸件的内部结构。预处理不当可能导致铸件出现气孔、夹杂等缺陷，进而影响铸件的性能。因此，对原材料进行科学的选择和严格的预处理，是保障铁路辙叉铸件质量的基础。

2.模具设计与制造

模具的设计不仅需要充分考虑铁路辙叉的结构特点和使用要求，还要适应V法造型的工艺特点。模具的精度、耐热性和稳定性直接关系到砂型的质量以及铸件的精度和表面光洁度。不精确的模具设计或制造缺陷可能导致铸件尺寸不准确、表面粗糙甚至造型失败。同时，模具的设计与制造必须依托高精度的加工设备和先进的设计软件，保障模具的高质量制造。

3.V法造型工艺的操作控制

从预热塑料薄膜，到在模样上均匀喷涂快干涂料，再到干沙的充填和真空抽取，每一步的操作都需要精确控制。操作不当易导致砂型不均匀、密实度低，从而影响铸件的质量。特别是真空度的控制，直接影响砂型的硬度和稳定性，是保证铸件成型质量的关键。鉴于此，操作人员需经过专业培训，严格按照操作规程执行，保障每一步操作的精准性。

4.涂料喷涂与均匀性控制

在V法造型中，涂料的喷涂质量直接关系到铸件表面的光洁度和尺寸精度。涂料需要均匀地覆盖在塑料薄膜表面，形成均匀、致密的涂层。涂层的均匀性不足可能导致铸件表面出现砂眼、气孔等缺陷。在此前提之下，喷涂过程中需要严格控制涂料的粘度、喷涂压力和距离，保障涂层的均匀性和质量[1]。

5.砂箱充填与真空抽取

砂箱充填需要保证干沙的均匀分布，避免因充填不均导致的砂型密实度不一，影响铸件的内部质量。真空抽取的过程中，真空度的控制对砂型的硬度和铸件的成型质量有直接影响。真空度过低可能导致砂型强度不足，而真空度过高则可能引起砂型破裂。这也就意味着，需要精确控制真空抽取的程度，保障砂型的质量和铸件的成型效果。

二、质量控制策略

1.严格的材料筛选与预处理

在V法造型铁路辙叉的生产过程中，材料的筛选与预处理是保障铸件质量的首要步骤。原材料的质量直接影响到铸件的性能和使用寿命。因此，必须采用高标准的原材料筛选机制，仅选用符合行业标准、具有良好机械性能和铸造性能的材料。在预处理过程中，需要对材料进行彻底的检查和处理，包括去除材料中的杂质、调整材料的湿度和温度等，以保证材料在造型过程中的均匀性和稳定性。此外，对于铁路辙叉这类要求高强度和高耐磨性的铸件，选择合适的合金元素进行合金化处理，可以显著提高铸件的综合性能。通过严格的材料筛选与精细的预处理，可以有效减少铸件生产过程中的缺陷，提升铸件的整体质量。

2.模具设计与制造的精细化管理

模具的设计和制造是影响V法造型铁路辙叉铸件质量的另一个关键因素。模具必须可以精确反映铸件的设计要求，包括尺寸精度、形状和表面细节等。因此，模具设计与制造过程中的每一步都需采取精细化管理，保障模具的高精度和高质量。这包括使用先进的设计软件进行模具设计，以及采用高精度的加工设备进行模具制造。同时，模具材料的选择也至关重要，必须选择耐高温、抗磨损的材料以保证模具在重复使用过程中的稳定性和耐用性。模具的精细化管理不仅关系到铸件质量，也影响到生产效率和成本控制，因此是提高铁路辙叉铸件质量的重要措施之一。

3.工艺操作的标准化与规范化

为保障V法造型工艺的稳定性和铸件质量的一致性，工艺操作的标准化和规范化是必不可少的

[2]。这意味着在整个铸造过程中，从塑料薄膜的预热、涂料喷涂、干沙充填、到真空抽取等每一个操作步骤，都必须遵循严格的操作规范。操作标准的制定需要基于大量的实验数据和生产实践经验，以确定最优的操作参数和条件。同时，对操作人员进行专业培训，保障工作人员以及管理人员可以准确理解和执行操作标准，是提高操作规范化水平的关键。借助工艺操作的标准化和规范化，可以有效减少人为因素对铸件质量的影响，保障铸件的质量稳定和可控。

4.涂料喷涂技术的优化与改进

在V法造型中，涂料喷涂是一个关键步骤，它直接影响到铸件的表面质量和精度。为了提高铸件的整体质量，涂料喷涂技术的优化和改进显得尤为重要。优化的方向包括涂料的配方调整、喷涂设备的改进以及喷涂工艺参数的精确控制。借助使用更适合V法造型的涂料，可以提高涂层的均匀性和附着力，减少铸件表面缺陷。同时，采用高精度喷涂设备和技术，如自动喷涂机器人，可以实现涂料喷涂的均匀和精确，进一步提升铸件的表面质量。此外，对喷涂参数（如喷涂压力、距离和时间）的细致调整，也是保证涂层质量的关键。借助此类优化和改进措施，可以显著提高铸件的表面光洁度和尺寸精度，减少后续加工的难度和成本。

5.砂箱充填过程的自动化控制

砂箱充填是V法造型过程中的另一项关键操作，它影响着砂型的均匀性和紧实度，进而影响铸件的质量。为了保障砂型的质量，实现砂箱充填过程的自动化控制是一项重要的技术改进。自动化充填系统可以精确控制充填速度、振动频率和充填压力，保障干砂的均匀分布和充分紧实[3]。自动化控制不仅提高了充填过程的效率和稳定性，还通过减少人为操作误差，进一步提升了砂型质量。采用自动化砂箱充填技术，配合实时监控和反馈系统，可以实现对充填过程的精确管理，为生产高质量的铸件提供了坚实的基础。

6.完善的质量检测与监控体系

为保障铁路辙叉铸件在V法造型过程中的质量控制达到最优水平，建立和完善质量检测与监控体系是至关重要的。这一体系应覆盖从原材料入厂、造型、浇注到铸件清理和后处理的全过程，采用先进的检测设备和方法，如X射线探伤、超声波检测和三坐标测量等，对铸件进行全面的质量检测。同时，实施实时监控和数据分析，可以及时发现生产过程中的质量问题，并迅速采取措施进行调整和优化。此外，建立质量反馈机制，将检测数据和质量信息反馈给生产和设计部门，可以不断完善生产工艺和产品设计，持续提高铸件的质量水平。借助这样一个完善的质量检测与监控体系，可以有效保障铁路辙叉铸件的质量，满足高标准的使用要求。

三、结束语

总体而言，本文针对V法造型铁路辙叉的缺陷问题，提出了一系列可行的质量控制策略，为铁路辙叉的生产质量和稳定性提供了重要的技术支持和保障。未来，可以进一步深入研究和改进现有的质量控制策略，结合实际生产情况，不断完善和优化V法造型铁路辙叉的生产工艺，以满足铁路交通领域对高质量产品的需求，推动铁路辙叉产业的健康发展。

参考文献：

[1] 李富军.关于铁路道岔施工质量的缺陷分析与对策[J].百科论坛电子杂志, 2020, 000(011):368.

[2] 陈兴.解析铁路道岔施工质量缺陷及策略[J].名城绘, 2020.

[3] 林军科.高锰钢辙叉铸造缺陷分析及提高冶金质量策略[J].中国冶金, 2021, 31(6):9.DOI:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20200670.