CQI-27铸造系统评估详细介绍

  压铸系统评审Die Casting System Assessment（DCSA）由美国汽车工业行动集团发布。DCSA用以评估一家公司达到客户的要求、行业规定、本评估标准和企业自定的标准的能力，可以在企业与其供应商之间使用。它的目标是建立压铸质量管理体系，并通过体系的有效运行以提高顾客满意度；强调供应链中的持续改善，缺陷预防，减少变差和浪费。

  美国汽车工业行动集团AIAG的特别工作小组（铸造工作组）2015年10月发布了铸造系统评估（Casting System Assessment:CQI-27）标准。铸造系统评估要求是美国汽车主机厂对向它们提供汽车铸件的组织提出的质量管理附加要求，是铸造产品的附加要求。铸造系统评估要求适用于评审一个铸造厂满足顾客要求、政府法规要求和组织自身要求的能力，也适用于对铸造厂的供应商的评审。

  美国戴姆勒克莱斯勒、福特、通用三大汽车公司在其顾客特定要求中均对提供汽车铸造产品的铸造厂提出了铸造系统评审的要求，所以凡是向三大汽车企业来提供铸造产品的供应商都应依照《CQI-27铸造系统评估要求》建立质量管理过程并开展相应的评估过程。

  · 可用于评估一家公司达到本标准的能力，也能够适用于评估达到客户真正的需求、法规要求、行业标准及组织自身标准的能力。

  评估中没有满足规定的要求可能会导致“不满意”。“应当(Should)”表示强烈推荐。出现“例如(such as)”等词汇仅表示起指导作用的建议。

  1.1)铸造系统评估的目的是建立一个有效的铸造过程，以进一步消除因普编的最终的原因所带来的铸造缺陷；

  1.2)铸造系统评估，整合一个国际认可的质量管理系统和具体的顾客特别的条件，共同定义了对于铸造系统评审的基本要求。

  1.3)铸造系统评审致力与向铸造行业的铸造供应商提供一个通用的审核要求。

  2.1)除非顾客有特殊的规定，评估应当每年评估一次，并持续运行铸造系统的符合性评审，每次评审应当使用包括铸造系统评审表在内的方式对整个组织进行评审，并且评审应当使用IATF16949定义的过程操控方法进行审核和评审。

  2.2)量产项目不符合项要在90天内关闭完成；新项目不符合项要PPAP提交之前关闭完成。

  3.2)评审员应具有铸造过程的相关知识，具有至少5年的与铸造过程相关的工作经验，并能提供相关证据；

  注：若审核组需要多名审核员才可以做到以上要求，审核组长应由符合标准要求的人员来担任。

  铸造的定义：是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。

  砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

  精密铸造：精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接用，是一种近净形成形的先进工艺。

  砂型铸造：在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。

  制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能够满足使用上的要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。

  砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方法不一样分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。

  砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和别的类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。

  3、对于某些塑性很差的材料，如铸铁等，砂型铸造是制造其零件或，毛坯的唯一的成形工艺。

  高压造型：是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。

  压铸件最先应用在汽车工业和仪表工业，后来逐步扩大到各个行业，如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等多个行业。

  压力铸造：是指使液体金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的方法。

  1、浇注时的压力和速度能调节，故可适用于各种不同铸型（如金属型、砂型等），铸造各种合金及各种大小的铸件；

  2、采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，提高了铸件的合格率；

  3、铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利；

  熔模铸造：通常是指在易熔材料制造成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。

  应用：适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。

  消失模铸造（又称实型铸造）：是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

  应用：适合成产结构较为复杂的各种大小较精密铸件，合金种类不限，生产批量不限。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢弯管等。

  消失模铸造（又称实型铸造）：是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

  陶瓷型铸造在20世纪50年代由英国人肖（Show）完善实验成功，故又称肖氏法。它是由砂型铸造和熔模铸造的基础上发展起来的，即在硅酸乙酯水解液和耐火粉料的陶瓷浆料中加入破坏硅酸乙酯水解液稳定性的催化剂，用浇灌浆料代替捣实型砂的方法制造铸型，浇注金属液生产铸件，其尺寸精度和表面粗糙度介于克郎宁（Croning）壳型铸造和熔模铸造之间，所以人们把陶瓷型铸造方法归为精密铸造领域。

  1、陶瓷型铸造生产铸型的工作表面热稳定性高，在高温下变形小，故陶瓷型铸件尺寸精度高，可达CT5～CT8级。陶瓷型可铸造重量最大达十几吨的精密度要求比较高的铸件。

  2、陶瓷型铸造耐火度高，高温稳定性很高。可用来浇注多种合金，如高温合金、合金钢、碳钢、铸铁、铜合金、铝合金等。

  目前主要的主要制备工艺有薄壁陶瓷型、涂敷浆砂制备陶瓷型、喷涂法制备陶瓷型和复合陶瓷型等。其各自特点如下：

  应用：目前陶瓷型铸造已成为大型厚壁精密铸件生产的重要方法，大范围的使用在塑料模、玻璃模、橡胶模、压铸模、锻压模、冲压模、金属型、热芯盒、工艺品等表面形状不易加工铸件的生产，一些重要机件如叶轮等也有用陶瓷型铸造生产的。

  4、硅酸乙酯水解工艺较为复杂，水解液稳定性差，铸型干燥时间长，并且存在有机物挥发的问题。

  金属型铸造：指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。

  1、金属型的热导率和热容量大，冷却速度快，铸件组织致密，力学性能比砂型铸件高15%左右。

  1、金属型本身无透气性，一定要采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体；

  3、金属型制造周期较长，成本比较高。因此只有在大量成批生产时，才能显示出好的经济效果。

  应用：金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件，也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。

  铸造厂应确保所有员工清楚他们监控产品和过程质量的职责和权限，员工胜任被委派的工作，以上要求包括外部临时工。

  铸造厂在产品和过程开发阶段必须应用风险分析工具（FMEA），以确定保证产品和过程符合功能、可靠性等方面的顾客要求。

  铸造厂一定要采取适当措施，防止在材料/零部件流转过程中发生混批/混料的情况。

  一旦与产品和过程要求不符，是否对原因进行了分析，并且检验纠正措施的有效性？

  铸造厂必须依据本标准“铸造系统评估标准”开展内部审核，对不符合进行整改和改进。

  铸造的关键控制点（以球墨铸铁为例）在于：原材料、熔炼、球化处理、孕育处理、造型、浇注、检验。而检验作为重要的质量控制手段则包括炉前检验、炉后分析检验、末箱分析检验及成品分析检验。

  造型的关键控制点应前移至APQP阶段进行，最重要的即为造型模具的设计。模流分析则作为造型模具设计是不是合理的确认手段，模流分析即通过Magma、AnyCasting、ProCast等铸造模拟软件对模具浇注系统及浇冒口系统来进行充型和凝固分析，以确认高应力区是否已避免热节、卷气及金属汇流，从而尽可能避免铸造缺陷的产生。

  CQI-27，让大家更深入地了解在铸件质量管控中有哪些关键点，为何这些会是关键点。它为大家在日后的质量保障工作及日常生产中夯实了理论基础，更好地指导实践， 借助于AIAG推荐的方法和工具策划和改进铸造系统，从铸造质量策划、现场管理和物料处理以及铸造设备控制等角度推进组织的整体提升。我们也将不负众望，持续为公司可以提供最强保障！

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