當前汽車發(fā)動機鑄鐵型材斷軸缺陷的研究主要采用“傳統(tǒng)實驗試錯法”，耗時耗材、難以快速有效獲得砂芯質量調控策略。為此，本文分析從砂芯制作到澆注全流程多工序相關參數(shù)與斷軸的關系，確定造成斷軸缺陷的主要因子；采用“BP神經(jīng)網(wǎng)絡法”建立一套汽車發(fā)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(chǎn)生的敏感程度；結合實際過程相關參數(shù)的波動性獲得過程控制策略，用以指導實際生產(chǎn)。對出現(xiàn)在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關的建議。對大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優(yōu)化設計后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡化，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數(shù).對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產(chǎn)實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。首先分析了汽車發(fā)動機鑄鐵型材的生產(chǎn)工藝質量狀況，系統(tǒng)闡述了常見的缺陷問題，然后對斷軸缺陷的研究現(xiàn)狀進行了深入調研，并結合企業(yè)實際生產(chǎn)分析了砂芯制作與應用的全流程工序，確定了造成斷軸缺陷的主要因子。同時結合企業(yè)ERP系統(tǒng)，對斷軸缺陷的主要影響因子數(shù)據(jù)進行挖掘，并以典型鑄鐵型材為例詳細闡述了數(shù)據(jù)挖掘過程.

從砂芯制作到澆注全流程多工序相關參數(shù)與斷軸的關系，確定造成斷軸缺陷的主要因子；采用“BP神經(jīng)網(wǎng)絡法”建立一套汽車發(fā)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(chǎn)生的敏感程度；結合實際過程相關參數(shù)的波動性獲得過程控制策略，用以指導實際生產(chǎn)鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農業(yè)機械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關鍵環(huán)節(jié)，設置不合理會導致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷?，F(xiàn)有鑄鐵型材生產(chǎn)企業(yè)拉坯工藝參數(shù)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(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)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(shù)調整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)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(yōu)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(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)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(jīng)網(wǎng)絡的方法，基于網(wǎng)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(wǎng)絡模型，鑄鐵型材對缺陷因子數(shù)據(jù)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(shù)的波動性獲得過程控制策略，用以指導實際生產(chǎn)。