铸造工艺方案的评价模型及其应用株洲电力机车工厂（４１２００１）方荣庆摘要：利用系统工程理 论和模糊数学的法则提出了一个定量评价铸造工艺方案的方法。详细介绍了铸造工艺方案评价模型 和铸造工艺方案评价指数的计算式，并结合铸造工艺设计的程序和长期积累的经验详细讨论了评价 的方法步骤、指标体系的确定、评价标准的制定、评价框图、数据处理方法以及结果分析。关键词 ：
铸件工艺，评价模型ＭｏｄｅｌｏｆＦｏｕｎｄｒｙＰｒｏｃｅｓｓｅｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ￥ＦａｎｇＲｏｎｇｑｉｎｇ（ＺｈｕｚｈｏｕＥｌｅｃｔ ｒｉｃＬｏｒｏｍｏｔｉｖｅＷｏｒｋｓ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｐｒｏ ｖｉｄｅｄａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｎｇｆｏｕｎｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｂ ｙｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ＂ｅｖａｌｕ ａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｎｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＂ｃａｌｃｕｌａｔｉｃｆｏｒｍｕｌａｏ ｆｅｖａｌｕａｔｉｎｇｉｄｅｘｏｆｆｏｕｎｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｈａｓｉｎｔｒｏｄ ｕｃｅｄ．Ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｔａｋｅｎｏｎｅｖａｌｕａｔｉｎｇ， ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄ，ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ，ｍｅｔｈｏｄｉｎｇｏｆｍａｔｈｐｒｏｃｅｅｓ．ａｎｄｒｅｓｕｌｔ ｓａｎａｌｙｓｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｏｕｎｄｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＥｖａｌｕａ ｔｉｎｇｍｏｄｅｌ铸造生产是一个包括工艺准备、造型、冶炼、浇注和铸件后处理等一系列生产 的环节组成的复杂的系统工程。铸造工艺是这个系统的灵魂。优化铸件工艺方案，加强铸造工艺过 程的控制，提高铸件质量，是铸造工作者努力探索的重要课题。长期以来，铸件工艺设计基本上凭 经验定方案，有一定的片面性、主观性，可靠性差。铸件工艺方案的评价是一个模瑚性概念。系统 分析和模糊数学方法是解决模糊性问题的有效工具，工艺方案的质量评价数量化，为工艺方案的评 价提供准确的判据，从而提高了工艺设计的可靠性。近几年来，我们应用系统工程和模糊数学的方 法，结合铸造工艺设计的程序和长期积累的经验，建议了铸件工艺方案评价模型和铸造工艺方案评 价指数的计算式；应用模型和计算式对具体工艺方案进行评价、优化、筛选，从而为寻求最佳工艺 设计方案提供了一条途径。１铸件工艺方案评价模型在系统工程中，建立数学模型是定量分析的基 础。模型的好坏直接影响评价的结果。评价模型以框图呈树枝状表示，共分二级。第一级设４个指 标，第二级设１３个指标，每一级指标和每一个指标都给予权重分配，采用数学矩阵对因子权重进 行判断和计算；同一类同一级的各个指标的权重值之和为１。所有评价指标和指标的权重值构成了 一个完整的评价指标体系，见图１。２铸件工艺方案评价指数计算公式根据评价模型，按照模糊数 学和统计学法则，可以建立铸件工艺方案评价指数ＣＣ＝ΣΣＣｉｊ式中：Ｃ一铸件工艺方案评价 指数；Ｏｉｊ一二级指标贡献度；Ｃｉｊ＝ｗｉ·Ｗｊ·Ｅｉｊ式中：Ｗｉ──级指标的权重值； ｗｊ一二级指标的权重值；Ｅｉｊ一二级指标实评的满足度值。Ｅｉｊ采用模糊语言转化为满足度 值，满足度的标准尺度取值范围为０一１，通常按０．４０，０．６０，０．８０，０．９０四个 等级，针对具体方案进行专家打分。工艺方案的二级指标满足度尺度标准见表１。工艺措施二级指 标满足度尺度标准见表２。工装模样的二级指标满足度标准见表３。工艺规程的二级指标满足度评 价表见表４。图１ 铸件工艺方案系统评价模型Ｆｉｇ．ｌＥｖａｌｕａｔｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆ ｆｏｕｍｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍ表１：工艺构思的二级指标满足度评价表 Ｔ ａｂ．１Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔａｂｌｅｏｆｓｅｃｏｎｄｉｎｄｅｘｆｉｔｎｅｓｓｏｆｐｒ ｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｓｉｇｎ表２工艺措施的二级指标满足度评价表Ｔａｂ．２Ｅｖａｌｕａｔ ｉｎｇｔｓｂｌｅｏｆｓｅｃｏｎｄｉｎｄｅｘｆｉｔｎｅｓｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅａ ｓｕｒｅｓ表３工装榜样的二级指标满足度评价表Ｔａｂ．３Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔａｂｌｅｏ ｒｓｅｃｏｎｄｉｎｄｅｘｆｉｔｎｅｓｓｏｆａｕｘｉｌｌａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｐａｔ ｔｅｒｎａｎｄｔｏｏｌｓ表４工艺规程的二级指标满足度评价表Ｔａｂ．４Ｅｖａｌｕａｔｉｎ ｇｔａｂｌｅｏｆｓｅｃｏｎｄｆｉｔｎｅｓｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ３铸件工艺方案系统优化评价框图数学模型的建立，使得计算对象工作过程的内在规律性归纳为数 学形式，再利用程序框图（见图２）编制相应的计算程序就可以应用计算机进行系统的计算、分析 。表５ＳＳ６型机车铸钢件工艺方案系统优化评价表Ｔａｂ．５Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇａｎｄｅｖ ａｌｕａｔｉｎｇｔａｂｌｅｏｆｆｏｕｎｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｓｉｇｎｆｏｒｓｔ ｅｅｌｃａｓｔｉｎｇｓｏｆｔｙｐｅＳＳ６ｅｌｅｃｔｒｉｃｌｏｃｍｏｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍ ４应用实例电力机车是机一电一体化的大型牵引动力设备，技术复杂，质量的优劣维系着行车的安 全。ＳＳ６型电力机车是株洲电力机车厂参加１９８９年以日元贷款的郑州一宝鸡电气化铁路工程 的国际招标车。按照合同，价值７５亿日元，５３台ＳＳ６型电力机车于１９９１年全部交出。从 招标到批量交出仅两平多的时间，要求产品设计、工艺设计必须可靠。在铸件工艺设计中广泛应用 《铸件工艺方案评价模型》．对各种工艺方案进行系统分析、评价、筛选、优化，从而确定最佳工 艺方案，收到了较好的效果。工艺方案系统优化评价表见表５。经１９９０～１９９１年的生产验 证，优化后的铸件工艺方案在生产实践中显示出了优势。如操作方便、浇注平稳、凝固有序、排气 畅通，就是在型砂、钢水质量产主较大的波动的条件下，ＳＳ６祷钢件废品率下降，受到了生产、 加工、检验部门的好评，铸件生产创效益可达２Ｏ余万元。５ 小结应用数学模型可以实现对铸件 工艺进行系统评价。通过对ＳＳ６型电力机车铸件工艺设计的评价，取得了较好的效果。
铸造工艺 方案的评价模型及其应用@方荣庆$株洲电力机车工厂铸件工艺，评价模型利用系统工程理论和模 糊数学的法则提出了一个定量评价铸造工艺方案的方法。详细介绍了铸造工艺方案评价模型和铸造 工艺方案评价指数的计算式，并结合铸造工艺设计的程序和长期积累的经验详细讨论了评价的方法 步骤、指标体系的确定、评价标准的制定、评价框图、数据处理方法以及结果分析。ｙｐｒｏｃｅ ｓｓｉｎｇｄｅｓｉｇｎｆｏｒｓｔｅｅｌｃａｓｔｉｎｇｓｏｆｔｙｐｅＳＳ６ｅｌｅｃｔｒｉ ｃｌｏｃｍｏｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍ４应用实例电力机车是机一电一体化的大型牵引动力设备，技 术复杂，质量的优劣维系着行车的安全。ＳＳ６型电力机车是株洲电力机车厂参加１９８９年以日 元贷款的郑州一宝鸡电气化铁路工程的国际招标车。按照合同，价值７５亿日元，５３台ＳＳ６型 电力机车于１９９１年全部交出。从招标到批量交出仅两平多的时间，要求产品设计、工艺设计必 须可靠。在铸件工艺设计中广泛应用《铸件工艺方案评价模型》．对各种工艺方案进行系统分析、 评价、筛选、优化，从而确定最佳工艺方案，收到了较好的效果。工艺方案系统优化评价表见表５ 。经１９９０～１９９１年的生产验证，优化后的铸件工艺方案在生产实践中显示出了优势。如操 作方便、浇注平稳、凝固有序、排气畅通，就是在型砂、钢水质量产主较大的波动的条件下，ＳＳ ６祷钢件废品率下降，受到了生产、加工、检验部门的好评，铸件生产创效益可达２Ｏ余万元。５ 小结应用数学模型可以实现对铸件工艺进行系统评价。通过对ＳＳ６型电力机车铸件工艺设计的 评价，取得了较好的效果。铸造工艺方案的评价模型及其应用@方荣庆$株洲电力机车工厂铸件工 艺，评价模型利用系统工程理论和模糊数学的法则提出了一个定量评价铸造工艺方案的方法。详细介绍了铸造工艺方案评价模型和铸造工艺方案评价指数的计算式，并结合铸造工艺设计的程序和长期积累的经验详细讨论了评价的方法步骤、指标体系的确定、评价标准的制定、评价框图、数据处理方法以及结果分析。
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