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断轴是造成汽车发动机铸铁型材报废的重要原因，而人为、材料、设备及工艺等众多复杂因素都会影响砂芯质量进而导致断轴。当前汽车发动机铸铁型材断轴缺陷的研究主要采用“传统实验试错法”，耗时耗材、难以快速有效获得砂芯质量调控策略。为此，本文分析从砂芯制作到浇注全流程多工序相关参数与断轴的关系，确定造成断轴缺陷的主要因子；采用“BP神经网络法”建立一套汽车发动机铸铁型材断轴缺陷的诊断模型，并基于此模型研究各项影响因子对缺陷产生的敏感程度；结合实际过程相关参数的波动性获得过程控制策略，用以指导实际生产。首先，分析了汽车发动机铸铁型材的生产工艺质量状况，系统阐述了常见的缺陷问题，然后对断轴缺陷的研究现状进行了深入调研，并结合企业实际生产分析了砂芯制作与应用的全流程工序，确定了造成断轴缺陷的主要因子。同时结合企业ERP系统，对断轴缺陷的主要影响因子数据进行挖掘，并以典型铸铁型材为例详细阐述了数据挖掘过程。其次，利用BP神经网络的方法，基于网络的学习机理和实际研究的断轴缺陷问题，建立起输入层-单隐含层-输出层的三层网络模型，铸铁型材对缺陷因子数据进行预处理，随机地将其划分为训练样本集和测试样本集。

缩气孔是高镍奥氏体球墨铸铁的常见缺陷，多发生在铸铁型材6-25mm的夹角热节部位，一般情况下放置冒口困难，主要是N、H气孔伴随缩孔、缩松，打压后渗漏。可通过优化工艺，减少N、H气体来源，加强排气，合理选择浇注温度，适当放置冷铁等。加强过程控制，严格按照工艺也是不可缺的有效途径。水平连铸作为一种精密近净成型技术，以其诸多优点，被誉为“21世纪的绿色水平连铸技术”，具有广阔的应用前景。 在消失模水平连铸充型过程中，由于模样分解产生的气体对液态金属流动前沿的影响作用，使液态金属充型过程中的速度场和自由表面、凝固过程中的温度场以及充型和凝固中所产生的缺陷与普通砂型水平连铸有很大的不同。采用数值模拟手段可以有效地揭示消失模水平连铸中液态金属的充型规律和模样-金属液相互作用机理，预测水平连铸缺陷的产生。为优化水平连铸工艺设计、提高铸铁型材质量提供理论指导。