覆膜砂鑄造技術(shù)匯總.docx

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定義：在造型、制芯前沙粒表面已覆蓋有一層固態(tài)樹脂膜的型砂、芯砂稱為覆膜砂，也稱為殼型砂。?覆膜砂具有良好的流動性和存放性，用它制作的砂芯強(qiáng)度高、尺寸精度高，便于長期存放。?1．我國于1997年制定的鑄造用覆膜砂機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8583-1997）,規(guī)定了覆膜砂的分級及牌號表示方法：?1.1.1鑄造用覆膜砂按常溫抗彎強(qiáng)度分級級別代號876543常溫抗彎強(qiáng)度/MPa≥876543?1.1.2鑄造用覆膜砂按灼減量分級級別代號202530354045灼燒減量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）≤876543?鑄造用覆膜砂的牌號表示如下：? 2．覆膜砂的特點(diǎn)?與其他樹脂砂相比，覆膜砂具有以下特點(diǎn)：?1.2.1?具有適宜的強(qiáng)度性能，既可制成高強(qiáng)度的殼芯覆膜砂，又可制成中強(qiáng)度的熱芯盒覆膜砂，也可制成低強(qiáng)度非鐵合金用覆膜砂；?2.2流動性好，制出的型（芯）輪廓清晰，組織致密，能夠制造復(fù)雜的砂芯，如缸蓋、缸體水套芯；?2.3砂芯表面質(zhì)量好，少上或不上涂料，就可以得到較好的鑄件表面質(zhì)量，表面粗糙度可達(dá)Ra=6.3～12.5um,尺寸精度可達(dá)CT7～CT8級；?2.4潰散性好，鑄件容易清理；? 2.5砂芯抗吸濕性強(qiáng)，存放時間長，有利于貯存、運(yùn)輸及使用；?2.6缺點(diǎn)是：成本較高，能耗較大，在造型、制芯及澆注過程中會產(chǎn)生刺激性氣味，在高溫、高濕季節(jié)長時間貯存可能產(chǎn)生結(jié)塊等。?3.?覆膜砂的貯存?3.1覆膜砂如放在密封良好的容器或袋中，在室溫（≤20℃）的干燥條件下，可長時間保存，最長不超過5個月；?3.2實際生產(chǎn)中一般不具有上述保存條件。覆膜砂應(yīng)用雙層袋（內(nèi)塑料袋，外編織袋）包裝，存放在干燥、通風(fēng)條件好的庫房內(nèi)，下層最好用木板支墊，木板下通風(fēng)，以保證砂不受潮、不結(jié)塊。如結(jié)塊不嚴(yán)重的，可將其搗碎，經(jīng)篩分后繼續(xù)使用。?4?覆膜砂的分類?4.1?普通類覆膜砂?由石英砂、熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品和硬脂酸鈣組成。適用于一般鑄鐵件。? 4.2?高強(qiáng)度低發(fā)氣類覆膜砂?是普通覆膜砂的更新?lián)Q代產(chǎn)品，通過加入有關(guān)添加劑和采用新工藝配置而成，其強(qiáng)度比普通覆膜砂高30%以上，發(fā)氣量也明顯降低，適用于生產(chǎn)復(fù)雜精密鑄鐵件。?4.3?高溫類覆膜砂?在高溫下具有強(qiáng)度高、耐熱時間長的特性，適用于生產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋、集裝箱角等復(fù)雜薄壁鑄鐵件。?4.4?易潰散類覆膜砂?具有較好的強(qiáng)度，同時具有優(yōu)異的低溫潰散性能，適用于生產(chǎn)有色金屬鑄件。?4.5?其它特殊要求覆膜砂?為適應(yīng)不同產(chǎn)品的需要，開發(fā)出了系列特種覆膜砂如：離心鑄造用覆膜砂、激冷覆膜砂、濕態(tài)覆膜砂、防粘砂、防脈紋、防橘皮覆膜砂等。?5?覆膜砂使用過程中常見的缺陷、產(chǎn)生原因及解決措施 ?序號缺陷名稱產(chǎn)生主要原因解決措施1脫殼模具設(shè)計不合理，芯盒溫度不均勻，使低溫部位強(qiáng)度偏低而脫殼；覆膜砂熔點(diǎn)低，固化速度慢，熱強(qiáng)度偏低改善模具結(jié)構(gòu)，使溫度分布均勻；選用熔點(diǎn)高、固化速度快、熱強(qiáng)度高的樹脂，加入提高固化速度的促硬劑2型（芯）表面疏松射芯壓力過高或過低，模具排氣不暢，模具由于分盒面間隙大而跑砂，覆膜砂流動性差或透氣性差選用合理射砂壓力，改善排氣系統(tǒng)，防止憋氣；采用變形小的材料作芯盒；選用流動性和透氣性好的覆膜砂3型（芯）變形、斷裂模具受熱不均勻，或型芯壁厚差異大，造成冷卻時收縮不一致；采用了固化收縮率大的樹脂；接芯叉子變形或砂芯存放不平；覆膜砂高溫性能改善模具結(jié)構(gòu)；使溫度分布均勻；采用成型托盤存放砂芯；采用固化收縮率下的樹脂；采用耐高溫低膨脹覆膜砂；改進(jìn)澆注系統(tǒng) 差；澆注壓力大4穿芯砂芯局部強(qiáng)度低或疏松，結(jié)殼厚度薄調(diào)整射砂壓力；改善排氣系統(tǒng)；改善模具結(jié)構(gòu)，使溫度分布均勻；選用熔點(diǎn)高、固化速度快、熱強(qiáng)度高的樹脂，加入提高固化速度的促硬劑5鑄件氣孔型芯排氣不暢；樹脂砂發(fā)氣量大或發(fā)氣速度不合適；砂芯固化不徹底改善排氣系統(tǒng)，提高排氣效果；選用粒形集中度高或較粗的原砂；采用低發(fā)氣覆膜砂；采用比強(qiáng)度高的樹脂，降低樹脂用量6鑄件粘砂原砂SiO2含量低；型芯表面不致密調(diào)整射砂壓力，改善芯盒排氣效果，使砂芯表面更致密；采用耐高溫覆膜砂或鋯砂覆膜砂7鑄件內(nèi)部縮松覆膜砂中的樹脂在高溫下燃燒產(chǎn)生的熱量，減緩了鐵液的凝固速度，導(dǎo)致縮松采用激冷類覆膜砂；在殼型芯內(nèi)放置冷鐵8鑄件表面不良酚醛樹脂在高溫下生成光亮碳漂浮在鐵液表面，凝固時鑄件表面產(chǎn)生皺皮加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%左右氧化鐵粉，采用熱導(dǎo)率高的原砂；殼芯表面刷涂料；覆膜砂中添加特殊輔料? 覆膜砂芯的質(zhì)量除了砂芯的幾何形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量與殼層厚度之外，還要通過觀察砂芯顏色來檢查砂芯的固化情況。正常的情況是，砂芯外表應(yīng)為均勻的黃褐色，中心為淡黃色，過燒時外表呈褐色乃至黑色，硬化不足時外表呈黃色，中心為白色。?6?覆膜砂型芯性能測試方法?取樣方法：覆膜砂的樣品應(yīng)由同一批量的百分之一袋中選取，但最少不得少于3袋，總質(zhì)量不得少于5公斤；如果從外觀來看，對一部分的覆膜砂品質(zhì)發(fā)生疑問，應(yīng)對它單獨(dú)取樣。?6.1熔點(diǎn)殼型覆膜砂在熱的作用下，是涂覆在沙粒外表面的酚醛樹脂開始軟化溶結(jié)，將沙粒粘結(jié)在一起的溫度稱為覆膜砂的“熔點(diǎn)”，用℃表示。?6.2常溫抗拉強(qiáng)度覆膜砂的抗拉強(qiáng)度系指其硬化并冷卻至室溫時，“8”字形抗拉強(qiáng)度式樣在外力作用下破壞所需的最大拉應(yīng)力，用MPa表示。?6.3常溫抗彎強(qiáng)度覆膜砂的抗彎強(qiáng)度系指其抗彎試樣在外力作用下破壞時所需的最大彎曲應(yīng)力，以MPa來表示。 ?6.4熱態(tài)抗拉（抗彎）強(qiáng)度覆膜砂的熱態(tài)抗拉（抗彎）強(qiáng)度是指覆膜砂的型（芯）試樣受熱硬化后，在熱態(tài)時測得的抗拉（抗彎）強(qiáng)度，用MPa表示。?6.5?粒度細(xì)砂（70/140篩號），粗砂（50/100篩號）?6.6灼燒減量覆膜砂的灼燒減量表示其中可燃和可揮發(fā)物質(zhì)的總量。?6.7發(fā)氣量用專用儀器測量1g砂灼燒后的發(fā)氣量6.8?流動性?7?砂芯存儲?7.1將自檢合格的砂芯依次擺放于砂芯小車的托盤上，砂芯間要留有間隙，防止砂芯損壞，具體可根據(jù)各個不同產(chǎn)品的專用作業(yè)指導(dǎo)書要求操作。7.2?庫房砂芯存儲遵循先進(jìn)先出原則；7.3?砂芯庫房要求：溫度≥20℃,濕度≤60%； 7.4熱芯存放時間一般要求：2小時～15天。?8?砂芯烘烤?8.1?要求烘箱內(nèi)部溫度均勻；8.2?一般烘烤工藝：溫度180℃，烘烤時間15分鐘烘烤后砂芯要求，表面為黃褐色，中心為淡黃色，內(nèi)部不準(zhǔn)有冷砂存在；8.3?烘烤時間過長，過燒時外表呈褐色乃至黑色，影響砂芯強(qiáng)度，并在鑄件上容易出現(xiàn)粘砂。