自硬砂造型工艺研究

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1、自硬砂造型工艺研究随着机械行业的发展，对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等问题的曰益严重，对铸造生产和铸件质量提出了更高的要求，要能满足这些要求，特别是造型制芯工艺的选择上更应满足这些要求，先进造型制芯工艺应具备以下基本条件：①生产的铸件质量好、尺寸精度高、铸造缺陷少；②劳动条件好、环境污染少；③生产成木低、生产效率高；④最人限度地利用口然资源、节省能源。传统的型砂工艺已经不能满足以上的条件，这就耍求选用适合自己的先进型砂工艺。近儿年来,主耍使用的先进型砂丁艺有：新型水玻璃自硬砂T艺、碱性酚醛树脂自硬砂丁艺和咲喃树脂自硬砂工艺等自硬砂型砂工

2、艺。下面以我们公司为例对型砂工艺进行简单阐述：一.型砂工艺的选用1.现用型砂工艺性能分析1.1现用造型材料及造型方式(1)面砂、芯砂——CO?硬化水玻璃砂、“70”砂、辂铁矿砂(2)背砂——粘土砂(3)手工造型(4)烘干窑烘干小型砂型及堀芯，移动烘干大型砂型(5)表面刷醇基涂料1.2现造型材料的生产特点(1)人T加砂，劳动强度大，生产效率低，砂型、妮芯的紧实度主要靠人工打风锤，硬化主要吹CO2；(2)水玻璃加入量高(29%),造成成木高，型(芯)砂溃散性差，铸件清理难度大，效率低；(3)旧砂直接破碎再生，再生后只能作背砂，不能作而砂，凹用率低，新砂耗量高，型

3、砂成本高，废砂大量排放，严重污染环境；(4)铸件尺寸精度低，表面粗糙度差，铸件综合质量不高，后道工序工作量增人，工作效率就低；(5)型(芯)砂冬季硬透性差，CO?耗量大。1.3铸件质量情况铸件尺寸精度低，表面粗糙，多气孔、砂眼，产生裂纹多，导致后道工序修理大，成本【寫，效率低。2、新型水玻璃自硬砂工艺性能分析2.1原辅材料(1)原砂：新工艺对原砂要求较高，尽可能选取泥份、微粉含量少，颗粒形貌好的原砂(2)改性水玻璃(3)有机酯固化剂2.21艺优势及特点：(1)水玻璃加入量大大降低(2.5—3.5%；(2)型砂溃散性大大改善，铸件清砂容易；(3)旧砂可干法再生

4、回用，回用率$80%；(4)系列化水玻璃与固化剂配套使用，型砂综合工艺性能优良，冬季硬透性好，硬化速度可调(10-90min),可实现大批量机械化生产；（5）有效防止铸件裂纹、气孔等缺陷，铸钢件综合质量优于咲喃树脂砂工艺的铸件；（6）生产成本低，劳动环境好，环境污染少。2.31艺存在的问题：I（1）型芯砂溃散性得到大幅度改善，但仍不及树脂砂T艺；（2）型芯在湿度较人时有吸湿现象，需在设备、工艺上采取适宜的措施，加强生产管理和型砂工艺控制。3、咲喃树脂口硬砂工艺：1.1工艺优势及特点：（1）铸件表面质量好、尺寸精度高；（2）型芯溃散性好，铸件落砂清理容易；（3

5、）旧砂干法再生回用容易，回用率高（$90%；（4）提高工艺装备水平和生产效率，降低工人劳动强度。3.21艺及设备现状：（1）机器化的生产线造型制芯，人工辅助；（2）采用型内硕化，硕化后起模，辅助型外表干；（3）采用机器化的I口砂再生冋用生产线，干法再生冋用容易，冋用率约90%o3.3工艺存在的问题：（1）型芯砂高温退让性差，铸件裂纹倾向人，尤其是薄壁、壁厚差人、结构复杂的铸件更易产生；（2）固化剂含S,易导致铸件表层增硫，造成表面微裂纹；（3）型砂发气量大、且迅速，铸件易产生气孔缺陷；（4）铸件焊补回火率高，清整成木高，铸件综合成木较高；（5）混砂、造型、浇

6、注、保温、落砂过程中产生SO?、&S、C0等有害气体，作业环境差，污染环境；（6）废弄物屮的咲喃是持久性污染物，已列入《斯徳哥尔摩公约》十二种物质黑名单，全球即将禁止使用。根据我们公司产品生产特点来说，新型水玻璃白硕砂工艺是最适合我们的型砂型砂工艺，所以我们选用新型水玻璃自硬砂T艺作为我们的新的型砂工艺。二、新型水玻璃自硬砂T艺1、新工艺用原砂新丁艺对原砂的耍求与树脂砂类似，但比树脂对原砂的敏感性小，并且原砂适用范I韦I广，可以用硅砂，钮铁矿砂，镁橄榄石砂等多种砂，其指标要求如F：粒度30—100角形系数＜1.45含水屋＜0.5%2、混砂工艺原砂+酯固化剂混

7、砂+粘结剂混砂出砂3、新工艺的型砂配制型砂的駛化性能受原砂质量，粘结剂和固化剂的种类及加入量、外界环境条件、混砂工艺设备等因素影响，使用厂可根据现场原砂的种类、状态，型（芯）砂的生产工艺要求，外界条件（温度、湿度）选择相应的粘结剂、固化剂的种类及加入量来调整型砂的硬化性能，满足铸件生产的要求。下表为推荐的型砂配比：表1推荐配比原砂新型水玻璃有机酯（占水玻璃）原砂要求100%3.0-4.0%10-15%含泥W0.5,含水W0.5%,角形系数W1.25100%3.5-4.5%10-15%含泥Wl・0,含水W0.5%,角形系数W1.35100%4.0-5.0%10

8、-15%含泥W1.5,含水W0.5%,角形系数W1.