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树脂砂铸造生产全工艺流程浅谈

2020-11-14

1 主要原材料的技术要求或规格


1.1原砂(天然石英砂)

粒度:40/70目(中大件)或50/100目(一般件);
化学成分:SiO2 >90% 、含泥量<0.2%~0.3% 、 含水量 <0.1~0.2%;
微粉含量(140目筛以下) ≤0.5~1.0%、耗酸值<5ml 、灼减量<5、粒型:圆形或多角形。

1.2再生砂
灼减量<3.0%;耗酸值<2.0ml;PH值<5 ;200目筛底盘<1%;底盘量<0.2%;含水量<0.2%;
粒形:圆形。

1.3呋喃树脂
含氮量2.0~5.0%;24h抗拉强度>1.5MPa;游离甲醛<0.3%;粘度<60mPa.s;密度1.15~1.25 g/cm3;游离酚<0.3%。

1.4固化剂
采用有机磺酸固化剂,其黏度一般控制在<200mPa.s,水不溶物的含量<0.1%,同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳 定 的型砂可使用时间和硬化速度,可选用“a+b”固化剂或根据季节不同选用不同酸度型号的固化剂。

1.5涂料
采用醇基涂料。要求涂料的固体含量高,粉料粒度细,粉料及黏结剂的耐火度高,抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有:密度1.25~1.35 g/cm3;黏度6~7s;悬浮性(2h)>97%;涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好,涂层强度要高。对于表面球化有深度要求的铸件,应采用氧化镁涂料。

2 操作工艺规程

2.1再生砂准备
根据树脂砂再生设备的要求和工艺流程进行操作,获得满足工艺要求的再生砂。特别要注意控制好进入混砂机时的再生砂的温度,刚好在25-35℃。

2.2砂、树脂、固化剂加入量的调整

(1)混砂机的流量测定
根据混砂机的设定要求,在正常的生产情况下,至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间内砂、树脂、固化剂的流量进行称量,掌握时间流量。并先将砂流量按混砂机的公称流量进行调整。

(2)树脂量的调整
根据砂流量调整树脂的加入量,树脂加入量一般控制在型砂重量的0.8~1.2%,厚大件取上限,中小件取下限。

(3)固化剂量的调整
固化剂加入量在正常情况下与砂温和车间环境温度有关,一般控制在树脂加入量的30~50%,高温时取下限,低温时取上限。放砂时间长的大件固化剂加入量取下限,以保证树脂砂有足够的可使用时间。

(4)混砂机的调整与准备
严格按《混砂机操作规程》进行设备的日常维护保养,特别是要及时清理搅笼内的叶片和内壁。每天放砂前应将树脂,固化剂泵单独循环1~2分钟,并注意检查固化剂加入孔是否有结晶堵塞现象。


2.3模具整理与检查


①了解所生产铸件的工艺要求,熟悉工艺文件和工艺装备。
②检查模具芯盒是否齐全,清除模具芯盒表面存在的多余残留堆积物。
③检查模具芯盒是否存在缺角、变形,尺寸是否符合图纸要求;检查活块、浇冒口是否残缺。
④检查定位销、孔配合是否合适;模具的起模装置及吊运装置的安装是否合适。
⑤检查模底板是否平直,大小是否符合要求。金属平板的安装必须平整、四角垫平,并保证在一水平面上。木质底板的模具必须放在金属平板上造型,造型前应检查底板与金属平板结合面之间是否有杂物。

⑥砂箱大小是否合适,吊耳是否牢靠可用,大型砂箱是否有裂纹等缺陷。
⑦准备所需要烘烤的冷铁,芯撑(冷铁、芯撑烘烤后必须冷却至室温才能使用)起模吊运工具、通气绳、填砂的用的砂块。所用冷铁表面刚好经过加工或毛坯表面无缺陷,一般厚大件冷铁使用不得超过3次,薄壁件不得超过5次。
⑧所有模具,芯盒均刷好脱模剂后使用。

2.4加砂与舂实

①冷铁、活块、浇冒口模样,以及泥芯的出气必须根据工艺要求正确摆放。
②启动除尘器后开动混砂机,单搅笼混砂机应注意先去掉头砂后再进行放砂操作。
③中小件可以从模样上放砂,放砂时应注意防止冷铁和活块的移动,并注意拐角、凹槽部位用木棒捣实,其他部位也得用木棒均匀捣实,特别要防止靠近模样部位的型砂局部松散。
④大型铸件应从砂箱某一角开始放砂,并注意适当调整固化剂的加入量,延长树脂砂的可使用时间。要边放砂边捣实,从砂箱一角逐渐沿模具其它方向连续扩展,直至放满整个砂箱。对于大空间砂箱,树脂砂可随模样形状放置一定厚度,一般控制在150~200mm (不填砂块情况下),必须保证浇口、冒口、出气孔部位的树脂砂达到工艺要求的高度,浇冒口、出气孔部位的高度可用冒口圈等达到工艺要求。
⑤放砂结束时,应注意尾砂不得放在浇冒口、出气孔部位,只能放在不重要的地方。

⑥由于树脂砂的流动性非常好,舂实只要求速度快,但不必过分用力。拐角、凹槽等部位必须要舂实。
⑦待砂放满后,刮平砂箱和芯盒并气针扎气孔。对于厚大件、墙板件等在盖箱上造型时必须认真扎好通气孔,并控制离模样30~50mm的距离,不能扎透。

2.5加砂块或其他填充物


由于树脂砂成本较高,为进一步降低成本可用废砂块或其他填充物填实砂箱不重要的空间,但应注意如下几个问题:

①模样表面要舂实,填砂厚度超过模样100mm时,方可加砂块或其他填充物。
②无陶瓷管的直浇口附近、横浇道附近、出气孔附近、要求砂型强度高的厚壁铸件等部位不得放置砂块。
③填充砂块间不得有空隙,应捣实。填充砂块的块度不得过大或过小,应根据不同产品的大小,控制在50~200mm之间。


树脂砂造型对模具工艺的要求(树脂砂生产线):

    与粘土砂相比,树脂砂铸件的外观质量依赖于模具的质量,因而树脂砂对模具的质量要求较高。模具工艺时使其较好的适应树脂砂造型的需要,主要在以下几个方面:

    加工余量:硬化后的树脂砂铸型有较好的刚度和较高的尺寸精度,且不易变形,所以在选择工艺参数时,可以选取较小的机械加工余量,从而减少金属溶液的消耗和机械加工的成本,从而可以提高铸件的尺寸精度。

    拔模斜度:树脂砂在起模时已具有一定的硬化强度,较小的退让性,较大的摩擦力,若采用敲击的方法起模,容易损坏模具,同时树脂砂的可修补性差,起模时,若受到破坏,较难修补。采用树脂砂造型时,应根据生产实际和产品结构加大模具的拔模斜度,能顺利的起模,得到质量随着市场对铸件产品外观质量要求的不断提高,树脂砂铸件在品质上的优势,必将日益受到重视,树脂砂这一铸件生产工艺,也必将得到迅速的发展和普及。 

    模具的表面粗糙度:模具表面的粗糙度对树脂砂铸件的表面粗糙度起决定性的作用,因而尽量降低模具表面粗糙度,是获得高品质铸件的重要措施.


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