粘土湿型砂性能控制试验研究

中国铸造

砂型铸造是最常见的铸造方法，型砂因其生产成本低，效率高，是目前造型工艺中最重要的造型材料。用砂型生产的铸件占铸件生产总量的80％以上。用粘土粘结砂作造型材料生产铸件是历史悠久的工艺方法，粘土湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法，大约占所有砂型使用量的70～80％。型砂品质的好坏直接影响铸件的外表质量及铸件产生砂眼、气孔、夹砂等铸造缺陷。粘土砂铸件的废品有50％以上是由型砂质量问题或使用不当造成的，型砂性能不佳是造成铸件缺陷的主要因素。 对型砂性能的进行严格控制是减少铸件废品率的最好方法。同时型砂性能的预测可以指导实际型砂生产工艺的改进并有助于型砂的质量控制。 型砂原材料对型砂性能影响直观重要。本文对型砂的关键的型砂材料（硅砂、膨润土、煤粉）的性能进行研究。结合上海汇众汽车车桥厂铸造车间实际，测量了目前所用型砂材料的性能参数，并比较国内外一些型砂材料的性能参数，修订车间的关键辅料标准。研究型砂性能参数并对国内外铸造工厂所采用的指标范围进行讨论。重点研究和分析了型砂水分控制、热砂问题、透气性、泥分控制和混砂工艺的现状，并提出了改进措施。针对目前产品和设备状况的型砂质量控制方案可以使铸件生产的缺陷情况得到改善，降低废品率，而且对工厂进一步的技术更新和设备改造有实际应用价值。 决定型砂性能的指标较多且具有模糊性、灰色性，从而导致砂型质量的预测极为复杂、困难。本文提出了铸造砂型质量预测的支持向量机建模方法。基于经验风险最小化准则（SRM）的支持向量机（SVM）方法能建立型砂性能参数与质量间的定量关系，直接预测出已知性能参数砂型的废品数。并且与已提出的灰色关联分析方法相比较。实例分析证明，支持向量回归估计模型预测型砂性能更加科学、合理。经试验验证，采用支持向量回归模型预测型砂质量是可行的。