TA的每日心情 | 开心
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发表于 2008-7-8 10:33:35
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制芯工艺的种类及其选用依据 ; `, Q) Y6 i6 _* ]* b3 S, \
砂芯主要用来形成铸件的内腔、孔洞和外形的凹坑等部分。在浇注时，由于它的大部分表面被液态金属所包围，经受着强烈的热作用、机械作用，排气条件也差，清砂困难，因此，对芯砂的性能要求比一般型砂要高得多，即它应具有较高的强度和耐火度、较小的吸湿性、较高的透气性、较低的发气量和较好的溃散性等。
( K3 w% s! u4 T+ C2 C+ ?3 r& S5 T: o: W7 a$ X2 h- M, H" \
根据砂芯几何形状的特征和在浇注时的工作条件，以及产品质量的要求，将砂芯分为五级。芯砂所需的湿强度大都取决于砂芯本身的结构特点和制芯工艺。结构复杂、断面薄小的I级、Ⅱ级砂芯一般要求在芯盒中硬化成形，此时芯砂的湿强度要求较低，以保证芯砂有较好的流动性和充型能力。结构简单、断面厚大的Ⅲ～V级砂芯可以脱模后再硬化，此时芯砂的湿强度要求较高，以保证砂芯脱模后不变形。2 F! G. S+ B2 t; a4 [+ X
4 f; g9 U+ i& Y芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围见下表。
1 n( d& k/ V( a7 L5 T) Z0 t. q5 W) b$ p9 O) ]% T! |/ O
表 芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围+ T3 O1 t5 d n/ G
' @* s c0 }5 b( A$ g7 M% o硬化方法% y, v8 d. B4 E5 e5 R
制芯工艺" J' g9 m S! Q0 P7 g$ b
粘结剂
- h$ O* Z$ j$ b! y0 _; T. h* J: | 紧实方法
7 A3 G4 M. G* M+ J' u 硬化温度
+ x( a M' o; X 适用范围
4 k; v. y/ s7 l5 ? S( ^& Q4 t/ t
& j; p+ R% m9 x- V! H$ f. g热法
9 j& E# ]6 R: a( V 热芯盒
8 K) H8 `, p# a 呋喃树脂1 [+ W8 v. c4 c' {
: q4 m8 q7 f& P0 G) v" ^! q1 v
酚醛树脂8 V. U1 S0 m2 s3 q; ]
用射芯机+ a0 W' d9 p. @3 H! s8 I
1 t/ E* Y! h# b射芯$ \- {! @* Y5 m4 P: s& P
200～250℃
. C" b0 C+ e3 Q 大批量生产
/ B# f7 S4 c" x8 c! Z; n
+ p" J2 ^9 U% @$ R y h KⅠ级、Ⅱ级8 A* S# R) e B
, o3 Q7 |9 {, |小型砂芯0 X x8 s+ T, A5 d
& n3 y' P) B5 C+ z8 l
壳芯
5 z( L) s8 }4 ~/ R7 B" |+ T& [4 | 酚醛树脂) W; ^$ R6 O' p3 f/ [/ G; t
2 K* b( u1 V; i. G9 N
温芯盒7 \! t! Y& T) X; Y2 `4 h/ L
呋喃树脂& i3 Z6 g' _+ d
150～170℃3 P0 p, O0 A: A; `
. I6 J) q, D5 n) M3 }1 }7 T1 q
室温
- \) c- C/ d5 V' n
( W! l" ^0 [! T- X R自硬法
6 {" d* U+ @) b# w7 R2 a6 K! N- M 自硬砂
4 o# G# v5 z, l# |" A# ~ F 呋喃树脂$ p* z- |4 M( V b
& V9 H1 _: \4 J T; i- A
酚醛树脂
( P. e2 R8 a" Y* _- c
1 S+ d) x- S. |) G2 w& ~9 s K酚脲烷树脂$ [# {1 m6 i7 W; U( }6 b2 ]6 u8 x
用震实台* p& C& p, ?! ~
- M4 o6 \. J' B/ R9 K" e或手工! q2 k) `+ E: i9 J+ D2 r1 d5 T U1 M
* H4 h, t4 T9 H. \! v/ i3 ?
等方法紧实, D8 L# d7 U: Y' v
在室温下
@7 ]* {/ Z; ?4 K% A( s7 l/ z/ s2 O! g' o1 c/ ?
自行硬化" G0 n# \6 C/ N
小批量生产
% b1 Y$ F2 E" t% F. p5 @* p9 H0 P) B( ]8 F' w
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级# b0 C' j8 _! V* _
1 Z( M+ k P( W8 p O* D中型、大型砂芯; D8 {2 @6 O+ o( w% Q C
0 ^& k7 P+ p _ e, q
水玻璃6 m$ b. J+ j g b- n; n; a: Z
; k( a6 Y6 K! U6 q; ~) i9 K' [7 f磷酸盐
& V- T) C# R- G$ ]5 _ q" X# @# m
: v1 L( Z6 [9 d( F) T9 d吹气
; E- ]" C! ^ Q0 e1 H- y$ _ \4 _3 m
硬化法$ P. L1 S Y6 O- N8 d: _
三乙胺法" X5 Z p- |) |* h
酚醛－异氰酸酯
7 Y) r* q6 q9 Z l1 L 用射芯机
) D. F% U. j M9 x
1 T1 p* m' q: c" ?; a1 l射芯
* Q8 n% G! R3 h9 Y5 A: v' Q9 ] 在室温下5 p- ?3 |4 q3 t& D3 x6 x1 V7 n) s
- n, I: ]! v$ X' O9 T/ C5 l& ^2 S
用气体或气雾进行硬化0 K/ u2 _" E% v
大批量生产2 |1 z/ W- M h7 e
& [% r0 p" F. C, @6 QⅠ级、Ⅱ级- d1 _* c1 m9 J# e7 Q
0 v; q. y* ~# C/ O. m( w k小型砂芯( T7 u4 }' b. D! V
5 s( t$ ?; V& o" i( e* R6 d, E% bCO2法+ I2 [2 \, X# h9 l0 ~
碱性酚醛树脂* k) S; j1 Y/ Z
小批量生产; f2 C( y4 u: [. o. q
) j/ k' s% ?" _$ v0 l
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级# ^4 T4 L! m5 ^6 w8 [3 J
; x8 r. s1 R1 }1 j8 ^
中型、大型砂芯
$ V9 {3 I4 s1 m! N2 I2 U
0 }- N$ B7 {' E聚丙烯酸钠
0 q/ \% f( j, x 用手工
8 L% b8 T4 Q0 k, k2 T4 q
+ F0 [& J% T7 b. c捣实制芯
1 u# G, R2 c! P4 v. I2 R
4 h9 c9 V' h J$ s3 t4 W+ T0 n水玻璃0 E( |% `( M; J+ ?& r0 k
0 N: d) A2 M4 N+ [4 a9 ]2 j$ @- G1 ?: E4 P; E( y {( `1 U8 O
选用制芯工艺时，一般常以下述几点作为依据：
2 `8 X+ p" |6 v& R1 W: {" m+ K, O4 _) C2 H8 Q
1、铸件的特点和对砂芯的要求, \8 i8 r! J9 z! ~- d0 C7 x
$ w7 X x7 L2 ]. H, c有机粘结剂在高温下容易分解，具有较好的溃散性，故复杂的I级、Ⅱ级砂芯常用有机粘结剂制芯工艺制作。而无机粘结剂的耐热性好，但它的溃散性比有机粘结剂差，故Ⅱ级、Ⅲ级一般复杂的砂芯常用无机粘结剂制芯工艺制作。又由于酚醛树脂和呋喃树脂的硬化过程都产生不可逆的缩聚反应，具有较高的耐热性，故铸钢件生产时常被采用。呋喃树脂的高温退让性较差，易导致薄壁、箱型铸钢件产生热裂缺陷，因此这类铸件的砂芯一般都采用CO2吹气硬化水玻璃砂工艺或酯硬化水玻璃砂工艺制作。而脲烷树脂的耐热性较低，故有色金属铸件的砂芯常用脲烷树脂自硬砂工艺制作。
' a8 D+ H# ^# g9 ], J* t, Z4 }3 Z# g6 B& j4 D# n" ^7 _" q) l
植物油粘结剂的硬化过程也产生不可逆的氧化和聚合反应，强度高，溃散性好，故铸钢件和铸铁件的复杂I级、Ⅱ级砂芯也可用植物油砂工艺生产。
4 V( G8 o/ p F" d5 G! i: @$ P7 M1 L* A# K* e6 z R
Ⅳ级、V级砂芯选用粘土砂、水泥砂和普通水玻璃砂等工艺生产就可满足强度的要求。
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, l# \: n# G% y6 S1 ?8 P2、生产批量大小
+ n" V& A [# [9 V! R! O% f
" a4 _7 l/ X( L* ~4 c l4 h7 y( \1 [在大批量生产的条件下，例如汽车、柴油机等行业，由于需要提高制芯效率，而且还要求砂芯具有较高的尺寸精度，如I级、Ⅱ级缸体和缸盖的水套砂芯，有时甚至Ⅲ级砂芯，都采用覆膜砂壳芯法、热芯盒树脂砂法、气硬冷芯盒树脂砂法和温芯盒法等来生产。覆膜砂壳芯工艺具有砂芯强度高、可不用涂料、铸件表面质量好等优点，特别适用于较薄较细的砂芯。气硬冷芯盒树脂砂工艺在生产效率、砂芯质量、模具成本及其使用寿命等方面综合表现优异。
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! i* v, `5 \; k6 o' U# X. B+ d% u在小批量生产的条件下，如机床、泵阀等行业，有的砂芯尺寸较大，采用树脂自硬砂生产I级、Ⅱ级和Ⅲ级砂芯也是合理的。对于较大的铸钢件砂芯的小批量生产，还可采用酯硬化水玻璃砂。合脂砂、渣油砂工艺一般常用作Ⅲ级、Ⅳ级中型、小型砂芯的小批量生产。 |
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