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
- J, g+ g0 C A, ~) W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。+ I7 v- m$ D( t: ?
/ k4 J- h- ]4 i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。1 @+ x! r) z- r
& N1 U7 ~* U9 w9 A
芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围见下表。
0 Y+ L+ [5 f( m4 r8 D
. Q- D, y( b' u( O! H2 C表 芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围
0 F( U/ ?: |8 }5 Q. m! q6 M& R, H+ O& s! \! ~
硬化方法- t% s/ w) k9 w2 P( `% Y: }
制芯工艺
7 Z9 S: E+ a- ]$ b! u K 粘结剂& Q P( j! f* y4 p9 z" b5 L
紧实方法% i/ C7 k: V( E8 V' r
硬化温度, R& k3 g5 D( P3 @0 b
适用范围2 m; o3 p7 L1 R) G" }# i( U
9 S+ `& j9 y7 X热法
* T' a+ M, ^5 i$ z: y3 s 热芯盒
% ~4 L7 K' D# F8 g: i 呋喃树脂
5 F8 a8 V' ~, N$ E& P1 I6 v1 r3 e+ ?9 v9 E5 o6 v
酚醛树脂. P/ g6 \- d& w+ |/ E7 h3 n) O
用射芯机
$ ~# e/ u) J# V; m( d: {7 ]8 d8 r7 z k7 S- m0 n/ i
射芯1 r" Z+ _0 H3 j5 ]0 c( a
200～250℃
9 _2 v0 R7 l( j# e0 {' B6 g8 d1 r/ O 大批量生产
/ w4 p8 m& w3 C' O U9 N/ g6 P/ @
Ⅰ级、Ⅱ级6 b j; ]7 j1 |, B( c7 }
( L$ T; m9 _7 D2 g- N) T; u8 n6 Y小型砂芯
/ V% b) R7 L9 M# x( ?% }5 E
0 L! w) q/ u, K! T- B5 N' [* g& L h壳芯
4 |. a. A+ a( c: e 酚醛树脂
! L6 k- M+ Y# V5 T/ D8 l 1 Y( k# J( g0 B' D, G5 }
温芯盒8 ~* u+ P% p! Q( n: X
呋喃树脂
3 o* }. ?* N! G& R( q4 G( ]. F0 J0 A 150～170℃( M5 \5 D) L' y' ?# Y2 C! C1 t
; }7 F! s1 u. e! Z室温
, ^& X- ?% l1 k& u7 n" _, t
; q% S! X- M. k! r- q; h7 w9 K自硬法' F. x) \. d) s+ o) S7 X; ]! [# s
自硬砂. S, M1 l; q$ a, R0 I2 G* r
呋喃树脂
6 S x. \2 B( _* A# a: w
0 ~- `% h' ]! }9 j8 F酚醛树脂# H! R K$ k, ^# s' R: U
# \# s( ^( @ j2 L* A3 R酚脲烷树脂
' @* ]6 D, _% V( P; D 用震实台: S% [( V; t& V: ~1 h3 n0 m
# W7 T6 f: b. v% m6 T
或手工- Q1 X" K7 a4 T% m
: ~: B: r2 G Q9 o$ r等方法紧实
( O' r8 `( j1 k7 `4 v q 在室温下! F( s2 \7 R! [! l' c1 e
7 a, o& H5 ^6 E- j- b" F
自行硬化: K4 q5 Q5 h2 L- s! a9 l
小批量生产2 h& D: \8 D$ ?" ]. h
- F- e3 n8 S- }0 p% K; ]
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级 S1 d9 S) w. T6 M# `: I
- C- z9 Y F% k$ u$ T* h0 s# y
中型、大型砂芯7 {9 t3 N: M6 L# Q4 D2 Q
( r3 q- i1 | V+ w" v3 ~0 ]1 v水玻璃& J, b) L' L9 P- y
1 ^/ Y/ A. }' r0 _3 U1 m磷酸盐" |6 O# ~& t: [- |6 M
7 W5 `) c( s* b+ u: d( Y
吹气/ t; j5 B0 v/ a6 L
1 b, z3 R6 i [: p4 S硬化法- ]4 ? P) O% [# \, x3 p
三乙胺法. X' Y! ~, v# k0 g( y1 T6 \
酚醛－异氰酸酯: J5 n5 \; D3 N3 K6 N
用射芯机
7 C3 i- W8 c) d) i- _. x6 a
0 [* I8 Q# w% X/ p6 h1 y% k" }4 |/ [射芯1 B! L' `3 M* x3 k
在室温下
6 H4 ~. h* s. ~( a- ^2 A0 L k. M- M% m; R4 E
用气体或气雾进行硬化
/ N8 c* B, ]4 Q% Q! I0 I4 {: |; ] 大批量生产: j( m) x* [- i% @4 |
J8 p. W# c# v9 L" \% nⅠ级、Ⅱ级
5 H: y5 ], P3 W/ z d
6 X* Y% M7 ?' I3 K* }# h1 H小型砂芯/ f9 h. `# d& @9 f$ l& p8 w+ ? @& C
6 O1 Q% L2 N2 f- ~- K. z
CO2法
! |( \8 V! n6 [ U' U5 S, B: d, A 碱性酚醛树脂
, J' W, U6 f$ h3 ?7 M 小批量生产4 n/ c/ r0 |6 V) z; M& T! a& F2 |0 ^
9 i4 Z0 e- R9 ^4 r% U, B$ i
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级
( r7 d0 I6 W" U: m- O2 f* N6 }; k' Z$ |7 e8 E- x8 U; J7 q
中型、大型砂芯7 v: Q2 `- n2 A5 P7 p/ z! }2 ?
2 S; J9 _+ _2 h
聚丙烯酸钠/ ^+ T! z/ |5 {/ d( a) T
用手工
2 D8 _7 x% J8 p) Y$ i. z+ A3 I2 M1 P; I1 h
捣实制芯1 E( b- k* D, ^) G. g
' O+ c5 @$ g9 p
水玻璃5 i+ d& _! p: c6 d5 `
# O# i/ z2 L' f; l" X' D
8 B' x! Q# ?; Q$ S' b选用制芯工艺时，一般常以下述几点作为依据：
+ r- z4 F- }! l* C
% d0 \* K9 ^$ I1、铸件的特点和对砂芯的要求
2 m. G2 y( q' S1 A0 O
" D, F* D% C8 X8 X! Z% S- M2 A8 @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。: N$ k( Q2 c! j& @* k
: s# z0 h1 }' B9 _' v
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。9 ], e m9 q' |3 M$ S- q- {! p9 ]* u
( n. e& J+ _- `# S ]1 m& D) j8 C
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。% O% q0 l: [" F' U8 H5 m
5 L9 g# d3 Y. m3 p; n2、生产批量大小
5 G: n) s& K; ^; Y u! e6 I; X9 y* O) E: W/ w6 }9 r0 q$ F: H( a
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。* _: G( Y5 j ^
0 [4 a9 ~) `; l& @& [+ p1 {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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