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
9 ?) a" K% U" y! ^/ ^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。
, W7 z; u/ u( L- M' Y! Q; D, U
c) j' e* M! m+ 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。8 h( ^) S6 T3 ?: i, s; A/ H* l9 r
4 Z2 a0 |# t) y7 @
芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围见下表。
" l5 }/ Z# p3 A/ D* Z5 u% I
" F/ s5 H/ J. R; [6 r+ |表 芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围+ k: l( ?2 {7 s: t/ D
5 c9 Z1 N. K1 Z% G0 s
硬化方法1 M' ~6 d# q2 e4 p- A
制芯工艺
; `! o# o/ }6 N4 a' a5 Q 粘结剂' I+ ?4 m$ ?8 Y A* d# W
紧实方法
* _+ f$ ^; v' t3 r 硬化温度# U4 S7 G& @! T& p6 D1 @
适用范围; s# m! n' I. O; S
$ S/ F. ~$ }- I8 n; p7 x, }
热法0 R9 J( ?* @" ?3 S! y6 ?$ A
热芯盒
8 _+ z$ a, n o( r* w5 |; v, L 呋喃树脂% }) v4 p# W5 f4 ~$ }8 M
& R+ f9 b2 d; i- T
酚醛树脂' O) d: M+ O3 C# ]1 z* `# C1 `
用射芯机
4 X* Y9 B7 b- \$ ^+ ~
+ x8 Z1 q& l0 {# Q+ a射芯) r3 P% A! H# M; j- Q
200～250℃
% I3 J- d! u. m" Y 大批量生产( @0 b, a9 v3 q
) \" n9 W& v' S) v+ `2 O! Y
Ⅰ级、Ⅱ级
0 g$ ]# |) y/ Q9 x( Z Q# L
: k) l( N% U- N0 A" a小型砂芯
, b& o* }/ _1 x& v- H8 n! L3 R5 t. q
0 X. m9 Z7 ]4 o6 Y( k壳芯- b) g9 |& ]$ P8 W% j m4 o
酚醛树脂
$ T1 H; |' H% c+ ^
( y( T9 |, ]9 {+ s) i) R温芯盒
+ \7 ^5 d8 D) A/ k" C0 ?4 V( w7 a8 n 呋喃树脂6 K- [ ]& U$ n+ N y/ K) {
150～170℃& M- ]; c- P9 V( Z9 W. ?
3 _# ^9 A. c: ~ f' m; I
室温$ E E, |% ]8 ^) }8 \
1 ~3 M o: Y: u: E* w n3 |" ~
自硬法' u# n8 k* k" n
自硬砂
8 @& b) ^7 G. y6 W! ] 呋喃树脂& Y5 M, e- z+ { i, Z
3 b* X6 ]* i- D: s. F% E
酚醛树脂5 z9 M3 J5 o: k, a
) I$ Z* Z5 |/ x' K5 f8 }* I酚脲烷树脂
4 e f5 z) i3 G- Q" L8 l/ f 用震实台5 c9 p( t1 ?) a1 E2 `3 O/ j+ k
/ k A, W* \: @ \ b
或手工
# h/ h) V) s6 O2 s' |8 M( S5 X: X1 q6 w2 @- G3 v
等方法紧实- O5 K! T- c' p* l4 B) x! v
在室温下" h! v' q+ r; v0 ^* o; F
3 ]/ v+ ?$ N7 _2 F4 Z自行硬化
4 b4 ^- W' ^- P* |' T: n: V2 X 小批量生产
6 C% W9 [4 Y/ Z4 y. e( K5 K0 \8 r2 \9 ^ @' X6 h! a
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级- x" D" h, |6 B: ?6 k; k
# H& H D7 S9 H8 f
中型、大型砂芯4 v; Q; x" C0 c/ C4 `
$ F' p( R9 Q9 ? c
水玻璃) F! n- n1 e- E: @0 P
: G% { G/ ?/ t9 m
磷酸盐
[; J) y7 c- n+ A5 I+ J: e& a
- U, h V# k2 t6 x. M, F( s# Z吹气
3 S' @6 [# V# m; c: G( h' [. n; @+ p8 K% f6 f2 M5 X
硬化法# p: E: w# o5 Q
三乙胺法4 c! \3 b" U, n: W3 l& D7 {
酚醛－异氰酸酯! Q- Y6 ^3 X% H) E& |
用射芯机; P: S- x% N9 [% Q
" h( y$ N5 ~8 r T& X6 D t
射芯$ X6 i0 r: _- R8 o/ [# g) S
在室温下2 B" U, k% h/ ~$ O. \
8 @7 {% k+ F3 p' |) D/ r8 B3 T用气体或气雾进行硬化
, M6 d* z U! o, R& Q, c 大批量生产
4 D4 F( ~5 k2 o" V1 b2 y1 q# t7 M* r6 ?5 K0 I0 T+ J( N
Ⅰ级、Ⅱ级
8 W4 J5 G8 p/ t2 q! }
8 s. W2 M' T9 [6 v" n小型砂芯, K& E/ h# D' |& E. _" }& t
) o$ m, @; c" v
CO2法) G' x& w; I/ r1 t
碱性酚醛树脂
9 H' S8 ]' n( V8 N* t 小批量生产
. R$ k+ E+ e1 t3 r/ J5 v1 ^5 L1 ]4 B, W2 j5 H$ X2 X% {! ~0 g
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级. ]% g! h- Q& Z# g
+ `! b& x' }6 E; p中型、大型砂芯
! _) ^9 T8 ^6 F! _ $ x* a5 `! U" P% ~
聚丙烯酸钠7 W' x5 B; u, ]5 U* r4 B8 y; z# {
用手工5 ?* i/ @* b5 v9 q+ N
5 N% J3 u& [: f+ M7 k' r/ [: j; W, S
捣实制芯
# G0 Y; O4 L/ R6 a, C % P0 C. C5 b0 P( f( ^. d3 ?
水玻璃# q! P- Z5 \9 @3 e% K1 G
! _7 Y0 r) X6 n7 i+ z
% v3 K5 j: J6 ~9 K; _选用制芯工艺时，一般常以下述几点作为依据：
, O4 Z2 a3 b' n6 m( G: Y. l3 V; J+ D) _: ]2 y
1、铸件的特点和对砂芯的要求: f* c& L6 X" Y+ }, Q1 X; p
3 I* d4 m: T0 m
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。
L8 E) G: Q' Z+ B4 k# ?* e0 |, T* M5 t" k2 d
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。7 \, w. y4 C/ _2 ^8 ], g; i
9 I& }& k' N) s; h$ U! ]
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。/ l u2 p B+ H& {4 y2 \
3 S8 Y% q+ o0 W8 O0 F# b2、生产批量大小( f5 F# a6 W( e
5 ?& ?6 A% R$ W! P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。7 ^6 g3 k0 p w ^" F. l) ^
0 p9 x% \+ Q1 C, B5 \6 x. T
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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