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
: X" |# H( D) V; K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。, o: j( j/ h l
9 Z# E% e H$ Z& h8 c$ F
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。
' P4 C9 O, z8 d, L* m. R- ?3 I- u1 N/ M% d' o; }6 w$ c/ |
芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围见下表。
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表 芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围# k( v, w; D% v, \6 b7 K
* k% L _& ^; O( L
硬化方法
o# h; D" _+ @3 e) q- s, T 制芯工艺; y6 j2 k$ a0 A2 y/ a
粘结剂
. o" L0 U! \5 T8 S, Y 紧实方法$ y9 _4 I l' u5 d5 O2 W* O) A
硬化温度
7 \1 r e5 v. O0 P7 [. d5 h 适用范围/ g% e* T) `6 M: T% M# O
f8 \1 A1 z7 _. }2 A8 j9 f5 T热法
8 z- \6 Y( s- t0 Y+ Y- ? @; a$ q 热芯盒4 [. w: Z+ u/ I7 R( z
呋喃树脂! E! i) h2 ^$ J3 ?# q6 c
! w I/ x- M) x; t! M W" O
酚醛树脂
$ ^, q6 X0 q3 b& m; i% a2 q1 d 用射芯机
- p# {; T/ l5 K5 T. M/ Y1 ^: M4 g2 Y* S* I/ q" z
射芯
3 R- D- J! c( L6 Z7 p/ Q 200～250℃
) T8 q! f3 v( S0 A& }& i 大批量生产: W# G* X; {; `' G$ \/ {: b4 O
( Q* ^0 P' A" }/ K% ?
Ⅰ级、Ⅱ级
* x! I3 a6 |4 x6 L! q3 I( Q p- j3 H q5 f! U
小型砂芯$ r$ g* V* c9 K% e* @" W
* }6 g/ Y, ]! C& ^5 f壳芯
. d/ r2 ?7 o4 c 酚醛树脂
. l; r2 K! {* `9 R; d+ z; @* _9 S
/ e% W, N- b- y温芯盒: ?2 s5 M9 W+ v) A3 t
呋喃树脂) h) P: Y( M! g! A% B
150～170℃
3 e. i i; L1 }9 V
! z( U \: B6 X室温
9 G# Q+ n5 ~7 [4 h5 w7 u1 f* H
% I1 `2 w$ s( E# v自硬法+ @. v: x' K! }9 R7 l" h6 Z& Y
自硬砂, t6 n) T+ ~& U! S" K% D% C! n( s
呋喃树脂" R1 t1 W3 m" f2 i$ W
2 G; V0 A" r. R- \, O9 Z9 w酚醛树脂
! ^* \# M) _2 m) o
, v+ `3 O5 ?" q' o3 B) p酚脲烷树脂
: T+ `5 `4 n0 S* @ 用震实台
+ A; N5 X; o/ X' ]' p' @* A) f6 f9 c6 g( p+ S( k4 a
或手工
1 {4 X9 Q: s8 x% M7 ~& d- Y# V2 z7 H6 F r! v# q7 A9 g; s
等方法紧实$ {5 ^6 u- X# t- ^7 W2 j2 m
在室温下
( |3 f# R0 B/ i- |( m7 l8 \1 l9 T% J# o
自行硬化
- ^6 P0 @' {' Q 小批量生产2 Z- ?# A$ g1 j4 g
6 i. z8 o* s# L6 l8 F
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级: Y" a8 w7 _) h/ Q
) \$ ?: F# `8 |8 @8 K3 V5 a5 S
中型、大型砂芯
" g4 Z) V1 S; } Q/ U5 [2 v
( J. Z4 N6 X* d) Z6 v8 I( O8 O8 B水玻璃" r3 z: t9 d* I, S! v
. l7 W) N: Z7 f0 r5 i: q磷酸盐
/ q& N7 N4 v6 y! L7 u2 h 7 k' R, r4 Z& Y# n) w# a' {: A
吹气! T8 c2 H" }1 m% |- n) [
" Q( K8 Y$ c, X硬化法: T' n& K: L4 u+ A% n U
三乙胺法
# m' X0 Y/ _- D; T 酚醛－异氰酸酯$ s- H' j+ s* O" l' X% A/ G0 V- t
用射芯机 p, v; U- a& I& C5 Z4 v
/ X6 M' N1 Y7 e' k4 m0 }7 u
射芯* }0 r5 m: ?5 x) a* v+ B* L8 a
在室温下
' A, j% ^. v5 d2 g, I: V
4 w7 u0 H5 Q) a0 W W; e用气体或气雾进行硬化; U0 m4 K. b( p* C8 H7 n
大批量生产8 P2 ]! P* m& R& S W7 d' Y
. |5 \% I' M$ C6 X4 L
Ⅰ级、Ⅱ级
. G, a$ [. J/ t# I& A1 R) ^2 J
0 ]( J$ z' M' L8 K, V( S小型砂芯. B5 O- W! S; A7 a( z* q; C% N+ M. O
5 c$ K: }6 p* B B; b7 aCO2法
, C. B7 }5 X# ?9 w 碱性酚醛树脂* e7 E! s8 M3 b& G
小批量生产: _7 a* o. }/ _$ ?
5 M! q& N: y6 `% A% _5 \# p
Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级/ G; ? S! H" O, t" v, @
1 C: D/ I) Z* `! }
中型、大型砂芯( U. u5 a" w! a* _
+ c% b7 r4 Y2 Z# [8 |
聚丙烯酸钠
# g5 Y' w* y) Q% |. k5 o5 p1 M 用手工
2 B& v3 P1 Y) O( Q
/ S, {' n2 P3 S2 |; m捣实制芯. W) C! L8 w _+ ?. ?$ t
9 u8 \ g; g$ w7 _0 D! o; |水玻璃
4 Q4 K( G" A9 @1 k " ?% a3 g4 r2 f7 q9 Y, l+ Z* w$ [9 x
# m q( _! e ?& A( q* O% m
选用制芯工艺时，一般常以下述几点作为依据：
6 H( D4 T, O2 U& }
; A( @+ ~+ y. X2 |1、铸件的特点和对砂芯的要求
' y+ I6 Y- P X) q
& y( e6 O l0 a" Z7 j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。; X7 X) u, S( S* E
3 A! H! H; ?* R- P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。# h2 Q% f, v. ~2 R8 f
, P4 N/ }+ v* m3 Q
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。
/ i( c) P, b9 s$ z* r' E1 _& f
7 S- R7 _) A/ L2 i. ^6 @2、生产批量大小* @/ D+ ~0 q6 ~# d" e! r7 e
9 a, H; G3 s! s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。
* W; ^. R' n$ y* Q( v- ?! ^ G# b! K3 \* x0 M7 \
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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