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樹脂砂鑄造工藝大全,核心技術都在這裏了!

发布日期:2019-07-26 内容来源于:/

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一、樹脂砂鑄造過程中常見問題解析

由于自硬樹脂砂鑄造具有生産出的鑄件表面質量好、尺寸精度高、廢品率低,適用範圍廣、對工人技術水平要求低,大大減輕了工人的勞動強度和改善工作環境等優點,因此國內越來越多的公司(或企業)選擇自硬樹脂砂鑄造手段。雖然自硬樹脂砂鑄造技術已經成熟,但在生産過程中仍然存在許多問題。

在自硬樹脂砂鑄造生産過程中,需要注意以下幾個問題。

一、要經常注意設備的運行情況

設備運行情況的好壞,直接影響著鑄造生産成本和鑄件質量,因此,在鑄造生産中,要經常注意設備的運行情況,發現運行異常及時分析解決,著重應注意以下兩方面:

1、要注意除塵設備的運行。

除塵設備的好壞,直接影響著再生砂的再生成本和鑄件質量,在鑄造生産中,除塵設備運行出現異常往往不易發現,但如果除塵設備的除塵效果不好,不但影響著工作環境、汙染空氣,更重要的是影響著再生砂的微粉含量,其直接結果是導致混砂時樹脂加入量的增加和由于透氣性差造成鑄件廢品率增多。

2、要注意混砂設備的運行。

混砂機是否能夠正常運行,直接影響著混砂的質量,其中液料(樹脂、固化劑)的加入量最爲關鍵。一般情況下,樹脂的加入量是靠控制齒輪泵電機的電壓、固化劑的加入量是靠控制隔膜泵電機的電壓來實現的,由于季節、天氣的變化,造成液料粘度的變化,在相同電壓的情況下,液料的加入量會産生波動,且固化劑易産生結晶,造成閥及管道堵塞,因此,應每班對液料管道進行清理,每周對液料的加入量進行檢測,以確保液料加入量的准確。

二、要注意制定的生産工藝的正確性及合理性 

生産工藝制定的合理與否,直接影響著鑄件的成品率、鑄件質量和鑄造成本,在制定生産工藝時,主要應注意以下幾項:

1、確定合適的再生砂的LOI值

LOI值即灼燒減量是衡量再生砂的脫膜率的重要指標,也是與型砂的發氣量及鑄件産生氣孔類缺陷密切相關的指標,鑄鐵件一般采用呋喃樹脂砂生産,實踐證明LOI值控制在3%左右完全可以滿足生産要求,而過分降低LOI值意義不大。

2、確定合適的鑄造工藝參數

(1)確定合適的終強度 

一般地,樹脂砂混制好後,經過24小時左右的自行硬化,便可達到最高強度即終強度。由于各企業的生産條件和生産規模不同,造成從造型到澆注之間的時間間隔不一定超過24小時,因此終強度的確定應因企業而定。規模較小、實行幾天一爐制的企業,可采用24小時終強度標准;鑄型固化時間不超過的24小時的企業,以澆注前所達到的強度爲終強度標准。同時,在生産中還要克服兩方面的傾向:一方面爲保證質量而盲目提高強度,使鑄造成本提高,造成浪費;另一方面就是爲保成本而壓低強度,結果造成質量不穩、波動範圍大,使鑄件質量受原材料和操作者的影響較大。

(2)確定合適的砂鐵比

自硬樹脂砂由于其強度高、固化後起模、分型面平整,因此其吃砂量比粘土砂的要小,但其砂鐵比也有一定要求。如果鑄造砂鐵比太高,生産過程中既浪費樹脂和固化劑又會産生較大的廢砂塊,使再生機負擔加重,脫膜率降低,LOI值升高,鑄件産生氣孔的可能性增大;如果砂鐵比太低,澆注時容易産生跑火,鑄件容易産生變形。根據我們的經驗,砂鐵比應選擇爲2.2~3:1。

(3)確定合適的澆注系統 

呋喃樹脂砂的熱穩定性較差,有資料介紹,樹脂砂中樹脂的加入量在1.4%-1.6%時,其熱穩定性最好,但在一般情況下,樹脂加入量在1.2%左右,因此,澆注系統的設計原則爲在樹脂的熱穩定性時間內確保金屬液快速、平穩地充滿鑄型型腔,所以,在確定澆注系統時,應盡量采用陶瓷管,並使內澆口多而分散。

三、要注意原材料的選擇 

原材料的選擇對鑄造生産有較大影響,因爲原材料的好壞,一方面影響著鑄件質量,另一方面影響著各種材料的加入量和消耗量。爲此,應從以下幾方面考慮:

1、原砂的选择 原砂分为普通砂、水洗砂、擦洗砂等几类,由于擦洗砂中含泥量已经很少,故可大大减少树脂的浪费,应优先选择,其次选水洗砂,但决不能使用未经处理的原砂。选择型砂时,一要遵循就近选择的原则,减少运输成本,二要尽量选用角形系数低的原砂。

2、樹脂的選擇

樹脂的選擇,直接影響著鑄造質量。如果選擇了質量較差的樹脂,不但增加了樹脂的加入量,而且影響了型砂的質量,造成鑄件廢品增多,因此對原材料的選擇,不能只根據生産廠家提供的技術數據確定,而應對生産廠家的生産設備、生産過程及質量控制手段有所了解,並盡量自己對樹脂的各項指標進行檢驗或請有關的有較好信譽的檢驗部門進行檢驗,或借鑒同類使用廠家的經驗,或選擇信譽較好的知名大企業的産品。

3、其它原材料的选择 其它原材料包括固化劑、涂料、粘结剂、脱模剂、封箱泥条等,这些原材料的选择,既要考虑其质量问题,又要考虑其与主要材料的匹配如采购、运输方便等问题。因为这些原材料对铸件质量的影响不是主要的,但对铸造成本的影响也不容忽视,如固化劑加入量的不同,不但由于影响造型过程的生产效率而影响生产成本,而且还影响材料费用。总之,只要注意了以上几方面,不但生产出满足客户要求的铸件,而且能够降低铸造成本,给企业带来发展和效益。

二、樹脂砂鑄造生産全工藝流程淺談

爲規範樹脂砂鑄造的生産過程,嚴格執行操作工藝,減少因違反工藝或操作不當産生的廢品和降低的鑄件生産成本,特制定本生産操作工藝規程。本工藝規程適用于公司內所有樹脂砂鑄件的生産全過程和與之相關的各類操作人員。下面節選一部分供大家參考閱讀。


工藝規程


3.1
主要原材料的技術要求或規格

3.1.1原砂(天然石英砂)

粒度:40/70目(中大件)或50/100目(一般件);
化学成分:SiO2 >90% 、含泥量<0.2%~0.3% 、 含水量 <0.1~0.2%;
微粉含量(140目筛以下) ≤0.5~1.0%、耗酸值<5ml 、灼减量<5、粒型:圆形或多角形。

3.1.2再生砂
灼减量<3.0%;耗酸值<2.0ml;PH值<5 ;200目筛底盘<1%;底盘量<0.2%;含水量<0.2%;
粒形:圓形。

3.1.3呋喃樹脂
含氮量2.0~5.0%;24h抗拉强度>1.5MPa;游离甲醛<0.3%;粘度<60mPa.s;密度1.15~1.25 g/cm3;游离酚<0.3%。

3.1.4固化劑
采用有机磺酸固化劑,其黏度一般控制在<200mPa.s,水不溶物的含量<0.1%,同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度,可选用“a+b”固化劑或根据季节不同选用不同酸度型号的固化劑。

3.1.5塗料
采用醇基涂料。要求涂料的固体含量高,粉料粒度细,粉料及黏结剂的耐火度高,抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有:密度1.25~1.35 g/cm3;黏度6~7s;悬浮性(2h)>97%;涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好,涂层强度要高。对于表面球化有深度要求的铸件,应采用氧化镁涂料。

3.2操作工藝規程

3.2.1再生砂准備
根據樹脂砂再生設備的要求和工藝流程進行操作,獲得滿足工藝要求的再生砂。特別要注意控制好進入混砂機時的再生砂的溫度,最好在25-35℃。

3.2.2砂、树脂、固化劑加入量的调整

(1)混砂機的流量測定
根据混砂機的设定要求,在正常的生产情况下,至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间内砂、树脂、固化劑的流量进行称量,掌握时间流量。并先将砂流量按混砂機的公称流量进行调整。

(2)樹脂量的調整
根據砂流量調整樹脂的加入量,樹脂加入量一般控制在型砂重量的0.8~1.2%,厚大件取上限,中小件取下限。

(3)固化劑量的调整
固化劑加入量在正常情况下与砂温和车间环境温度有关,一般控制在树脂加入量的30~50%,高温时取下限,低温时取上限。放砂时间长的大件固化劑加入量取下限,以保证树脂砂有足够的可使用时间。

(4)混砂機的調整與准備
严格按《混砂機操作规程》进行设备的日常维护保养,特别是要及时清理搅笼内的叶片和内壁。每天放砂前应将树脂,固化劑泵单独循环1~2分钟,并注意检查固化劑加入孔是否有结晶堵塞现象。

3.2.3模具整理與檢查

①了解所生産鑄件的工藝要求,熟悉工藝文件和工藝裝備。
②檢查模具芯盒是否齊全,清除模具芯盒表面存在的多余殘留堆積物。
③檢查模具芯盒是否存在缺角、變形,尺寸是否符合圖紙要求;檢查活塊、澆冒口是否殘缺。
④檢查定位銷、孔配合是否合適;模具的起模裝置及吊運裝置的安裝是否合適。

⑤檢查模底板是否平直,大小是否符合要求。金屬平板的安裝必須平整、四角墊平,並保證在一水平面上。木質底板的模具必須放在金屬平板上造型,造型前應檢查底板與金屬平板結合面之間是否有雜物。
⑥砂箱大小是否合適,吊耳是否牢靠可用,大型砂箱是否有裂紋等缺陷。
⑦准備所需要烘烤的冷鐵,芯撐(冷鐵、芯撐烘烤後必須冷卻至室溫才能使用)起模吊運工具、通氣繩、填砂的用的砂塊。所用冷鐵表面最好經過加工或毛坯表面無缺陷,一般厚大件冷鐵使用不得超過3次,薄壁件不得超過5次。
⑧所有模具,芯盒均刷好脫模劑後使用。

3.2.4加砂與舂實

①冷鐵、活塊、澆冒口模樣,以及泥芯的出氣必須根據工藝要求正確擺放。
②启动除尘器后开动混砂機,单搅笼混砂機应注意先去掉头砂后再进行放砂操作。
③中小件可以從模樣上放砂,放砂時應注意防止冷鐵和活塊的移動,並注意拐角、凹槽部位用木棒搗實,其他部位也得用木棒均勻搗實,特別要防止靠近模樣部位的型砂局部松散。
④大型铸件应从砂箱某一角开始放砂,并注意适当调整固化劑的加入量,延长树脂砂的可使用时间。要边放砂边捣实,从砂箱一角逐渐沿模具其它方向连续扩展,直至放满整个砂箱。对于大空间砂箱,树脂砂可随模样形状放置一定厚度,一般控制在150~200mm (不填砂块情况下),必须保证浇口、冒口、出气孔部位的树脂砂达到工艺要求的高度,浇冒口、出气孔部位的高度可用冒口圈等达到工艺要求。

⑤放砂結束時,應注意尾砂不得放在澆冒口、出氣孔部位,只能放在不重要的地方。
⑥由于樹脂砂的流動性非常好,舂實只要求速度快,但不必過分用力。拐角、凹槽等部位必須要舂實。
⑦待砂放滿後,刮平砂箱和芯盒並氣針紮氣孔。對于厚大件、牆板件等在蓋箱上造型時必須認真紮好通氣孔,並控制離模樣30~50mm的距離,不能紮透。

3.2.5加砂塊或其他填充物
由于樹脂砂成本較高,爲進一步降低成本可用廢砂塊或其他填充物填實砂箱不重要的空間,但應注意如下幾個問題:

①模样表面要舂实,填砂厚度超过模样100mm时,方可加砂塊或其他填充物。
②無陶瓷管的直澆口附近、橫澆道附近、出氣孔附近、要求砂型強度高的厚壁鑄件等部位不得放置砂塊。
③填充砂塊間不得有空隙,應搗實。填充砂塊的塊度不得過大或過小,應根據不同産品的大小,控制在50~200mm之間。

樹脂砂造型對模具工藝的要求(樹脂砂生産線):

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