覆膜砂壳芯制作方法
近年来,覆膜砂的应用越来越广,几乎用于所有的铸造方法中,其工艺方法不尽相同,但无论是制芯还是造型,其基本工艺要求是(湿态手工类除外) :加热温度200~ 300C;固化时间30~150s;射砂压力0.15~0.6MPa。具体参数应根据设备型号、型、芯质里及复杂程度、覆膜砂的种类等进行调整,原则是:形状简单的砂芯、流动性好(或粒度较粗)的覆膜砂可选择较低的射砂压力,细薄砂芯选择较低的加热温度,加热温度低时可适当延长固化时间等,反之亦然。以下分述几种不同的应用实例。
1.制作实体芯
从理论上讲,覆膜砂几乎可以生产所有类型,尤其是高精度铸件的实体芯。采用湿态覆膜砂时,可直接利用热芯盒设备和工装制芯,而无需对原有设备和工装做任何改变。采用干态覆膜砂时,由于其流动性好,需对芯盒的排气方式、射嘴及芯盒密封进行特殊处理。可利用安息角原理( 覆膜砂的安息角约30o ),解决射砂后排气时覆膜砂进入射腔和不射砂时覆膜砂自动下落等问题。目前,采
用干态覆膜砂热芯盒制芯工艺的厂家较多。
2.制作壳型
用覆膜砂制作壳型,常见于浇注凸轮轴等轴类零件或刹车片等盘类零件及一些表面要求高的阀类零件等。其相关参数如下:砂铁比1: (15) ~4;拔模斜度0.5~1等,壳型壁厚8~ 12mm。
均匀的壳型壁厚可以减少覆膜砂用里,获得均匀的铸件组织。用覆膜砂制作壳型,可采用固定式射芯机或翻转式射芯机,前者可用干态覆膜砂或湿态覆膜砂,后者
只能选用干态覆膜砂。
3.制作壳芯
用覆膜砂制作壳芯通常采用摇摆式壳芯机(如K85、K87、K89等),通过射砂、结壳、提出余砂、固化、脱膜等环节完成制芯过程。
为了确保壳芯的品质,除了要保证覆膜砂的品质之外,还必须根据每个砂芯的具体情况来选择合理的制芯工艺。
(1)芯盒温度芯盒温度是影响壳层厚度的主要因素之一,一般控制在
230-300C,并根据下列原则选定:➊保证覆膜砂上的树脂软化及固化所需的足够热里;❷保证形成需要的壳厚且壳芯表面不焦化;⑤尽里缩短结壳及硬化时间,以提高生产率。
(2)射砂压力及时间射砂压力应根据砂芯的形状及复杂程度而定,以能使芯砂紧密地充填芯盒为宜。压力过高时,易使砂芯出现缩颈和跑砂现象;压力过低时,砂芯易出现疏松现象。射砂时间过长,易使已结壳的型壳滑移,造成结壳
很薄:时间过短则砂芯不能成型。射砂压力一般为0.15~ 0.4MPa,射砂时间一般控制在3~ 10s。
(3)结壳时间结壳时间的长短取决于砂芯壳厚,壳厚由砂芯在运输、组芯及浇注时的强度要求而定。在覆膜砂品质一定的前提下,壳层越厚强度越高。壳厚6~8mm时,结壳时间10~30s,壳厚10mm时,结壳时间20~ 65s。
(4)摇摆倒砂时间壳芯机在结壳阶段结束后,将芯盒射砂口朝下,以450角的幅度左右摇摆,倒掉未结壳的余砂。该段时间可根据砂芯外形复杂程度及射砂口的布置情况来确定,以倒净为宜,一般为5-10s。
(5)硬化时间为了使砂壳充分硬化,砂芯应持续在加热的芯盒中硬化,硬化时间可根据壳厚及芯盒温度而定。时间过短,壳层未完全固化则强度低些:时间过长,砂芯表层易烧焦。一般控制在20- 100s。
(未完待续)
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