材料成形工藝復(fù)習(xí)要點(diǎn)

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1、章砂型與砂芯鑄造21.鑄件綜合質(zhì)量=交貨期+價(jià)格+技術(shù)質(zhì)量2.外觀質(zhì)量要求形狀、尺寸、重量準(zhǔn)確，輪廓清晰，表面光潔。3.內(nèi)在質(zhì)量指化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能、作用功能和缺陷狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求。4.(JB／JQ82001--1990)中將鑄件分為三個(gè)質(zhì)量等級(jí)；合格品、一等品、優(yōu)等品。合格品要求鑄件生產(chǎn)過程質(zhì)量穩(wěn)定，用戶評(píng)價(jià)鑄件質(zhì)量能滿足使用要求。一等品則要求鑄件質(zhì)量達(dá)到工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)70年代末80年代初的水平。優(yōu)等品要求達(dá)到國(guó)際同類鑄件的當(dāng)代先進(jìn)水平；生產(chǎn)過程質(zhì)量穩(wěn)定；用戶評(píng)價(jià)鑄件質(zhì)量達(dá)到國(guó)際水平，在國(guó)際市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。5.鑄造零件技術(shù)要求的內(nèi)容包括（鑄造材質(zhì)牌號(hào)）、（金相組織）、

2、（力學(xué)性能）要求、（鑄件尺寸）及（重量公差）、（表面）和（內(nèi)部）缺陷允許程度以及其他特殊性能要求，如是否經(jīng)（水壓）、（氣壓）試驗(yàn)，試驗(yàn)條件，零件在機(jī)器上的工作條件等。6.對(duì)造型材料性能的基本要求1)型砂、芯砂應(yīng)具有一定的強(qiáng)度(濕壓強(qiáng)度或干拉強(qiáng)度等)2)良好的透氣性。3)對(duì)鑄件收縮的可退讓性(或容讓性)。4)一定的耐火度和化學(xué)穩(wěn)定性。5)良好的工藝性能在造型、制芯時(shí)不粘模，有好的型(芯)砂流動(dòng)性和可塑性。7.6)對(duì)于鋁、鎂合金鑄造，還要求造型材料有保護(hù)性，以防止合金在澆注和凝固過程中氧化、燃燒。8.在澆注過程中，液態(tài)金屬會(huì)對(duì)鑄型型壁產(chǎn)生沖擊和沖刷作用，鑄型還將承受液態(tài)金屬的靜壓力。9.水玻璃砂是

3、以水玻璃為粘結(jié)劑的一種型砂，廣泛用于鑄鋼件生產(chǎn)。10.鈉水玻璃中SiO2和Na2O兩種物質(zhì)量之比稱為水玻璃模數(shù)用M表示。11.型砂中水玻璃的模數(shù)越大，其硬化速度越快，保存性越差，不利于造型。12.生產(chǎn)中一般控制水玻璃模數(shù)M=2～3來作為型砂中的粘結(jié)劑。13.水玻璃密度可以通過溫水稀釋或濃縮的方法進(jìn)行調(diào)整。14.造型用水玻璃密度一般控制為1.45~1.6g/cm3。15.C02能與硅酸鈉水解產(chǎn)物NaOH反應(yīng)生成鹽和水，促使硅酸溶膠的生成大分子硅酸溶膠發(fā)生凝聚而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，可將砂粒包覆并予連結(jié)，使型砂具有一定的硬結(jié)強(qiáng)度。16.油砂芯烘干可根據(jù)砂芯大小、壁厚及其均勻程度控制在200～250℃

4、、1～2h。17.鑄造用樹脂粘結(jié)劑，常用熱塑性樹脂。國(guó)內(nèi)常用的有酚醛樹脂、糠醇改性脲醛樹脂(呋喃Ⅰ型樹脂)。1.樹脂砂分為殼芯砂、熱芯盒樹脂砂和冷芯樹脂砂三類。(1)．殼芯樹脂砂及其制芯稱為“C”法或“殼法”該法用酚醛樹脂作粘結(jié)劑，配制的型（芯）砂叫做覆膜砂像干砂一樣松散。其制殼的方法有兩種：翻斗法和吹砂法。(2)．冷芯盒樹脂砂及其制芯用冷芯盒樹脂砂制芯無需將芯盒加熱。這種砂在室溫下通過化學(xué)作用就可硬化，又稱冷硬樹脂砂。冷芯盒樹脂砂所用樹脂大多為呋喃樹脂。在配制冷硬樹脂砂時(shí)要用酸來作催化劑，以加快樹脂的化學(xué)硬化過程。常用的催化劑有硫酸乙酯和甲苯磺酸(有機(jī)酸)、磷酸(無機(jī)酸)等。采用硫酸乙酯，加

5、入量控制在樹脂量的30％～40％。若用磷酸，則控制為樹脂量的40％～50％。2.(3)．熱芯盒樹脂砂及其制芯用射芯法制芯通常用熱芯盒樹脂砂。它是將樹脂砂射人預(yù)熱到180～260℃的金屬芯盒中，經(jīng)幾十秒硬化，就可形成具有一定厚度固化層的砂芯。砂芯取出后，砂芯余熱及其固化反應(yīng)時(shí)的放熱，還能使砂芯內(nèi)部繼續(xù)硬化。熱芯盒樹脂砂所用的粘結(jié)劑主要有呋喃I(xiàn)、Ⅱ型兩種糠醇改性樹脂，加入量一般為原砂的2％～3％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。其固化劑則采用氯化銨和尿素的水溶液(質(zhì)量配比：氯化銨：尿素：水=1：3：3)，其加入量為樹脂質(zhì)量的20％左右。3.殼芯的制芯過程：制芯時(shí)，殼芯砂(覆膜砂)倒入砂斗中，用壓縮空氣將砂吹入預(yù)熱至2

6、00～280℃的金屬芯盒中，靠近芯盒壁的樹脂受熱固化，保持20～30s，當(dāng)結(jié)殼厚度達(dá)5～15mm時(shí)，隨芯盒旋轉(zhuǎn)、搖擺將砂芯內(nèi)未能固化的松散樹脂砂倒出，就可制取中空型芯殼芯在芯盒中進(jìn)一步固化后就可取出，此時(shí)抗拉強(qiáng)度可達(dá)294～392kPa。這種制殼方法稱之為吹砂法。它分為頂吹和底吹兩種形式，前者用于制造較復(fù)雜的殼芯，后者用于制造小殼芯。4.酚醛樹脂、糠醇改性脲醛樹脂(呋喃Ⅰ型樹脂)。使用時(shí)再另加一定量的固化劑或輔以加熱，使之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由線結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂5.濕型砂用原材料濕型砂一般常用粘土型砂，由原砂、粘土、附加物及水按一定比例混碾而成。6.原砂按礦物組成不同分為石英

7、質(zhì)原砂和非石英質(zhì)原砂兩類。1）石英質(zhì)原砂主要來自天然硅砂，以圓形顆粒為優(yōu)。硅砂礦物主要組成是石英(SiO2，熔點(diǎn)1713℃)，其次是長(zhǎng)石及少量云母(為一些堿金屬或堿土金屬氧化物)等。7.粘土被水濕潤(rùn)后具有粘結(jié)性和可塑性；烘干后硬結(jié)，具有干強(qiáng)度。重新濕潤(rùn)后，粘結(jié)性和可塑性又能恢復(fù)而具復(fù)用性。但在被燒枯后就不能再加水恢復(fù)其塑性。粘土顆粒直徑大多數(shù)為1～2μm以下。按晶體結(jié)構(gòu)分為普通粘土、高嶺土(Al2