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1、自硬砂造型工藝研究隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的擴(kuò)大，以及環(huán)境污染、能源緊張、材料漲價等問題的曰益嚴(yán)重，對鑄造生產(chǎn)和鑄件質(zhì)量提出了更高的要求，要能滿足這些要求，特別是造型制芯工藝的選擇上更應(yīng)滿足這些要求，先進(jìn)造型制芯工藝應(yīng)具備以下基本條件：①生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量好、尺寸精度高、鑄造缺陷少；②勞動條件好、環(huán)境污染少；③生產(chǎn)成木低、生產(chǎn)效率高；④最人限度地利用口然資源、節(jié)省能源。傳統(tǒng)的型砂工藝已經(jīng)不能滿足以上的條件，這就耍求選用適合自己的先進(jìn)型砂工藝。近兒年來,主耍使用的先進(jìn)型砂丁藝有：新型水玻璃自硬砂T藝、堿性酚醛樹脂自硬砂丁藝和咲喃樹脂自硬砂工藝等自硬砂型砂工
2、藝。下面以我們公司為例對型砂工藝進(jìn)行簡單闡述：一.型砂工藝的選用1.現(xiàn)用型砂工藝性能分析1.1現(xiàn)用造型材料及造型方式(1)面砂、芯砂——CO?硬化水玻璃砂、“70”砂、輅鐵礦砂(2)背砂——粘土砂(3)手工造型(4)烘干窯烘干小型砂型及堀芯，移動烘干大型砂型(5)表面刷醇基涂料1.2現(xiàn)造型材料的生產(chǎn)特點(1)人T加砂，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，砂型、妮芯的緊實度主要靠人工打風(fēng)錘，硬化主要吹CO2；(2)水玻璃加入量高(29%),造成成木高，型(芯)砂潰散性差，鑄件清理難度大，效率低；(3)舊砂直接破碎再生，再生后只能作背砂，不能作而砂，凹用率低，新砂耗量高，型
3、砂成本高，廢砂大量排放，嚴(yán)重污染環(huán)境；(4)鑄件尺寸精度低，表面粗糙度差，鑄件綜合質(zhì)量不高，后道工序工作量增人，工作效率就低；(5)型(芯)砂冬季硬透性差，CO?耗量大。1.3鑄件質(zhì)量情況鑄件尺寸精度低，表面粗糙，多氣孔、砂眼，產(chǎn)生裂紋多，導(dǎo)致后道工序修理大，成本【寫，效率低。2、新型水玻璃自硬砂工藝性能分析2.1原輔材料(1)原砂：新工藝對原砂要求較高，盡可能選取泥份、微粉含量少，顆粒形貌好的原砂(2)改性水玻璃(3)有機(jī)酯固化劑2.21藝優(yōu)勢及特點：(1)水玻璃加入量大大降低(2.5—3.5%；(2)型砂潰散性大大改善，鑄件清砂容易；(3)舊砂可干法再生
4、回用，回用率$80%；(4)系列化水玻璃與固化劑配套使用，型砂綜合工藝性能優(yōu)良，冬季硬透性好，硬化速度可調(diào)(10-90min),可實現(xiàn)大批量機(jī)械化生產(chǎn)；（5）有效防止鑄件裂紋、氣孔等缺陷，鑄鋼件綜合質(zhì)量優(yōu)于咲喃樹脂砂工藝的鑄件；（6）生產(chǎn)成本低，勞動環(huán)境好，環(huán)境污染少。2.31藝存在的問題：I（1）型芯砂潰散性得到大幅度改善，但仍不及樹脂砂T藝；（2）型芯在濕度較人時有吸濕現(xiàn)象，需在設(shè)備、工藝上采取適宜的措施，加強(qiáng)生產(chǎn)管理和型砂工藝控制。3、咲喃樹脂口硬砂工藝：1.1工藝優(yōu)勢及特點：（1）鑄件表面質(zhì)量好、尺寸精度高；（2）型芯潰散性好，鑄件落砂清理容易；（3
5、）舊砂干法再生回用容易，回用率高（$90%；（4）提高工藝裝備水平和生產(chǎn)效率，降低工人勞動強(qiáng)度。3.21藝及設(shè)備現(xiàn)狀：（1）機(jī)器化的生產(chǎn)線造型制芯，人工輔助；（2）采用型內(nèi)碩化，碩化后起模，輔助型外表干；（3）采用機(jī)器化的I口砂再生冋用生產(chǎn)線，干法再生冋用容易，冋用率約90%o3.3工藝存在的問題：（1）型芯砂高溫退讓性差，鑄件裂紋傾向人，尤其是薄壁、壁厚差人、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件更易產(chǎn)生；（2）固化劑含S,易導(dǎo)致鑄件表層增硫，造成表面微裂紋；（3）型砂發(fā)氣量大、且迅速，鑄件易產(chǎn)生氣孔缺陷；（4）鑄件焊補(bǔ)回火率高，清整成木高，鑄件綜合成木較高；（5）混砂、造型、澆
6、注、保溫、落砂過程中產(chǎn)生SO?、&S、C0等有害氣體，作業(yè)環(huán)境差，污染環(huán)境；（6）廢弄物屮的咲喃是持久性污染物，已列入《斯徳哥爾摩公約》十二種物質(zhì)黑名單，全球即將禁止使用。根據(jù)我們公司產(chǎn)品生產(chǎn)特點來說，新型水玻璃白碩砂工藝是最適合我們的型砂型砂工藝，所以我們選用新型水玻璃自硬砂T藝作為我們的新的型砂工藝。二、新型水玻璃自硬砂T藝1、新工藝用原砂新丁藝對原砂的耍求與樹脂砂類似，但比樹脂對原砂的敏感性小，并且原砂適用范I韋I廣，可以用硅砂，鈕鐵礦砂，鎂橄欖石砂等多種砂，其指標(biāo)要求如F：粒度30—100角形系數(shù)＜1.45含水屋＜0.5%2、混砂工藝原砂+酯固化劑混
7、砂+粘結(jié)劑混砂出砂3、新工藝的型砂配制型砂的駛化性能受原砂質(zhì)量，粘結(jié)劑和固化劑的種類及加入量、外界環(huán)境條件、混砂工藝設(shè)備等因素影響，使用廠可根據(jù)現(xiàn)場原砂的種類、狀態(tài)，型（芯）砂的生產(chǎn)工藝要求，外界條件（溫度、濕度）選擇相應(yīng)的粘結(jié)劑、固化劑的種類及加入量來調(diào)整型砂的硬化性能，滿足鑄件生產(chǎn)的要求。下表為推薦的型砂配比：表1推薦配比原砂新型水玻璃有機(jī)酯（占水玻璃）原砂要求100%3.0-4.0%10-15%含泥W0.5,含水W0.5%,角形系數(shù)W1.25100%3.5-4.5%10-15%含泥Wl?0,含水W0.5%,角形系數(shù)W1.35100%4.0-5.0%10
8、-15%含泥W1.5,含水W0.5%,角形系數(shù)W1.
