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覆模砂模具的铸造技术

2019-08-10 09:45:11

覆模砂模具也称砂铸模具,先用木头做出铸件的样子(通常选用的材料是木头,也有用金属型的),把木型埋在砂子里,再把木型取出,这样砂子就型成了一个型腔,把钢水倒出型腔里,冷却后就是所需的模具。

非金属精铸模具含有铝矾石,高温水泥,其具有制作简便,成本低,可重复使用,适用范围广,制作周期短等优点,可节省大量的制模材料,节约近50%的劳动力,而且能保证铸件质量,避免环境污染。

覆膜砂是由德国克洛宁博士于二次大战期间发明的,其工艺过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合,加热时固化。后发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂(乌洛托品)和润滑剂通过一定的覆膜工艺配制成覆膜砂,当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融,在乌洛托分解出的亚甲基的作用下,熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构,从而使覆膜砂固化成型。

中国的覆膜砂技术始于20世纪50年代中期,60年代曾经一度停用。进入80年代,由于汽车工业的迅速发展和机械产品出口的需要,对铸件的质量提出了更高的要求,从而促进了覆膜砂生产和应用技术的快速发展。1986年济南铸造锻压技术研究所首先开发出了新型覆膜砂生产技术,树脂加入量由80年代初的6~10%下降到3~4%,接近同期国际先进水平。90年代初期全国各地的覆膜砂厂迅速发展起来,新产品、新技术不断涌现,到21世纪,我国覆膜砂行业的年产销量已经达到90万吨以上,广泛用于汽车缸体、缸盖、进气歧管,各类管件、泵体等各种复杂铸件的生产。

骨料是构成覆膜砂的主体。对骨料的要求是:耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整并自身强度高等。一般选用天然擦洗硅砂,这主要是由于其储量丰富,价格便宜,能满足铸造要求。只有特殊要求的铸钢件或铸铁件才采用锆砂或铬铁矿砂。对硅砂的一般要求是:

(1)SO2含量高。铸铁及有色铸造用砂要求SO2>90%,铸钢件要求>97%;

(2)含泥量≤0.2%;

(3)粒度分布宜采用3~5筛分散度;

(4)AFS细度:应根据铸件表面粗糙度要求来选定不同的细度,一般为AFS50~65;

(5)粒形:尽可能选用圆整性好的硅砂,角形因素应<1.3;

(6)pH值<7;

(7)硅砂需用水擦洗过,如有特殊要求,可将硅砂酸洗或进行高温活性处理(900℃焙烧)。

在造型、制芯前砂粒表面上已覆有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂,也称壳型(芯)砂。它最早是一种热固性树脂砂,其工艺过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合,加热时固化。现已发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂(如乌洛托品)与润滑剂(如硬脂酸钙)通过一定的覆膜工艺配制成膜砂,覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融,在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下,熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔体的体型结构,从而使覆膜砂固化成型。覆膜砂一般为干态颗粒状,近年来我国已有厂家开发出湿态和粘稠状覆膜砂。

树脂砂铸造就是把原砂和树脂、固化剂混合均匀后放入沙箱、模样中造型制芯,合箱后进行浇铸。

覆膜砂模具、非金属精密铸造模具,含有铝矾石及高温水泥,其重量比为:铝矾石69-86%;高温水泥14-31%。精铸模具:要先做出蜡件(也就是最后成为模具的样子),然后再蜡模上挂浆料,粘砂子,使其在蜡件的表面形成一个结实的壳,然后进行加热,把蜡排掉,把钢水或者是铝水倒入空壳里,冷却之后震碎壳,就可以得到想要的模具。

覆膜砂模具是新发展起来的革命性新技术,设计灵活,多种多样,生产效率高,还能节能环保,精确成形,铸造质量好,尤其是采用的先进最好的砂型-覆膜砂。

覆膜砂是当今很多铸造行业所选择的砂型,这种砂型成型好,轮廓清晰,不仅能制作模具,还可制作缸盖、机体等砂芯,砂芯不易吸潮,强度高,利于存储运输。溃散性好,清理方便,透气性好。

覆膜砂模具符合当今铸造技术发展的总趋势,有广阔的前景,与传统的模具相比,有着无与伦比的优势。