覆膜砂工艺设计流程
覆膜砂生产工艺流程及应用
覆膜砂铸造在造型、制芯时大多数铸件都是用湿型和干型铸造的，90％以上的砂芯用烘干炉干燥的砂芯油作粘结剂，是由德国人J.Croning开发了以酚醛树脂作粘结剂的壳型造型，使合成树脂粘结剂及合成树脂砂进入铸造工业。
以合成树脂作粘结剂的制型（芯）的方法主要有：
1、热法：砂型（芯）的成型和硬化直接在模板上或芯盒内靠已加热的模板（芯盒）
或通热热气流完成。
主要有壳法（壳型、壳芯的制造法）、热芯盒法、温芯盒法。
2、冷法：砂型（芯）的成型、硬化在室温下完成。
主要有自硬法、气硬冷芯盒法（三乙胺法、SO2法、无毒、低毒气体促硬法）。
上述新型制芯、造型技术的开发和应用，给铸造生产工艺带来了一场重大变革，其提高了砂型(芯)的尺寸精度，简化了制芯工艺，减少了能耗，降低了对熟练工人的需求，提高了生产效率，同时提高了铸件质量（铸件尺寸、表面粗糙度），使砂型铸造朝着近无余量铸件的铸造工艺迈出了一大步。但应当指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的范围内适用。生产实际应用上具体选用哪一种工艺往往受多种因素的影响，除了考虑生产纲领、材质、尺寸的大小以及质量要求外，还需考虑投资大小、能源供应、人员素质、管理水平、以及公害、污染等因素。
我国在50年代末就开展了这方面的试验研究工作。由于当时我国壳型用酚醛树脂的性能不过关和供应难以保证，价格也较高，而且当时我国还没有专用的覆膜砂生产设备，特别是汽车工业十分落后，对铸件也没有很高的质量要求等多方面的原因，壳型工艺在我国没有得到推广和应用。80年代以后，随着我国汽车工业的迅速发展，对铸件的质量也提出了很高的要求，于是一汽从英国引进了一套热法树脂覆膜砂设备，并通过技术消化开发出了国产SZ7215型热法覆膜砂混砂装置。随后济南铸锻机械研究所等一些科研单位和院校一方面改进覆膜砂混砂设备，提高它的牵引动力和搅拌速度，从而改善了酚醛树脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面过程中添加各种附加物，以提高覆膜砂的强度、耐热性和溃散性，于是树脂覆膜砂在我国的汽车、拖拉机、柴油机工厂中得到了广泛的应用。目前，我国的树脂覆膜砂专业生产厂家已达200－300家，覆膜砂年产量超过50万吨，覆膜砂的品种也从单一的普通型覆膜砂，发展到了目前的高强度、低发气、耐高温、速固化、低膨胀和易溃散等多种性能的覆膜砂，以及离心铸造用、激冷型和湿态造型用等专用覆膜砂。
二、壳型造型
1、壳型造型：
壳型造型是指将树脂砂与预热到150－350℃的金属接触，从而形成与金属模外形轮廓一致的型腔，厚度6－12.5mm的坚硬薄壳的造型方法。
2、优缺点：
壳型造型与传统用桐油、合脂、水玻璃、粘土作粘结剂的铸造方法相比具有以下优缺点：
（1）优点：
1）、铸件尺寸精度高、加工余量小
2）、铸件表面光洁、粗糙度可达12.5－6.3μm
3）、可浇注薄壁铸件
4）、铸件废品率低
5）、提高了生产率
（2）、缺点：
1）、用金属模、耗能较多、树脂加入量多、成本较高
2）、混砂工艺较复杂
3）难以铸造大件
4）工作条件差。在造型及浇注时有甲醛、苯酚、氨等气体产生。
3、壳型的制造方法
壳型（芯）的制造方法通常有两种：
1）、翻斗法――常用于制作壳型
2）、吹砂法――常用于制作壳芯
其基本原理是把金属模板或芯盒加热到一定的温度，使覆膜砂中的树脂受热软化、熔融、硬化，其工艺流程如下：
清理模板（芯盒）――模板（芯盒）加热――喷涂分型剂――制壳（包括烘烤，此时覆膜砂已混制）－－顶壳――合型――准备浇注。
三、热壳法覆膜砂用原材料
壳型砂的原材料主要由人造树脂（粘结剂）、原砂、乌洛脱品（硬化剂）、硬脂酸钙（润滑剂）以及其它附加物（石英粉、水、煤油等）组成。
（一）、树脂粘结剂
1、树脂粘结剂的分类
酚醛树脂（PF）是由酚类和醛类缩合而成的一类树脂的总称。其中性能最好、应用较广的是甲醛缩合而成的高聚物。
在聚缩反应中，由于原材料配比和介质的酸碱性不同，可以得到热塑性线型树脂，也可以得到热固性体型树脂。
1）、热塑性线型树脂
在苯酚过剩和用酸性催化剂（如Hcl）的条件下进行缩合反应得到热塑性线型树脂。这种树脂由于苯酚过剩，便于长期存放。
特点：淡黄色固体，加热时熔化，有可塑性，能溶于酒精等溶液。
壳型树脂砂用的粘结剂就是这种热塑性线型酚醛树脂。
2）、热固性体型树脂
在甲醛过剩和用碱性催化剂[如Ba(OH)]的条件下进行缩合反应而值得热固性体型酚醛树脂。其有甲、乙、丙三阶段产物。作为粘结剂使用的酚醛树脂系分子量在700－1000左右的甲阶酚醛树脂。热芯盒法用的2124液态酚醛树脂就是热固性树脂的乙阶段产物。
2、铸造用壳型（芯）酚醛树脂分级与牌号
1）按软化点分级
2）、按常温抗弯强度分级
3）、按聚合速度分级
4）、牌号
铸造用壳型（芯）酚醛树脂的牌号表示如下：
ZKF ××――×
强度分级代号
软化点分级代号
铸造用壳型（芯）酚醛树脂（铸、壳、酚汉语拼音第一个字母）
例：ZKF95－7
（二）、原砂
覆膜砂（壳型）对原砂要求较高，一般选用天然硅砂，也可用锆砂、铬铁矿砂、或其他类似的耐火材料及混合砂等。
1、粒度：
主要取决于产品的使用要求，一般可选用140/70、70/140、100/200目的细砂。从减少树脂的加入量角度看，原砂粒度宜相对集中，但过于集中会加剧硅砂高温状态下的膨胀量，造成脉纹缺陷，故一般选择分布在相邻4－5个筛上（四筛砂为宜），在不影响铸件表面粗糙度的前提下尽可能选用粗的砂子，这有利于减少树脂加入量和覆膜砂的发气量，并减少其脱壳倾向，且可以保证壳型砂具有较高的强度，适当的透气性和流动性。
2、粒形：
所用原砂粒形因为圆形,即角形系数小于 1.3。圆形砂在获得同样强度时，树脂的加入量少，发气量低，流动性好。
3、SiO2含量：
从提高铸件内腔质量、减少粘砂角度看，SiO2含量宜高。一般应大于90％。
4、含泥量、微粉含量、含水量要低。
砂中的泥分、微粉（200目以下）含量高，将大大吸附树脂，增加树脂的消耗量，降低型、芯强度。一般原砂应经过水洗、擦洗、及干燥。
5、碱性氧化物少：
原砂中的碱性氧化物会增加壳型砂的碱性，降低砂的熔点，且使壳型砂在存放过程中结块，使流动性变差，影响制壳（芯）时的吹砂性能。
（三）硬化剂：
1、常用的硬化剂是六亚甲基四胺（乌洛脱品），其分子式为（CH）6N4。硬化作用是由于它受热后和混合料中的水份作用，生成甲醛并放出氨气。
反应式：（CH2）6N4﹢6H2O＝6HCHO﹢4NH3↑
生成的甲醛与热热塑性线型酚醛树脂进一步反应，从而使树脂由线型结构转变为体型结构，把砂粒粘结成坚固的型壳。
加入量一般占树脂加入量的10－15％，并以1：1（重量比）或1：1.5配成水溶液加入。
2、技术要求：
纯度：≥99%
水份：≤0.5％
灰份：≥0.03%
（四）、其它附加物
为改善覆膜砂的性能，有时还加入一些附加物，主要用：
1、硬脂酸钙：
加入硬脂酸钙可以增加覆膜砂的流动性和强度，使型（芯）表面致密、光洁，制壳时易于脱模。此外，它还能使壳型砂储存时不结块。其加入量一般为占砂重的0.25－0.5％。(国家标准JB/T8834－2001)为：硬脂酸钙为树脂量的6％。
2、石英粉：
加入石英粉可以改善铸件表面光洁度，但200目以下的石英粉宜少加，否则影响强度。一般加入量占砂重2％左右。
3、水：
水作为乌洛脱品的溶剂，使它能均匀分布，并起控制混砂过程化学反应速度及降温作用。
四、覆膜砂的性能：
（一）、强度：
（1）、热强度――脱模、起芯时要求的强度。主要与覆膜工艺有关。
（2）、常温强度――在各工序之间的搬运及下芯时所需的抵抗外力破坏的强度。从生产角度看，应根据覆膜砂其它指标来综合制订，不必追求太高的常温强度。
(3)、常温抗弯强度――足够的抗弯强度是为了保证型芯在浇注到铸件凝固过程中不发生破裂和变形。
一般情况下，根据原砂堆积密度和粒度分散度，保证覆膜砂的抗拉强度在一定要求范围内而确定树脂加入量，常温抗弯强度变化范围较小，因此抗弯强度测定是在保证顺利制出完好型芯的前提下测定控制。
（二）、熔点：
指制壳时覆膜砂被加热，包覆在覆膜砂表面的热塑性酚醛树脂开始熔融，将砂粒粘结在一起的温度。一般为98－110℃。合适的覆膜砂熔点使覆膜砂具有良好的吹制工艺性（如流动性、充填性、抗冲刷性及抗脱壳性等），以保证获得壁厚均匀的壳型、芯。
（三）、发气量：
发气量是型（芯）砂常规性能控制的一个重要指标，它反映了型芯砂中有机物含量的高低及有机物的性质。一般通过发气性曲线来描述，可直观地反映出覆膜砂的发气量及发气速度。从生产角度讲，在满足其它性能的基础上，发气量越低越好。
（四）、必测的性能指标：常温抗弯强度、热态抗弯强度、灼烧减量、粒度和熔点。
选测的性能有：常温抗拉强度、热态抗拉强度、发气量和流动性。
（五）、铸造用覆膜砂的牌号表示如下：
FMS ×－××－×××
Q或H
覆膜砂的粒度分组代号
灼烧减量的分级代号
常温抗弯强度分级代号
铸造用覆膜砂汉语拼音第一字母
例：FMS 6-35-21H
五、覆膜砂的混制工艺：
壳型砂的混制方法可分为干混粉状砂和覆膜砂两类。在壳型法发展初期采用普通輾轮式混砂机混成粉状砂，随后开发了覆膜砂。覆膜砂是使树脂以薄膜形式包覆在砂粒表面，先后创立了冷法、温法及热法覆膜三种混制工艺。我厂应用的是热法覆膜工艺。
热法覆膜是一种适宜于大批量制备覆膜砂的方法，需要专门设备。混制时一般先将砂加热到140－160℃，加入树脂与热砂混均匀，树脂被加热熔化，包在砂粒表面。当砂温降到105－110℃时，加入乌洛脱品水溶液，然后鼓风冷却，再加入硬脂酸钙混匀。经冷却、破碎、筛分备用。
热法覆膜的砂温不宜低于130℃，亦即砂温应高于树脂软化点50－60℃，否则大颗粒树脂不能完全熔化，将导致树脂分布不均，影响树脂的粘结效果。
加乌洛脱品时，砂温以105－110℃为宜。因为乌洛脱品在117℃以上分解，而作为乌洛脱品溶液的水在100℃以上有利于挥发气化。
六、混砂设备
在制备热覆膜砂壳型砂时没有通用办法可以保证得到所需的性能。对性能影响最大的是树脂的品种和所用的设备。
现有的混砂设备有半连续复合式热法覆膜砂混砂机、叶片式混砂机及一般輾轮式混砂机三种。如英国FORDATH公司2000型和重庆铸造机械厂生产的SZ7215型，每次100公斤，用丙烷加热，也可用煤气喷吹代替。
德国WEBAC－30HP高速摆轮式混砂机是全套覆膜砂生产设备的重要组成部分。它的特
点是：混砂速度快、覆膜均匀、操作方便、安全。该机采用快速双摆轮结构、底部中央有强力鼓风冷却系统。该机在覆膜过程中，通过一对主刮板、一对底刮板和双摆轮的高速旋转，使集聚在桶壁附近的砂粒和树脂产生一种向上的悬浮状态，悬浮砂团高度超过规定时，由桶壁上的压板压下换向，同时由摆轮碾向桶壁，经侧刮板刮下，再经底板向上抛起。不断重复这一过程，实现树脂混合物对砂粒的均匀覆膜，同时不会粘结成紧实的砂团。在混砂过程中，通过高压风冷却，使覆膜砂很快降温。
另有：
1、电加热器：原砂加热后，利用滚筒装置搅拌混合砂粒，使砂粒循环加热。
2、计量系统：原砂采用电子秤计量，由计算机控制气动碟阀的开关来控制进料量。
3、控制系统：过程控制由计算机自动控制。
4、冷却系统：由混砂机排出的覆膜砂，通过筛网筛分，排到流态沸腾冷却床，采用高
压风冷，使热砂在冷却床内移动过程中强制、快速降温到出砂口时已达到便于储存或包装的温度。
七、壳型、芯制造和使用中存在的问题及原因分析：
壳型、芯生产中可能出现的问题主要有：脱壳、壳型（芯）表面疏松、浇注时壳型、芯破裂、壳型、芯的变形、脉状裂纹、粘模等。
1、脱壳：
在用覆膜砂制造壳型、芯过程中，结壳后翻转，未熔化的松散的覆膜砂被倒出，而结壳的壳型、芯的已熔化但尚未固化的区域发生壳层脱落现象，从而使脱落处的壳型、芯过薄，浇注时，金属液可能在此强度不足处冲出，导致铸件产生缺陷。
脱壳一般发生在自由悬挂的壳型、芯部分及壳层完全受重力作用的部位。大都是结壳以后，其里层呈塑性状态，而强度承受不了砂块的自身重力而脱落。
脱壳产生的原因：
（1）、树脂软化点太低（聚合速度慢）、熔化温度过宽
（2）、六亚甲基四胺加入量高，增加了脱壳量
（3）、树脂加入量高，使覆膜砂砂粒表面的树脂膜过厚
（4）、模板、芯盒温度太低或加热不均匀
（5）、型、芯不致密，导热性差
（6）、吹砂压力太高，时间太长，使芯盒表面激冷
（7）、吹砂压力太低，时间太短
（8）、使用的覆膜砂温度太低，导致模板或芯盒激冷（16－32℃为宜）
（9）、结壳时间太长，结壳太厚
（10）、硬脂酸钙加入量太高
2、壳型、芯表面疏松
壳型、芯表面疏松是指壳型、芯表面局部密实度差。其形成原因主要有：（1）、覆膜砂的熔点太低
（2）、覆膜砂流动性差
（3）、排气不当，造成在深凹处疏松和缺肉
（4）、翻斗时砂斗内砂量太少或砂斗高度不够
（5）、吹砂空气量不足
（6）、吹砂压力太低，时间太短
（7）、芯盒温度不均匀，局部温度过高或过低
（8）、使用的原砂太粗
3、壳型芯浇注时破裂
指浇注时型、芯破裂，造成铁水进入壳芯内，或壳型跑火而使铸件报废。其原因有：树脂强度完全丧失，造成崩溃，或热应力过大、脆性过大造成破裂。
具体有：
（1）、型芯热强度低
（2）、结壳太薄
（3）、严重脱壳，局部地方太薄
（4）、原砂石英纯度高，粒度集中，热膨胀大
（5）、壳型、芯硬度不足或过烧
（6）、壳型、芯局部产生裂纹
为防止壳型、芯开裂，除针对上述原因加以改进外，还可以在覆膜砂中加入能提高热塑性、减轻开裂倾向的附加物。例如，水杨酸、甲酚树脂、松香皂热塑性树脂、水玻璃等均有效果。
4、壳型、芯变形
产生原因：
(1)、壳型、芯未硬化状态下脱模（可采用较长硬化时间）
（2）、壳型、芯薄壁（可采用较长的结壳时间）
（3）、壳型、芯尚热时储存不当
（4）、模具温度不均
（5）、脱模时粘模
（6）、树脂不合适
（7）、覆膜砂中乌洛脱品量不够
（8）、顶杆使用不当
5、壳型芯中脉状裂纹
产生原因：
（1）、壳型、芯太薄
（2）、壳型、芯硬化过度
（3）、金属液温度太高
（4）、砂的抗拉强度太高
（5）、壳型砂配方中乌洛脱品过量
（6）、铸件浇注系统设计不当
防止措施：
（1）改用四筛或五筛砂
（2）改用角形砂或掺配的原砂
（3）采用改性的酚醛树脂
（4）适当改变浇注系统设计
6、铸件粘砂
产生原因：
（1）、原砂太粗
（2）壳型芯的密实度差
（3）热强度低，树脂加入量太少
（4）、烘烤过度、型芯表面硬度低
（5）、覆膜砂中有杂质
（6）、在模型上脱模剂过量
7、气孔
用壳型芯砂生产铸钢件、部分球铁件和复杂薄壁的铸件时易产生气孔。
其原因主要有：乌洛脱品受热分解生成NH3、CN这两种气体易卷入金属液，在铸件凝固时就会形成气孔。
8、铸件热裂及出砂不良
浇注时由于金属的热量使砂芯粘结剂烧毁，从而常使树脂壳芯砂具有较好的退让性。但酚醛树脂在某些条件下亦会造成芯砂的退让性不足，从而妨碍铸件收缩，导致铸件表面出现热裂;同时也降低了溃散性，使出砂困难。
其原因有：
（1）、砂芯热强度太高
（2）、砂内细粉（石英粉）等含量太高
（3）、加入的树脂量太多
（4）、浇注温度太低，不能破坏热强度
（5）、落砂太早
防止措施：在保证必要的强度的基础上，尽量降低树脂的加入量，控制乌洛脱品加入量。在覆膜砂中加氧化剂附加物，如高锰酸钾等有助于改善退让性、溃散性。
覆膜砂铸造材料工艺
覆膜砂铸造材料﹠工艺皆见来龙去脉 我国于20世纪50年代开始研究应用覆膜砂及壳（芯）工艺，直至80年代中期以前只有少数几家工厂采用自制的覆膜砂用于壳芯生产。自此以后，覆膜砂开始作为商品推向市场。随着原材料、制造设备和制造工艺的不断改进，覆膜砂品质不断得到提高，生产成本下降，90年代以来，覆膜砂的应用得到了更迅速的发展，产品种类不断增多，并已形成系列化。目前，我国铸造用覆膜砂年产量已达50万吨以上，共有专业生产厂家近百家。随着我国汽车工业的快速发展和机械产品外贸出口需要，以及铸件国际市场的开发，对铸件品质的要求越来越高，覆膜砂的应用将会在短期内得到迅速增长。 一、覆膜砂原材料的选用 覆膜砂一般由骨料、粘结剂、固化剂、润滑剂和特殊添加剂组成。 1.骨料 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） 2 . 粘结剂 目前普遍采用酚醛类树脂作为粘结剂。酚醛类树脂有固体和液体、热固性和热塑性之分。目前制作覆膜砂通常采用热塑性固态酚醛树脂。对其性能要求是：（1）聚合速度（热板法）：25～27s ； （2）软化点（环球法）：90～105℃； （3）流动性（斜板法）：60～110mm ； （4）游离酚含量（溴化法）：≤4%。 粘结剂的性能对覆膜砂的品质有很大的影响，人们一直在致力于研究如何提高酚醛树脂的性能，以及寻找酚醛树脂的替代品。国外已开发出不同性能的专用树脂，如高强度低发气树脂、易溃散树脂，也有采用改性聚酯树脂的报道，但未得到全面推广，至今普遍采用的仍是改性酚醛树脂。国内近年来在覆膜砂专用酚醛树脂的研究开发方面发展较快，已开发出不同的改性酚醛树脂供生产使用。 3. 固化剂、润滑剂、添加剂 固化剂通常采用乌洛托品即六亚甲基四胺，分子式为（CH2）6N4，要求为工业一级品。润滑剂一般采用硬脂酸钙。其作用是防止覆膜砂结块，增加流动性，使型、芯表面致密及改善砂型（芯）的脱模性。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。目前采用的添加剂主要有：耐高温添加剂（如含碳材料或其他惰性材料）、易贵散添加剂（如二氧化锰、重铬酸钾、高锰酸钾、已内酰胺等）、增强增韧添加剂（如超短玻璃纤维材料、有机硅烷KH-550等）以及防粘砂添加剂和抗老化添加剂等等。 二、覆膜砂的分类
覆膜砂模具设计工艺
覆膜砂模具设计工艺 0·工件首先选择设计叠箱浇铸。能设计成一模一壳的优先选择。 1、计算好砂、铁比。一般控制在1：1至1：1..2之间最为适宜。 2、单位体积内放多少千瓦加热管 3、单位面积单位深度放多少退料杆 4、外壳及与工件尺寸不相关面拔膜斜度放到8-15度 5、尽量在同一副模具上用相同直径的退料杆，这样加工退料杆孔时方便； 6、退料杆孔配合间隙单边0.15mm 7、退料杆退料板孔配合间隙单边0.25mm 8、退料板可以用单板把退料杆铆死在退料板上再进行铣削加工的方法来做。 9、射砂口做成椭圆孔，多孔射砂减少射盲区 10、砂壳分型面不能做成拔膜角度的一定要取中分型 10·平板大面积壳型外表面一定要设计加强肋板 11·大跨度长距离的也一定要设计加强肋板 12·孔的结合碰面深3mm以上，外轮廓与结合面要留有一定间隙 13·R角与R角（凸R与凹R）配合不要做成1：1，而要做成凹R小凸R大，就是R与R配合后在R角处要有间隙 14·根据铸造材料不同要放不同的收缩比[ ] 15·射砂口不要做成一个分岔结构，分岔结构容易粘砂，不易清理 16·设计射砂口时一定要模拟砂流过过程的路径，看一下是否有阻碍 17·做一种脱模剂专用喷枪 18·砂型有注砂不实不满现象有以下几种原因： 一：射砂口太少 二：射砂口截面积未按砂壳重量比例设计 三：射砂口开设的位置不对 四：排气不畅如果排气不畅，解决方法有以下几种 A 顶针孔与顶针配合间隙适当加大 B 把顶针圆柱面上磨出一个扁平面 C 在适当的部位加一个排气塞 19·顶针孔的配合间隙一定要确定下来，配合间隙：双面间隙0.3—0.35mm，而且后面还要针孔加粗，加粗部位间隙双面取0.5—0.6mm 20·多加顶针不但有利于退壳，而且也有利于排气 21·砂壳脱模是否顺利和模具的表面加工粗糙度有关，关键面或凹深壁面要抛光 22顶针孔背面倒角成锥孔，目的是如果退料板，顶针孔，顶针需要维修时可以整板拔出，整板装配 23·顶针长度的确定： 顶针长度一定要做到该凹的凹，该平的平，该凸的凸，砂壳装配时相碰面上的顶针一定要高出模腔表面，这样打出来的砂壳碰面上顶针位置是凹进去的，装配时不会顶碰（一般要高出0.3—0.5mm）砂壳装配后的外表面模具型腔面上的顶针也要高出0.3—0.5mm，其他表面上的顶针与模型腔面一平 24·加热管要用比模具长20—25mm的长加热管可以用两端长出部分用顶丝固定或用卡子卡住。防止模具工作中由于振动加热管窜动。 25·壁薄的，截面积小的，厚度低于5mm，宽度低于12mm的截面积，这样的部分不容易
铁模覆砂生产过程
铁模覆砂生产线各工序生产过程 一.造型、涂料、合箱工序 1.设备点检 当班前对该工序所使用的射砂机、翻箱机、合箱机等设备及其组件进行点检，及时发现隐患，排除故障。 2.模具检查 对当班使用的模具进行完整性检查，包括模具上定位销套是否堵塞、定位销是否紧固、变形，是否磨损；模具是否有损伤。 3.模具位臵检查 模具在流水线上是否有脱离本位的现象，模具是否有被冷铁粘连的情况等。 4.模具升温及温度控制 将热电偶插入模具安装槽内，拧紧螺母，电源接通后。电控柜上仪表显示升温正常。模具升温达到工艺要求，即可开始造型；在造型过程中随时关注模具温度是否显示在工艺要求范围内。 5.光模，清砂，喷油 模具上圆弧过渡处等有粘砂时，需打磨干净。用压缩空气吹净浮砂，打磨部位需喷油，利于造型后脱模，要求每班用砂纸打磨模具表面至少3次以上。 6.造型覆砂，脱模 6.1冷却后的铁型推移至射砂机下轨道定位处固定。 6.2抬起升降机手把，使工作台上升，工作台带动模具升起。通过定位装臵，模具同铁型合箱，一起托起铁型继续上升。升至铁型覆砂面顶到射砂机下硅胶垫后，停止工作台上升。 6.3射砂机手把抬至射砂位臵，即开始射砂。射砂时间约5秒，停止射砂。要求铁型内射进的砂子充足。 6.4射砂过程中，砂子即开始固化。射砂充足后，升降机手把放至下降位臵，工作台即开始下降。下降至铁型覆砂面离开射砂孔约50-100mm后，停止下降。使砂子在铁型与模具间充分固化。固化时间满足工艺要求。 6.5砂子固化充足后，使升降机工作台继续下降，下降至轨道定位处，轨道托起铁型被停止下降，工作台同模具一起继续下降，直至砂胎离开模具后，起模过程结束。 6.6起模后型胎要求无掉砂，无缺块。打磨、清理模具表面，吹净模具表面的粘砂。准备下一次覆砂。 7.合箱 上、下铁箱推移至合箱机处，起动按钮，合箱机托起上箱，对准下箱的定位销，下移，合箱。合箱后检查浇口内有无散砂。 二.熔炼工序 1.生产准备 1.1电炉冷却用循环水必须首先打开； 1.2根据炉体的使用状态，及时修炉，烤炉，修包； 1.3原材料领取，合金破碎，称量等，做好生产前所需的准备工作。 2.设备点检 2.1按照《电炉设备管理卡》要求对电炉各设备进行检查，及时发现隐患，排除故障 2.2检查炉前热分析仪，测温枪，台称等设备是否工作正常。 3.加料熔炼 按工艺要求的顺序加料，每批加料按《炉前配料单》严格加入，按照开炉工操作规程严格执行。
覆膜砂模具设计工艺
覆膜砂模具设计工艺 0?工件首先选择设计叠箱浇铸。能设计成一模一壳的优先选择。 1、计算好砂、铁比。一般控制在1:1至1:1..2之间最为适宜。 2、单位体积内放多少千瓦加热管 3、单位面积单位深度放多少退料杆 4、外壳及与工件尺寸不相关面拔膜斜度放到8-15度 5、尽量在同一副模具上用相同直径的退料杆，这样加工退料杆孔时方便; 6、退料杆孔配合间隙单边0.15mm 7、退料杆退料板孔配合间隙单边0.25mm 8、退料板可以用单板把退料杆铆死在退料板上再进行铣削加工的方法来做。 9、射砂口做成椭圆孔，多孔射砂减少射盲区 10、砂壳分型面不能做成拔膜角度的一定要取中分型 10?平板大面积壳型外表面一定要设计加强肋板 11?大跨度长距离的也一定要设计加强肋板 12?孔的结合碰面深3mm以上，外轮廓与结合面要留有一定间隙 13?R角与R角(凸R与凹R)配合不要做成1:1，而要做成凹R小凸R大，就是R与R配合后在R角处要有间隙 14?根据铸造材料不同要放不同的收缩比[ ] 15?射砂口不要做成一个分岔结构，分岔结构容易粘砂，不易清理 16?设计射砂口时一定要模拟砂流过过程的路径，看一下是否有阻碍 17?做一种脱模剂专用喷枪 18?砂型有注砂不实不满现象有以下几种原因: 一:射砂口太少
二:射砂口截面积未按砂壳重量比例设计 三:射砂口开设的位置不对 四:排气不畅如果排气不畅，解决方法有以下几种 A 顶针孔与顶针配合间隙适当加大 B 把顶针圆柱面上磨出一个扁平面 C 在适当的部位加一个排气塞 19?顶针孔的配合间隙一定要确定下来，配合间隙:双面间隙0.3—0.35mm，而且后面还要针孔加粗，加粗部位间隙双面取0.5—0.6mm 20?多加顶针不但有利于退壳，而且也有利于排气 21?砂壳脱模是否顺利和模具的表面加工粗糙度有关，关键面或凹深壁面要抛光 22顶针孔背面倒角成锥孔，目的是如果退料板，顶针孔，顶针需要维修时可以整板拔出，整板装配 23?顶针长度的确定: 顶针长度一定要做到该凹的凹，该平的平，该凸的凸，砂壳装配时相碰面上的顶针一定要高出模腔表面，这样打出来的砂壳碰面上顶针位置是凹进去的，装配时不会顶碰(一般要高出0.3—0.5mm)砂壳装配后的外表面模具型腔面上的顶针也要高出0.3—0.5mm，其他表面上的顶针与模型腔面一平 24?加热管要用比模具长20—25mm的长加热管可以用两端长出部分用顶丝固定或用卡子卡住。防止模具工作中由于振动加热管窜动。 25?壁薄的，截面积小的，厚度低于5mm，宽度低于12mm的截面积，这样的部分不容易 浇铸成形，设计时一定要小心～ 26?径小于10mm，长度长于10mm的圆柱芯，如果不是独立体，和其他大体积部位相连的芯脱模时容易断
覆膜砂壳型制造工艺
四川贝氏新材料有限公司覆膜砂壳型制造 工艺规程 文件编号BS-GY-01-B 产品名称 通用 版本 B 产品图号发布日期2015.4.7 序号工序工艺要求工作条件检测方法 1 主 要 材 料 要 求覆膜砂 70~140目，140-70目、粉尘<3%、宝珠砂； 热拉2.2-3Mpa适合大件，热拉≧1.7-2适合做小 件。根据产品表面质量要求选择不同规格的原砂。 覆膜砂开包后应在12小时内用完，包 内未用完的应重新捆扎好口袋，防止吸 潮。 2 粘接剂用于壳芯合模面粘接 3 脱模剂用于模具表面防止粘结，每生产10件喷1次定动 模表面 喷涂定动模表面无粘砂现象 4 涂料锆英醇基（外购），用于铸件壁厚较厚的壳型表面喷涂表面附着均匀，无局部堆积现象 5 工 艺 内 容 及 步 骤检查模具 模具工号、批号与流转单工号批号一致，合模时 应无缝隙。 根据流转单工号、批号更换模具及批 次号 壳型无飞边 6 温度设定左动模：205℃-230℃，左定模：205℃-230℃ 右定模：205℃-230℃，右动模：205℃-230℃ 具体见工艺卡片 根据动模定模的模壳颜色调整参数 1、模壳表面用硬物划，应无划痕， 2、破 坏性检测模壳最厚处应充分固化 7 射砂时间3s-4s （具体见规格型号工艺卡片）能保证模具内腔砂充实的时间 8 排气时间3s-4s （具体见规格型号工艺卡片） 9 固化时间110s-280s （具体见规格型号工艺卡片）根据动模定模的模壳颜色调整参数模壳最厚处应充分固化 10 清扫时间15s 保证在循环作业时有足够的取模和清 扫时间 11 模壳摆 放、修模制作好的模壳应平行摆放与地面隔离，防止变形 和吸潮并修飞边 合模操作平台、刮刀 壳型无变形，浇口处无飞边，合模面无凸 起 12 合壳芯壳芯温度降至室温后，用粘接剂涂于壳芯阴模顶 部和内弯100mm左右范围内，把阴阳两半对合压 紧，注意不错型，并保证合模面缝隙＜0.3mm， 保证粘结剂凝固凝固后壳芯成整体掰不开 13 组模清理模壳型腔，把壳芯按定位方向下入定位外模， 涂上粘接剂，合好另外半模，把浇冒口套入壳型 浇冒口颈部；需要叠箱浇铸的产品依次重叠。 压缩空气、刮刀 合模面无缝隙 （注意：防止粘接剂进入型腔） 14 组箱把合箱工装摆放在浇铸位置，底面铺散砂，把组 好的壳模依次摆放，用工装将组好的型壳夹紧或 用压铁压好。 工装摆放、螺杆锁紧、压铁压型合模面缝隙＜0.3mm、壳型无变形 编制审核批准更改号
砂芯制造工艺与技术
醛树脂作粘结剂，配制的型（芯）砂叫做覆膜砂像干砂一样松散。其制壳的方法有两种：翻斗法和吹砂法（见图1）。本帖相关图片如下： 图 1 顶吹法和底吹法制造壳芯示意图壳法造型、造芯的优点是混制好的覆膜砂可以较长期贮存（三个月以上）；无需捣砂，能获得尺寸精确的型、芯；型、芯强度高，质量轻，易搬运；透气性好，可用细的原砂得到光洁的铸件表面；无需砂箱；覆膜砂消耗量小；型、芯可以长期贮放。尽管酚醛树脂覆膜砂价格较贵，造型、造芯耗能较高，但在要求铸件表面光洁和尺寸精度甚高的行业仍得到一定应用。通常壳型多用于生产液压件、凸轮轴、曲轴以及耐蚀泵件、履带板等钢铁铸件上：充芯多用于汽车、拖拉机、液压阀体等部分铸件上。（二）壳型砂用原材料及混制工艺（1）酚醛树脂壳法采用热线塑性酚醛树脂。它是在苯酚过量（通常苯酚与甲醛的物质的量之比为1：0.75～0.85）及温度在105℃以下缩合制成的。常用的硬化剂为乌洛托品，学名六亚甲基四胺，即（CH2）6N4，其加入量一般占树脂质量的10～15％。（2）原砂壳法一般采用硅砂，对于表面质量要求很高的铸件，特别是壁很厚实、易产生粘砂的铸钢件，也常使用鋯砂、铬铁矿砂。（3）附加物为了改善覆膜砂的性能，有时在覆膜过程中加入某些附加
物。例如加人硬脂酸钙（为砂量的0.25～0.35％），可防止覆膜砂存放期间结块；增加覆膜妙的流动性，制壳时易于顶出等。加入石英粉（加入量为砂质量的2％左右），可提高覆膜砂的高温强度。（4）覆膜砂混制工艺酚醛树脂覆膜砂一般以原砂为 100（质量比），酚醛树脂加入量为：对于壳型是3.5～6.0，壳芯是1.5～4.0，另加入乌洛托品和硬酯酸钙。覆膜砂的混制工艺可分为冷法、温法和热法三种。其中热法是一种适于大量制备覆膜砂的方法，需要专门设备。混制时一般为先将加热到130~160℃的砂加到间歇式混砂机中，再加树脂混匀，熔化的树脂包在砂粒表面，当砂温降到105～110℃时，加入乌洛托品水溶液，吹风冷却，再加入硬脂酸钙混匀，经过破碎、筛分备用。五、热芯盒法制芯热芯盒法制芯，是用液态热固性树脂粘结剂和催化剂配制成的芯砂，填入加热到一定温度的芯盒内，贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短时间即可缩聚而硬化。而且只要砂芯的表层有数毫米结成硬壳即可自芯盒内取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化。它为快速生产尺寸精度高的中小砂芯（砂芯最大壁厚一般为50～75mm。）提供了一种非常有效的方法，特别适用于汽车、拖拉机或类似行业的铸件生产。（1）热盒法用粘结剂热芯盒用的树脂有呋喃树脂和酚醛树脂，大多数是以尿醛、酚醛和糠醇改性为础的一些化合物，根据所使用的铸造合金及砂芯的不同以及市场供应情况，进行树脂的选择。常用的呋喃树脂有：1）脲呋喃（UF／FA）树脂；2）酚呋喃（PF／ FA），树脂此类树脂不含氮，或含极少量的氮，主要用于制造铸钢和球墨铸铁件，硬透性较尿呋喃树脂稍差。我国的呋喃一2型热芯盒树脂属于这类树脂中的一个品种；3）脲－酚呋喃共聚物（UF／ PF／FA），含氮高的这类树脂主要用于铸铁件．也可用于有色合金铸件。（2）热芯盒法硬化用催化剂国内对呋喃-1型树脂砂最常用的催化剂是氯化
覆膜砂使用过程中常见缺陷、主要原因及解决措施
1、脱壳 模具设计不合理,芯盒温度不均匀,使低温部位强度偏低而脱壳; 覆膜砂熔点低,固化速度慢,热强度偏低。 改善模具结构,使温度分布均匀; 选用熔点高、固化速度快、热强度高的树脂。 2、型(芯)表面疏松 射芯压力过高或过低;模具排气不畅;模具由于分盒面间隙大而跑砂; 覆膜砂流动性差或透气性差。 选用合理射砂压力,改善排气系统,防止憋气;采用变形小的材料作芯盒;选用流动性和透气性好的覆膜砂。 3、型(芯)变形、断裂 模具受热不均匀,或型芯壁厚差异大,造成冷却时收缩不一致; 采用了固化收缩率大的树脂; 接芯叉子变形或砂芯存放不平; 覆膜砂高温性能差;浇注压力过大 改善模具结构,使温度分布均匀; 采用成型托盘存放砂芯; 采用固化收缩率小的树脂; 采用耐高温低膨胀覆膜砂; 改进浇注系统(采用无压式)。 4、穿芯砂芯局部强度低或疏松;结壳厚度薄。 改善模具结构,使温度分布均匀; 选用熔点高、固化速度快、热强度高的树脂; 调整射砂压力;改善排气系统。 5、铸件气孔型芯排气不畅; 树脂砂发气量大或发气速度不合适; 砂芯固化不彻底。 改善排气系统,提高排气效果; 选用集中度高或较粗的原砂; 采用低发气覆膜砂。
6、铸件粘砂原砂 SiO2含量低; 型芯表面不致密。 调整射砂压力,改善芯盒排气效果,使砂芯表面更致密; 采用耐高温覆膜砂或锆砂覆膜砂。 7、铸件内部缩松覆膜砂中的树脂在高温下燃烧产生热量,减缓了铁水的凝固速度,导致缩松。采用激冷类覆膜砂; 在壳型芯内放置内冷铁。 8、铸件表面不良酚醛树脂在高温下生成的光亮碳漂浮在铁液表面,凝固时铸件表面产生皱皮。 加入2%左右氧化铁粉,采用导热率高的原砂; 壳芯表面刷涂料; 覆膜砂中添加特殊辅料。
覆膜砂
覆膜砂 定义：在造型、制芯前沙粒表面已覆盖有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂，也称为壳型砂。 覆膜砂具有良好的流动性和存放性，用它制作的砂芯强度高、尺寸精度高，便于长期存放。 1．我国于1997年制定的铸造用覆膜砂机械行业标准（JB/T8583-1997）,规定了覆膜砂的分级及牌号表示方法： 铸造用覆膜砂的牌号表示如下： FMS X----------XX--------XX X Q或H 覆膜砂的粒度筛号代号 灼烧减量的分级代号 常温抗弯强度分级代号 铸造用覆膜砂（覆、膜、砂汉语拼音第一字母） 2．覆膜砂的特点 与其他树脂砂相比，覆膜砂具有以下特点： 2.1具有适宜的强度性能，既可制成高强度的壳芯覆膜砂，又可制成中强度的热芯盒覆膜砂， 也可制成低强度非铁合金用覆膜砂； 2.2流动性好，制出的型（芯）轮廓清晰，组织致密，能够制造复杂的砂芯，如缸盖、缸体水套芯； 2.3砂芯表面质量好，少上或不上涂料，就可以得到较好的铸件表面质量，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5um,尺寸精度可达CT7～CT8级； 2.4溃散性好，铸件容易清理； 2.5砂芯抗吸湿性强，存放时间长，有利于贮存、运输及使用； 2.6缺点是：成本较高，能耗较大，在造型、制芯及浇注过程中会产生刺激性气味，在高温、高湿季节长时间贮存可能产生结块等。 3. 覆膜砂的贮存 3.1覆膜砂如放在密封良好的容器或袋中，在室温（≤20℃）的干燥条件下，可长时间保存，最长不超过5个月； 3.2实际生产中一般不具有上述保存条件。覆膜砂应用双层袋（内塑料袋，外编织袋）包装，存放在干燥、通风条件好的库房内，下层最好用木板支垫，木板下通风，以保证砂不受潮、不结块。如结块不严重的，可将其捣碎，经筛分后继续使用。
制动盘铸造工艺设计..
1．结合所学知识，查找相应资料，对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析（工艺图设计，参数选取，砂芯设计，冒口设计，模板设计等）谈谈你的体会，及对教材、课堂教学的建议。 2．查资料，完成所指定锻件的生产过程，锻件图设计、相应的计算过程、下料、加热、锻造及热处理工艺进行分析。 3．结合汽车零件生产。阐述埋弧焊原理、工艺特点、质量保证措施。 1.结合所学知识，查找相应资料，对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析（工艺图设计，参数选取，砂芯设计，冒口设计，模板设计等）。
1.1 制动盘铸造要求及现状 一、生产技术状况：制动盘种类繁多，特点是壁薄，盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘，在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异，盘毂的厚度和高度也各不相同。单层盘片的制动盘结构比较简单。铸件重量多为6-18kg。 二、技术要求：铸件外轮廓全部加工，精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等铸造缺陷。金相组织为中等片状型，石墨型，组织均匀，断面敏感性小（特别是硬度差小）。 三、力学性能: σb ≥250MPa , HB180～240 , 相当于国际 HT250 牌号。 四、有些外商对铸件的化学成分也作要求，本设计不作详细介绍。 1.2 设计内容 用金属型覆砂技术克服上述局限性，解决当前所遇到的铸造问题，保证工艺出品率。即在金属型与铸件外形间覆薄砂层，形成砂型胶。优点是同时具备金属型和砂型铸造的特点，金属型与熔体不直接接触，冷却速度和金相组织易于控制，同时提高金属型寿命，铸件形状可较复杂。铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷，工艺出口率高。 2.1 设计任务要求 名称:制动盘 材料：HT220 类型：成批生产 本铸件属于盘状薄壁件，盘面上的风道利于空气对流，达到散热的目的。如下图所示。采用金属型覆砂工艺，需考虑金属型材料及芯砂材料。 2.2金属型材料选择 根据以往金属型设计经验，选择常用的HT200作为金属型材料，参数如下：牌号：HT200 标准：GB 9439-88
汽车刹车盘模具设计
汽车刹车盘金属型铸造模具的设计 绪论 随着我国铸造业的不断发展壮大，铸造模具的设计与制造也愈来愈受到人们的关注。文章分析认为模具设计与制造专业(铸造模具方向)发展前景良好对这个专业的人才需求量也在不断增加。但同学不能因为这个就对自己将来的就业定位很高，我们应该时时关注我们专业的各方面信息以备知道行业的技能需求从而随时提高自己的技能水平.本文立足于分析我国铸造模具行业的现状，针对问题提出对策，展望未来。 模具作为一种特殊的机械产品，模具行业作为一种特殊的机械行业，不能像其它机械行业＆机械产品那样，所研发制造的机械产品生产出来零部件或机械产品本省仅靠设计人员的理论设计就能基本保 证最终所要达到的所需的功能和使用要求，也就是说，对于其它的大多数机械产品，如果加工过程能够完完全全全或尽可能到达设计的精度和要求，最终的产品和当初的设计目的是不会有太大的偏差，即完善的设计在加工条件的保证下就可以生产出完美的产品，同时，这类产品的设计理论依据经过几十年甚至在一些老牌资本主义国家上百 年的不断研究与实际生产的互不发展下已经变得很成熟，很完善，很实用了，比如各种机床设备，动力设备等。 模具产品则不一样，由于无论是注塑、压铸类的高温流动成型还是常温下冲压类的塑性成型，尽管长的也有几十年研究与应用历史，由于基础理论和数学模型很不完善，不准确，也有还是存在很大的不
确定性，特别是在我们国内，大多数还是要靠现场调试经验来支持，来尽可能使模具产品做到完善，生产出来的达到用户用户要求，所以在设计阶段，大多数目前只能做的工作，在整个模具制造过程和质量体系环节保证种，只能充当“粗加工环节”！！也就是通常所说的模具的好坏最终要靠靠钳工手艺，不同厂家模具产品最终的颠峰对决，可能就是模具钳工的一种技艺比武吧，而在这行里设计人员和前期的各序加工人员只能是给颠峰对决做配角。 铸造模具是指为了获得零件的结构外形，预先用其他轻易成型的材料做成零件的结构外形，然后再在砂型中放入模具，于是砂型中就形成了一个和零件结构尺寸一样的空腔，再在该空腔中浇注流动性液体，该液体冷却凝固之后就能形成和模具外形结构完全一样的零件了。 1铸造模具的历史：中国铸造模具工业发展到今天，经历了一个艰辛的历程，直到1976年仍处在落后状态。自1977年以来，由于我国机械、电子、轻工、仪表、交通等工业部门的蓬勃发展，对铸造模具的需求在数量上越来越多，质量要求越来越高，供货期越来越短。因此，引起了我国有关部门对铸造模具工业的高度重视，将模具列为“六五”和“七五”规划重点科研攻关项目，派人出国学习考察，引进国外铸造模具先进技术，制定有关铸造模具国家标准。通过这一系列措施，使得铸造模具工业有了很大发展，并在某些技术方面有所突破。第二汽车制造厂采用新技术、新材料为日本五十铃厂制造了高质量的大型铸造模具，赢得了良好的
覆膜砂工艺流程
覆膜砂生产工艺流程及应用 覆膜砂铸造在造型、制芯时大多数铸件都是用湿型和干型铸造的，90％以上的砂芯用烘干炉干燥的砂芯油作粘结剂，是由德国人J.Croning开发了以酚醛树脂作粘结剂的壳型造型，使合成树脂粘结剂及合成树脂砂进入铸造工业。 以合成树脂作粘结剂的制型（芯）的方法主要有： 1、热法：砂型（芯）的成型和硬化直接在模板上或芯盒靠已加热的模板（芯盒）或 通热热气流完成。 主要有壳法（壳型、壳芯的制造法）、热芯盒法、温芯盒法。 2、冷法：砂型（芯）的成型、硬化在室温下完成。 主要有自硬法、气硬冷芯盒法（三乙胺法、SO2法、无毒、低毒气体促硬法）。 上述新型制芯、造型技术的开发和应用，给铸造生产工艺带来了一场重大变革，其提高了砂型(芯)的尺寸精度，简化了制芯工艺，减少了能耗，降低了对熟练工人的需求，提高了生产效率，同时提高了铸件质量（铸件尺寸、表面粗糙度），使砂型铸造朝着近无余量铸件的铸造工艺迈出了一大步。但应当指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的围适用。生产实际应用上具体选用哪一种工艺往往受多种因素的影响，除了考虑生产纲领、材质、尺寸的大小以及质量要求外，还需考虑投资大小、能源供应、人员素质、管理水平、以及公害、污染等因素。 我国在50年代末就开展了这方面的试验研究工作。由于当时我国壳型用酚醛树脂的性能不过关和供应难以保证，价格也较高，而且当时我国还没有专用的覆膜砂生产设备，特别是汽车工业十分落后，对铸件也没有很高的质量要求等多方面的原因，壳型工艺在我国没有得到推广和应用。80年代以后，随着我国汽车工业的迅速发展，对铸件的质量也提出了很高的要求，于是一汽从英国引进了一套热法树脂覆膜砂设备，并通过技术消化开发出了国产SZ7215型热法覆膜砂混砂装置。随后铸锻机械研究所等一些科研单位和院校一方面改进覆膜砂混砂设备，提高它的牵引动力和搅拌速度，从而改善了酚醛树脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面过程中添加各种附加物，以提高覆膜砂的强度、耐热性和溃散性，于是树脂覆膜砂在我国的汽车、拖拉机、柴油机工厂中得到了广泛的应用。目前，我国的树脂覆膜砂专业生产厂家已达200－300家，覆膜砂年产量超过50万吨，覆膜砂的品种也从单一的普通型覆膜砂，发展到了目前的高强度、低发气、耐高温、速固化、低膨胀和易溃散等多种性能的覆膜砂，以及离心铸造用、激冷型和湿态造型用等专用覆膜砂。 二、壳型造型 1、壳型造型： 壳型造型是指将树脂砂与预热到150－350℃的金属接触，从而形成与金属模外形轮廓一致的型腔，厚度6－12.5mm的坚硬薄壳的造型方法。 2、优缺点： 壳型造型与传统用桐油、合脂、水玻璃、粘土作粘结剂的铸造方法相比具有以下优缺点： （1）优点： 1）、铸件尺寸精度高、加工余量小
【CN109746383A】一种铸钢件用覆膜砂制壳工艺【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910223109.4 (22)申请日 2019.03.22 (71)申请人 十堰长江造型材料有限公司 地址 442000 湖北省十堰市白浪东路89号 (72)发明人 熊杰 蔡颖 (74)专利代理机构 上海精晟知识产权代理有限 公司 31253 代理人 冯子玲 (51)Int.Cl. B22C 1/00(2006.01) B22C 15/24(2006.01) (54)发明名称 一种铸钢件用覆膜砂制壳工艺 (57)摘要 本发明涉及制壳工艺技术领域，尤其是一种 铸钢件用覆膜砂制壳工艺，制壳工艺包括以下步 骤：选取天然石英砂、热塑性酚醛树脂、乌洛托品 及增强剂为原料，并选取润滑剂和耐高温添加剂 作为辅助原料；将天然石英砂筛选后倒入混砂 机，加热温度至180-200度后，按15-20:1的比例 混入热塑性酚醛树脂，将温度下调至120-150度； 按30-35:1的比例混入乌洛托品和增强剂；将混 合好的原料导入射芯机内，将模具加热至420- 450度，通过射芯机将原料注入模具内；使模具自 然降温至60-80度，将模具打开取出覆膜砂壳，将 覆膜砂壳放入烘干装置中热风烘干，使其干燥后 自然成型，即为成型的覆膜砂壳。本发明工艺简 单，实用性强，可以提高铸钢件的生产效率，适合 推广。权利要求书1页 说明书3页CN 109746383 A 2019.05.14 C N 109746383 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109746383 A 1.一种铸钢件用覆膜砂制壳及工艺，其特征在于，所述制壳工艺包括以下步骤： S1、选取天然石英砂、热塑性酚醛树脂、乌洛托品及增强剂为原料，并选取润滑剂和耐高温添加剂作为辅助原料。 S2、将天然石英砂筛选，筛选后将天然石英砂倒入混砂机，并进行加热，加热温度至180-200度后，按15-20:1的比例混入热塑性酚醛树脂，混入热塑性酚醛树脂后，将温度下调至120-150度，继续搅拌使其均匀混合。 S3、在搅拌的过程中按30-35:1的比例混入乌洛托品和增强剂，并继续进行搅拌使其均匀。 S4、将混合好的原料导入射芯机内，将模具加热至420-450度，通过射芯机将原料注入模具内，将模具进行震动作业，消除模具内部的气泡，使原料均与的导入模具内。 S5、将模具取出后放置，使模具自然降温至60-80度，将模具打开取出覆膜砂壳，将覆膜砂壳放入烘干装置中热风烘干，使其干燥后自然成型，即为成型的覆膜砂壳。 2.根据权利要求1所述的一种铸钢件用覆膜砂制壳工艺，其特征在于，所述覆膜砂壳的平均厚度为12mm-15mm。 3.根据权利要求1所述的一种铸钢件用覆膜砂制壳工艺，其特征在于，所述覆膜砂壳的过渡位置的厚度为15mm-20mm。 4.根据权利要求1所述的一种铸钢件用覆膜砂制壳工艺，其特征在于，在所述覆膜砂壳的表层利用打磨工具进行修磨，使覆膜砂壳的表层光滑，去除缺陷。 5.根据权利要求1所述的一种铸钢件用覆膜砂制壳工艺，其特征在于，所述覆膜砂壳的表层喷涂有耐高温涂层。 2
如何解决覆膜砂工艺中的透气性问题
如何解决覆膜砂工艺中的透气性问题 覆膜砂使用过程中常见缺陷、主要原因及解决措施序号缺陷名称产生的主要原因解决措施 1.型(芯)表面疏松射芯压力过高或过低;模具排气不畅;模具由于分盒面间隙大而跑砂;覆膜砂流动性差或透气性差。选用合理射砂压力,改善排气系统,防止憋气;采用变形小的材料作芯盒;选用流动性和透气性好的覆膜砂。 2.脱壳模具设计不合理,芯盒温度不均匀,使低温部位强度偏低而脱壳;覆膜砂熔点低,固化速度慢,热强度偏低。改善模具结构,使温度分布均匀;选用熔点高、固化速度快、热强度高的树脂。 3.铸件气孔型芯排气不畅;树脂砂发气量大或发气速度不合适;砂芯固化不彻底。改善排气系统,提高排气效果;选用集中度高或较粗的原砂;采用低发气覆膜磨砂工艺。 4.穿芯砂芯局部强度低或疏松;结壳厚度薄。改善模具结构,使温度分布均匀;选用熔点高、固化速度 快、热强度高的树脂;调整射砂压力;改善排气系统。 5.铸件粘砂原砂SiO2含量低;型芯表面不致密。调整射砂压力,改善芯盒排气效果,使砂芯表面更致密;采用耐高温覆膜砂或锆砂覆膜砂。 6.型(芯)变形、断裂模具受热不均匀,或型芯壁厚差异大,造成冷却时收缩不一致;采用了固化收缩率大的树脂;接芯叉子变形或砂芯存放不平;覆膜砂高温性能差;浇注压力过大改善模具结构,
使温度分布均匀;采用成型托盘存放砂芯;采用固化收缩率小的树脂;采用耐高温低膨胀覆膜砂;改进浇注系统(采用无压式)。 7.铸件内部缩松覆膜砂中的树脂在高温下燃烧产生热量,减缓了铁水的凝固速度,导致缩松。采用激冷类覆膜砂;在壳型芯内放置内冷铁。8铸件表面不良酚醛树脂在高温下生成的光亮碳漂浮在铁液表面,凝固时铸件表面产生皱皮。加入2%左右氧化铁粉,采用导热率高的原砂;壳芯表面刷涂料;覆膜砂中添加特殊辅料。
铸造工艺基础要点
铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用下凝固而获得铸件的一种方法。． 6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造方法。
7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产 的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性． 1、铸件应有合理的壁厚 每一种合金都有其适宜的壁厚范围。壁厚太薄，容易出现浇不足；太厚，容易出现晶粒粗大，机械性能降低。 2、铸件收缩时不应有严重阻碍，注意壁厚的过渡和铸造圆角 铸件厚薄相接、拐弯、交接之处，都应采取逐渐过渡和转变的形式，
覆膜砂试作砂芯生产与验收标准
覆膜砂试作砂芯生产与验收标准 一、目的： 为保证试作砂芯生产、检查、转序有标准可依，确保砂芯试作工作按质、按期有序的执行。 二、适用范围： NWS、DSP试作用覆膜砂芯 三、试作砂芯生产与验收流程：见附页1（表1） 四、内容： ⑴技术要求通则：见附页2（表2） ⑵试作砂芯生产与验收要求： ①研发部芯盒开发： 研发部芯盒开发时，填写《芯盒明细表》：见附页3表3。生一制定制芯作 业标准、砂芯检验规格书、组芯作业标准书上的芯子编号、芯盒编号要与 研发部芯盒明细表上的规定一致。 ②芯盒验收与组装： 生一模具组接收研发部开发芯盒时对外观验收。根据研发部图纸进行芯盒 组装。OK后，转制芯单位试芯盒，COPY一份芯盒明细表给制芯单位。 ③芯盒试作： 根据研发部设计要求对芯盒试作，每个件号、每种芯子第一次试作要芯50 套，制芯单位不负责修整砂芯，生一技术人员修芯。芯盒试作时，制芯单 位发现问题时要及时通知生一及研发部对现场、现物确认。 第一次试作，制芯单位须填写《砂芯试作记录》（表单见附页4），制芯单位 须对砂芯进行称重，中空砂芯时要刻意坐出重与轻的砂芯各4件，砂芯上 标明重量，码放时放在最上层，便于试作时有针对性地隔离确认，以便制
定合理的标准书。 ④砂芯确认： 第一次试作砂芯时，负责该件号技术人员须对砂芯外观作详细检查；对芯头尺寸确认；对砂芯实际分盒负数确认并记录，中空砂芯要对最重件及最轻件进行解剖确认其壁厚尺寸；实芯砂芯确认硬化厚度参数并作记录，铸件尺寸有特殊特性尺寸要求时，如果与砂芯有关，要重点检查，以上要求填写在《试作砂芯尺寸确认表》中（此表见附页5表4）。 ⑤现场试作： 现场试作前，此件号负责人对砂芯定位芯头对应模型尺寸确认，填写在试作砂芯尺寸确认表中，如OK，安排现场试作，现场下芯进一步确认。 ⑥寸检与方案确认： 寸检与方案确认发现要修改芯盒时，芯盒调回生一模具组，安排芯盒修改。 ⑦芯盒修改OK后，确认芯子尺寸OK，申请生产试作芯子100~300套，并 确定芯子尺寸检验规格，写入《试作砂芯确认表》中，小批生产砂芯前分发品一及制芯单位各一份，作为试作砂芯检验依据，制芯首件检查与品一验收过程中如果发现有规定不一致之处，与生一技术人员联系，现场确认。 ⑧50套以上砂芯、芯子外观修整由制芯单位负责，芯子检查由品一负责。 ⑨PPAP送样后，技术人员依据《砂芯试作记录》，《砂芯尺寸确认记录》，制 定《制芯作业标准》、《砂芯检验规格书》、《砂芯组装作业标准书》，设计砂芯验具及组装胎具并安排制作。 制定：生技一课 2005-12-22
覆膜砂工艺流程
覆膜砂工艺流程
了砂型(芯)的尺寸精度，简化了制芯工艺，减少了能耗，降低了对熟练工人的需求，提高了生产效率，同时提高了铸件质量（铸件尺寸、表面粗糙度），使砂型铸造朝着近无余量铸件的铸造工艺迈出了一大步。但应当指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的范围内适用。生产实际应用上具体选用哪一种工艺往往受多种因素的影响，除了考虑生产纲领、材质、尺寸的大小以及质量要求外，还需考虑投资大小、能源供应、人员素质、管理水平、以及公害、污染等因素。 我国在50年代末就开展了这方面的试验研究工作。由于当时我国壳型用酚醛树脂的性能不过关和供应难以保证，价格也较高，而且当时我国还没有专用的覆膜砂生产设备，特别是汽车工业十分落后，对铸件也没有很高的质量要求等多方面的原因，壳型工艺在我国没有得到推广和应用。80年代以后，随着我国汽车工业的迅速发展，对铸件的质量也提出了很高的要求，于是一汽从英国引进了一套热法树脂覆膜砂设备，并通过技术消化开发出了国产SZ7215型热法覆膜砂混砂装置。随后济南铸锻
机械研究所等一些科研单位和院校一方面改进覆膜砂混砂设备，提高它的牵引动力和搅拌速度，从而改善了酚醛树脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面过程中添加各种附加物，以提高覆膜砂的强度、耐热性和溃散性，于是树脂覆膜砂在我国的汽车、拖拉机、柴油机工厂中得到了广泛的应用。目前，我国的树脂覆膜砂专业生产厂家已达200－300家，覆膜砂年产量超过50万吨，覆膜砂的品种也从单一的普通型覆膜砂，发展到了目前的高强度、低发气、耐高温、速固化、低膨胀和易溃散等多种性能的覆膜砂，以及离心铸造用、激冷型和湿态造型用等专用覆膜砂。 二、壳型造型 1、壳型造型： 壳型造型是指将树脂砂与预热到150－350℃的金属接触，从而形成与金属模外形轮廓一致的型腔，厚度6－12.5mm的坚硬薄壳的造型方法。 2、优缺点：
铸造中覆膜砂制芯工艺的应用
铸造中覆膜砂制芯工艺的应用 摘要：在造型、制芯前砂粒表面上已覆盖有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂，也称壳型（芯）砂。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覆膜砂，受热时在乌洛托品分解作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构，从而固化成形。覆膜砂具有良好的流动性和存放性，用它制作的砂芯强度高、尺寸精度高，便于长期存放。用覆膜砂既可制作铸型，又可制作砂芯（实体芯和壳芯），覆膜砂的型或芯既可以相互配合使用，又可以与其他砂型（芯）配合使用；覆膜砂不仅可以用于砂型铸造、金属型重力铸造或低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可用于热法离心铸造；不仅可以用于生产钢铁金属铸件，还可以用于生产非铁合金铸件。 关键词：铝合金砂型；覆膜砂；制芯 1覆膜砂制芯工艺在铝合金砂型铸造中的应用 1.1覆膜砂的混制工艺 覆膜砂的配比可根据技术水平和使用性能来调整，一般配比覆膜砂时酚醛树脂占1.0%～3.0%，乌洛托品（水溶液1∶1）占10%～15%，硬脂酸钙占5%～7%，添加剂占0.1%～0.5%。 覆膜砂的混制工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜和热法覆膜3种，其中最常用的是热法覆膜，因为该法具有树脂用量少，生产效率高等特点。 1.1.1冷法覆膜工艺 将原砂及热固性粉状酚醛树脂加入混砂机中混拌均匀，然后加入适量的溶剂（如酒精等）继续混合，直到粉状树脂被融化黏附到砂粒表面，溶剂挥发完，出砂后经破碎、过筛即可。 1.1.2温法覆膜工艺 将热固性液态酚醛树脂与60～80 ℃的原砂混合，混制2～3 min后出砂，然后冷却、破碎、筛分即可。 1.1.3热法覆膜工艺 先将原砂加热到一定温度，然后分别与树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却、破碎和筛分而成。将原砂加热至140～160 ℃，加入树脂混碾45～50 s，当砂温降至105～110 ℃时，加乌洛托品混碾10 s，再加硬脂酸钙混
铸造专业及其就业前景
铸造专业及其就业前景 材料成型与控制工程专业 培养目标：本专业是根据教育部新的专业设置规划，由原铸造工艺及设备、锻压工艺及设备、焊接工艺及设备三个专业整合而成。新专业为适应21世纪新的人才培养模式和市场经济的需要，注重学生创新精神和能力的培养，加强和拓宽基础，扩大统一课程的学习。 主要课程：工程力学、机械原理、机械零件、电工与电子技术、材料科学概论、材料科学基础、微型计算机原理及应用、工程cAⅣcAM基础、热加工数值模拟、材料加工传输原理、材料成型原理(包括铸件形成理论、塑性成型原理、焊接冶金原理)、检测技术与信息处理、无损检测技术、自动控制原理、专业外语等。为进一步强化学生的专业意识和专业实际工作能力，本专业还开设有三个专业方向课： (1)铸造工艺及设备方向：开设有铸造合金及熔炼、铸造合金熔炼原理、造型材料、铸造工艺及工装设计、特种铸造、帱造设备、液态成型模具设计等课程。 (2)锻压工艺及设备方向：开设有锻造工艺及摸具设计、冲压工艺及模具设计、注塑工艺及模具设计、塑性成型设备、精密塑性成型技术、模具材料与制造技术等课程。 (3)焊接工艺及设备方向：开设有金属焊接性、焊接方法及设备，焊接结构与生产、弧焊电源及控制、工程材料焊接、现代焊接方法、弧焊物理冶金等课程。 铸造就业前景 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例：铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。（原砂包括：石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂、兰晶石砂、石墨砂、铁砂等） 早期 中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎，战国时期的曾侯乙尊盘，西汉的透光镜，都是古代铸造的代表产品。早期的铸件大多是农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具，艺术色彩浓厚。那时的铸造工艺是与制陶工艺并行发展的，受陶器的影响很大。 发展 中国在公元前513年，铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件－晋国铸型鼎,重约270公斤。欧洲在公元八世纪前后也开始生产铸铁件。铸铁件的出现，扩大了铸件的应用范围。例如在15～17世纪，德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸铁管道。18世纪的工业革命以后，蒸汽机、纺织机和铁路等工业兴起，铸件进入为大工业服务的新时期，铸造技术开始有了大的发展。 近代 进入20世纪，铸造的发展速度很快，其重要因素之一是产品技术的进步，要求铸件各