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砂型铸造-湿型铸造.doc

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砂型铸造-湿型铸造.doc

文档介绍

文档介绍:砂型铸造-湿型铸造
1 概述
    粘土砂型可分为湿型、干砂型和表面烘干砂型。三者之间的主要差别在于:湿型是造好的砂型不经烘干,直接浇入高温金属液体;干砂型是在合箱和浇注前将整个砂型送入窑中烘干;表面烘干砂型只在浇注前对型腔表层用适当方法烘干一定深度(一般5~10mm,大件20mm以上)。
    目前,湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法,大约占所有砂型使用量的60~70%,但是这种方法还不适合很大或很厚实的铸件。表面烘干型与干型比,可节省烘炉,节约燃料和电力,缩短生产周期,所以曾在中型和较大型铸铁件的生产中推广过。通常采用较粗砂粒(使有高的透气性),加入较多粘土和水分,有时还在型砂中加1~2%的木屑(提高抗夹砂结疤能力),其型腔表面必须涂敷涂料。
    干型主要用于重型铸铁件和某些铸钢件,为了防止烘干时铸型开裂,一般在加入膨润土的同时还加入普通粘土。干型主要靠涂料保证铸件表面质量。其型砂和砂型的质量比较容易控制,但是砂型生产周期长,需要专门的烘干设备,铸件尺寸精度较差,因此,近些年的干型,包括表面烘干的粘土政型已大部分被化学粘结的自硬砂型所取代。
2 湿型铸造

   
湿型铸造法的基本特点是砂型(芯)无需烘干,不存在硬化过程。其主要优点是生产灵活性大,生产率高,生产周期短,便于组织流水生产,易于实现生产过程的机械化和自动化;材料成本低;节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积;延长了砂箱使用寿命等。但是,采用湿型铸造,也容易使铸件产生一些铸造缺陷,如:夹砂、结疤、鼠尾、粘沙、气孔、砂眼、胀砂等。随着铸造科学技术的发展,对金属与铸型相互作用原理的理解更加深刻;对型砂质量的控制更为有效;加上现代化砂处理设备使型砂质量得到了一定保证;先进的造型机械使型砂紧实均匀,起模平稳,铸型的质量较高,促进了湿型铸造方法应用围的扩大。例如汽车、拖拉机、柴油机等工业中,质量在300~500kg以下的薄壁铸铁件,现都已成功地采用湿型铸造。现代化造型方法有:普通机器造型、微震压实造型、多触头高压造型、射压造型、冲击造型及静压造型等。各种造型方法的特点及所生产的铸件尺寸精度和表面粗糙度值见表1。
湿型砂用原材料(铸造用砂数据查询)
   湿型砂是由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成的。常用的加料顺序是先将回用砂和新砂、粘土粉、煤粉等干料混匀,再加水混至要求的水分。型砂的配方应根据浇注合金种类、铸件特征和要求、造型方法和工艺、清理方法等因素确定型砂应具有的性能围,然后再根据各种造型原材料的品种和规格、砂处理方法和设备性能、砂铁比等因素拟定。
   (1) 石英质原砂(具体参数请查询铸造技术数据-铸造技术-铸造工艺参数-铸造造型材料-铸造用砂)
   
铸造生产中使用量最大的原砂是以石英为主要矿物成分的天然硅砂。天然硅砂资源丰富,分布极广,易于开采,价格低廉,能满足铸造上多数情况的要求。生产常根据铸件的合金种类、质量、壁厚的不同来选定原砂的化学成分和矿物组成。例如铸钢的浇注温度高达1500℃左右,钢液含碳量较低,型腔中缺乏能防止金属氧化的强还原性气氛,与铸型相接触的界面上金属容易氧化生成FeO和其他金属氧化物,因而较易与型砂中杂质进行化学反应而造成化学粘砂。所以要求原砂中SiO2含量应较高,有害杂质亦应严格控制。铸钢件的浇注温度越高,壁厚越厚,则对原砂中SiO2含量的要求就越高
表1 各种造型方法的特点及所生产的铸件尺寸精度和表面粗糙度
造型方法
比压/MPa
硬度①
砂型平均密度(-3)
铸件基本尺寸/mm和尺寸公差等级CT
铸件表面粗糙度Ra/um
>7~63
>63~100
>100~160
>160~250
低压造型;例如普通机器造型

60~80

8~9
8~9
8~9
9~10
50~400
中压造型:例如微震压实

70~90

7~9
7~9
7~9
8~10
50~400
高压造型
射压造型
>
90左右

6~7
6~7
6~7
7~8
~50(~25)
多触头高压造型
>
90左右

5~6
6~7
6~7
7~8
~50(~25)
冲击造型
气流冲击造型
90左右

提高了砂型的尺寸精度、铸件的尺寸精度低于高压造型
~50
动力(机械)冲击造型
90左右

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