公司造型材料及型芯砂工艺课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,陕西金鼎铸造有限公司,人力资源部,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,陕 西 金 鼎 铸 造 有 限 公 司,人力资源部,陕 西 金 鼎 铸 造 有 限 公 司,人力资源部,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,陕西金鼎铸造有限公司,陕西金鼎铸造有限公司,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,陕 西 金 鼎 铸 造 有 限 公 司,人力资源部,陕 西 金 鼎 铸 造 有 限 公 司,人力资源部,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,造型材料及型芯砂工艺,陕西金鼎铸造有限公司,造型材料及型芯砂工艺陕西金鼎铸造有限公司,从广义上讲，凡是用来制造铸型（包括芯子）的材料都属于造型材料。铸造生产中使用的铸型有砂型、金属型、陶瓷型、石膏型等等，需要各种各样大量的造型材料。在以上各种铸型中，最普遍和大量使用的是砂型。在我国或世界范围内，用砂型生产的铸件占铸件总生产量的,80%,以上，因此，在铸造行业里，一般说到造型材料，通常指的是砂型铸造用的造型材料，包括所用的各种原材料、混合料及涂料等。,从广义上讲，凡是用来制造铸型（包括芯子）的材料都,砂型铸造是指造型材料以原砂为骨料的铸造工艺型砂，按所用粘结剂可分为粘土型砂、无机粘结剂型（芯）砂和有机粘结剂型（芯）砂等。在这些型（芯）砂中，最为常用的是粘土湿型砂（也称潮模砂），即不经烘干的粘土砂。用这种铸造材料生产的铸件大约占所有用砂型生产铸件产量的,7080%,，适用于铸铁、非铁合金中小铸件和小型铸钢件的生产。粘土湿型砂采用天然矿物膨润土作为粘结剂，其来源广泛、价格低廉，浇注后的型砂可以经过处理后反复使用，可缩短生产周期。所以粘土湿,砂型铸造是指造型材料以原砂为骨料的铸造,型砂铸造不但为汽车、拖拉机制造等行业中大批量铸件生产时所采用，也为众多的单件小批铸件生产企业所采用。,在无机化学粘结剂型砂中，目前主要应用的是水玻璃砂。而有机化学粘结剂型（芯,),砂的品种繁多，从早年开始用的桐油砂、亚麻油砂，到今天广泛采用的合成树脂粘结剂应有尽有。人们可以根据造型或制芯的需要，以及来源、价格、设备条件等方面来综合考虑采用哪种粘结剂。,型砂铸造不但为汽车、拖拉机制造等行业中大批量铸件生产时所采用,现有的三条生产线（小件线、,1280,线、静压线）都是采用粘土湿型砂造型，但三条线型砂的性能状况截然不同所。我公司有多种制芯方式，相应的芯子分别为：改性植物油砂芯、气硬砂芯、自硬砂芯、热芯盒覆膜砂芯、冷芯盒砂芯。还有针对部分产品表面质量要求，芯子表面要刷涂料，有水基涂料也有醇基涂料等。,现针对生产中应用到的造（芯）材料：湿型砂、芯砂、涂料分别做一介绍。,现有的三条生产线（小件线、1280线、静压线,第一章 湿型砂,第一节 湿型用原材料,湿型砂造型使用的原材料通常包括原砂、膨润土、煤粉及其它一些辅助材料，例如糊精、淀粉、重油等。,1.1,硅砂（原砂）,硅砂的主要化学成分是,SiO,2,。,我国铸造生产中所用硅砂，根据其来源和加工方法不同，可以分为天然硅砂和人工硅砂两大类。,第一章 湿型砂,天然硅砂是由火成岩经过风化或变质作用，逐渐剥裂、细化，坚硬的石英颗粒与其他矿物颗粒部分分离，然后再经水流或风力搬运沉积形成砂矿。这些砂矿按其成矿条件和特点，可分为河沙、湖砂、海砂、风积砂等几种。海砂和湖砂又可细分为海（湖）滩砂、沉积砂、堆积砂等。,天然硅砂是由火成岩经过风化或变质作用，逐渐剥裂、,我国内蒙通辽的西辽河上游一带的风积砂，黄河故道以及其他河流的河砂，潘阳湖、洞庭湖等湖泊周围的湖砂其,SiO2,质量分数都在,85%,93%,之间，是我国主要的铸铁件用砂产地。福建闽江口以南和海南文昌、东部沿海以及广东珠江三角洲新会等地有大量天然硅砂，,SiO2,质量分数在,97%,以上，可用于铸钢件的生产，具有良好的开发前景。,人工硅砂是将硅石岩或硅砂岩经过采矿、清洗、粗碎、细碎、筛选等加工而成。硅石岩的二氧化硅含量很高，但岩石坚硬，破碎后所得砂粒为尖角形。硅砂岩由砂粒天然胶固成团,我国内蒙通辽的西辽河上游一带的风积砂，黄河故道,状，结构较松散，比较容易破碎，胶结的砂粒经加工后仍然保持原来的形状，因此粒型大多呈钝角型。,硅砂的含泥量：原砂中含有的直径小于,0.02mm,的颗粒其质量分数成为原砂的含泥量。水洗砂、擦洗砂和精选砂的含泥量分别规定为,1%,、,0.3%,和,0.2%,以下。生产经验表明，粘土型砂用硅砂的含泥量最好,0.8%,，树脂砂等有机粘结剂砂芯用硅砂的含泥量最好,0.3%,，而且越低越好。,硅砂的粒度反应硅砂的颗粒大小及分布状态。硅砂粒度主要有两种表示方法，即以主要粒度组成部分的三筛或四筛的首尾筛号表示的,状，结构较松散，比较容易破碎，胶结的砂粒经加工后仍然保持原来,方法和,AFS,平均细度表示法。,硅砂的颗粒形状是根据砂粒的圆整度和表面棱角磨圆的程度来区分的。我国现行的,铸造用硅砂,标准采用角形因数值对硅砂的各种粒型进行大致的定量划分。但是实际应用中大部分硅砂其颗粒形状都是混合的，天然硅砂的角形因数都在,1.21.45,之间。颗粒较圆的砂粒，混合料的流动性和紧实密度较高，砂粒间的接触点和粘结剂,“,连接桥,”,的截面积增大，对提高混合料的强度有利，砂粒排列约紧密，对提高混合料的强度越有利，但是砂粒在高温状态下的线膨胀量及膨胀应力也越大。,方法和AFS平均细度表示法。,下表为公司所用原砂的技术要求,下表为公司所用原砂的技术要求,公司造型材料及型芯砂工艺课件,1.2,膨润土,膨润土是湿型砂的粘结剂，起到粘结砂粒的作用。,铸造用膨润土主要是由蒙脱石矿物组成，可分为钙基膨润土和钠基膨润土两大类。,膨润土的湿态粘结能力只有在加水以后才能表现出来。膨润土的复用性又称为膨润土的热稳定性或耐用性，是指在型砂中经高温金属液加热的膨润土再次加水后，仍然具有粘结力，能够反复配制型砂的性能。膨润土的结构水在一定温度下脱出以后，即丧失粘结能力，成为死粘土,。,1.2膨润土,不同的膨润土，丧失粘结能力的温度不同。由差热分析实验证明,：,天然钠基膨润土的失效温度为,638,，钙基膨润土为,316.,由此可见，粘土砂中，存在两种膨润土：一种是有效膨润土，另一种是死粘土。死粘土越多，粘土粘结性能越差。,不同的膨润土，丧失粘结能力的温度不同。由差热分,1.3,煤粉,铸铁用湿型砂中加入煤粉，可以防止铸件表面粘砂缺陷，改善铸铁件的表面光洁程度，能减少夹砂缺陷,同时也起到提高型砂溃散性的作用。对于湿型铸造球墨铸铁件，型砂中加入煤粉，还能防止产生皮下气孔。,煤粉的作用机理：,气膜隔离理论 浇注时型砂中的煤粉产生大量的还原性气体，使砂型,金属界面形成一层气膜，阻止铁水钻入砂粒空隙中。,胶质体封孔理论 型砂中的煤粉受热后成为,1.3煤粉,固、液、气三项的胶质体，胶质体的膨胀能够堵塞砂粒空隙，阻止铁水钻入沙粒空隙。,气体防氧化理论 煤粉中的挥发分在高温下,气相热解，产生大量的还原性气体，能够阻止铁液氧化，避免氧化铁与石英砂产生化学应。,光亮碳防润湿理论 浇注时型砂中的煤粉析,出微细晶粒的光亮碳，沉积在砂粒表面，使砂粒不被铁水润湿，避免铁水借助表面张力向砂粒空隙中渗透。,公司造型材料及型芯砂工艺课件,第二节 型砂的制备及性能要求,我公司各生产线型砂配比、混制及性能要求如下,表,1,配比要求：,砂号,型砂名称,材料配比,备注,新砂,旧砂,膨润土,煤粉,1#,1280,线单一砂,13,9799,0.81.2,0.20.4,2#,小件单一砂,1,99,0.8 1.2,0.20.4,3#,大件区单一砂,1,99,0.81.3,0.20.4,4#,静压线单一砂,25,9598,1.01.4,0.40.6,第二节 型砂,表,2,混制要求：,砂号号,加料顺序及混砂时间,使用设备,1#,新砂,+,旧砂,+,煤粉,+,膨润土干混,30,秒，加,2/3,定量水混,2,分钟，调整辅料和,1/3,定量水混,30,秒，卸砂。,S1420T,混砂机,2#,新砂,+,旧砂,+,煤粉,+,膨润土干混,30,秒，加,2/3,定量水混,2,分钟，调整辅料和,1/3,定量水混,30,秒，卸砂。,S1420T,混砂机,3#,新砂,+,旧砂,+,煤粉,+,膨润土干混,30,秒，加,2/3,定量水混,1.5,分钟，调整辅料和,1/3,定量水混,30,秒，卸砂。,S1420T,混砂机,4#,新砂,+,旧砂,+,煤粉,+,膨润土干混,30,秒，加,2/3,定量水混,1,分钟，调整辅料和,1/3,定量水混,30,秒，卸砂。,SZG285-200,强力转子混砂机,砂号号加料顺序及混砂时间使用设备1#新砂+旧砂+煤粉+膨润土,砂号,型砂性能,湿透气率,湿压强度（,Mpa,）,紧实率（,%,）,水分（,%,）,1,#,100,0.120.16,3855,3.24.5,2,#,100,0.090.13,3245,2.73.8,3,#,90,0.090.13,3652,3.14.2,4,#,100,0.120.16,3645,3.24.0,表,3,性能要求：,砂号型砂性能湿透气率湿压强度（Mpa）紧实率（%）水分（%）,型砂混制过程中必须有适量的水和一定的的混砂时间，才能充分发挥膨润土的粘结作用，得到满足工艺要求的型砂。如：混砂时间过短，原材料没有混匀，膨润土来不及充分吸水形成粘土膜包覆砂粒表面，因而型砂性能较差；但混砂时间过长，又会引起砂温升高，水分不断蒸发，使型砂性能下降。,手捏法判断型砂性能：根据用手捏型砂时砂是否容易成团和是否沾手来判断型砂的干湿程度。根据捏紧动作中砂是否柔软和变形情况来判断型砂的可塑性；根据手指掐,型砂混制过程中必须有适量的水和一定的的混砂时间，,碎砂团时用力大小来判断型砂的强度是否合适。如果用手捏砂时只有潮的感觉，但不觉得沾手，且手感柔和，印在砂团上的手指印清晰，那麽这样的湿型砂干湿就比较合适。,碎砂团时用力大小来判断型砂的强度是否合适。如果用手捏砂时只有,第三节 砂处理系统简介,第三节 砂处理系统简介,粘土湿型砂在浇注后经过落砂、破碎、磁选、过筛、冷却和除尘后（,9095%,）旧砂又回到混砂机上方砂斗，然后再补充一定量的新材料（原砂、膨润土、煤粉、水等）进行混制达到所要求的型砂性能，就可以输送到造型机上方的砂斗进行造型。可知砂处理系统要完成的任务：,通过多道磁选去除混入旧砂中的残铁。,能将旧砂中的粗杂物（芯块、砂团）去除。目前我厂使用六角筛，可以起到过筛、破碎砂块和冷却旧砂的作用。,粘土湿型砂在浇注后经过落砂、破碎、磁选、过筛、冷,3.,能将进入混砂机的高于,50,的热旧砂冷却到,50,以下。,4.,混砂机应能将原砂、水分和辅料有效混合，使砂粒表面覆盖均匀的粘土层，从而使型砂有充分的水浸透且具有高的强度和韧性，保证获得刚度好的铸型。,5.,有足够且高效的通风除尘设备，减少粉尘在型砂中的积累。,公司造型材料及型芯砂工艺课件,砂处理系统工艺组成示意图,热旧砂,磁选,破碎,磁选,过筛,冷却,冷旧砂,型砂,混砂,造型,砂团回用,回砂带式输送机,水,辅料,新砂,磁性物质,磁性物质,杂物,排旧砂,砂处理系统工艺组成示意图热旧砂磁选破碎磁选过筛冷却冷旧砂型砂,第四节 铸件缺陷分析,湿砂型铸造最容易形成的铸件表面缺陷主要为粘砂、夹砂、砂眼和气孔、胀砂等。以下将选择粘砂、砂眼、夹砂、气孔