砂型铸造及其常见缺陷

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,*,*,重铸基础知识,什么是重力铸造？,用铁、铜或其它金属型材料作铸型，在重力作用下，将熔融的金属注入铸型而获得铸件的工艺方法称之为重力铸造。,雅鼎卫浴品管部,重铸车间,2011-9-17,重铸基本工序,重铸基本可分为制芯，浇铸，整理三大块,每一道工序都必须严格的按照工艺参数执行,如工艺参数不良，需在班组长督查下做相应更改，并作好详细记录,制芯,浇铸,整理,制芯篇,造型材料,1,造型材料,1,、,硅砂,2,、石灰石砂,3,、特种砂,1,、粘土,2,、水泥,3,、水玻璃,4,、有机水溶性粘结剂,5,、油类粘结剂,6,、,合成树脂粘结剂,7,、其它铸造用粘结剂,原砂,粘连剂,辅助材料,1,、抗粘砂材料,2,、溃散附加物,3,、,固化剂,4,、溶剂和稀释剂,5,、模样剂和分型剂,6,、,添加剂,制芯篇,造型材料,2,硅砂,：主要成分为,SiO,2,，为多结晶形态（部分无定形体），粒度,0.0533.35.,纯净为白 色，因含氧化铁而为淡黄色，浅红色,杂质,黑白云母,钾钠长石,泥粉,(1%),Fe2O3,堵塞沙粒间隙，降低型芯透气性,含量过高易使铸件粘砂,特性,1,粒度大，透气性好,2,表面光洁，则与粘结剂结合力高,3,圆砂流动性好，紧密度好，但高温易膨胀,注意事项,1,，原砂应充分干燥，因为砂中的水分加热后 会破坏树脂膜，影响粘结强度,2,，砂温不宜过低（,15-30,度），过低降低树脂粘度，不宜混匀,3,，砂温不宜过高，加速反应，存放性差,制芯篇,造型材料,3,树脂,呋喃,I,型：尿素，甲醛，糠醇（含氮高，一般为无色，或淡黄色）,呋喃,II,型：苯酚，甲醛，糠醇（含氮低，淡蓝色）,ZHRI,型,：尿醛，酚醛，糠醇（中氮树脂，深绿色）,*砂芯的发气量主要是因为树脂中尿素受热分解，产生,NH3,与,H2,固化剂,：,常温呈碱性，中和树脂酸性，减缓树脂反应们延长混好砂的存放时间,添加剂：,增加粘合强度,涂料,：,填补凹坑,制芯篇,制芯工艺,1,砂,+,固化剂,树脂,添加剂,1-2,分钟,2-3,分钟,1,分钟,挂件砂：,50kg,砂,+180ml,固化剂,+800ml,树脂,+30ml,添加剂,龙头砂：,50kg,砂,+170ml,固化剂,+700ml,树脂,+30ml,添加剂,一，砂芯配比,二，混砂工艺,要求混沙机转速,120150,转,/,分，太低的转速不易搅拌均匀，太高的转速沙芯易发热，树脂易板结，流动性不好。混砂时，原砂温度不应超过,35,度,混好的树脂砂在存放过程中流动性将逐渐下降，所以混好的砂应在一小时内用完，混砂时，要根据车间生产需要，不宜多混。特别夏季气温高，使树脂在固化剂作用下聚合反应加速，并引起型砂表面水分挥发结皮，流动性下降。混好的砂应用湿麻袋遮盖。,制芯篇,制芯工艺,2,一 制芯参数,一般左模,210,，右模,200,，固化时间,45,秒，抽芯时间比固化时间短,3-5,秒。,二注意事项,1,、将混好的砂放入制芯机料斗内，启动振下砂按钮，使砂充满吹砂桶，才能开始工作，否则吹砂时要喷砂。,2,、模具应调整到无错模，间隙不能大于,0.05mm,。,3,、下砂不能过多，需标准，否则射砂斗的密封圈要破损。,4,、固化时间不宜过短。（应在模具内硬化,70-80%,、但烤砂芯时间短在外面慢慢硬化）也不是固化时间长，强度就上升，时间太长反而强度会下降,5,、刚制成的砂芯并未完全硬化，修刮毛边和合模线时要小心，并修刮干净，装箱后要保证砂芯安放的稳定，可适当垫一层木屑，防砂芯损坏，并认真填写产品标识卡。,6,、混好的树脂砂在存放过程中流动性将逐渐下降，所以混好的砂应在一小时内用完，混砂时，要根据车间生产需要，不宜多混。特别夏季气温高，使树脂在固化剂作用下聚合反应加速，并引起型砂表面水分挥发结皮，流动性下降。混好的砂应用湿麻袋遮盖。,7,、中途休息和下班时，应做完料斗中的砂，模具应合好，以免砂凝固及热损失。,8,、经常检查抽芯是否到位，是否有偏心，模具分型面和抽芯是否粘砂，并及时清理。,9,、下班时加热板温度设为,0,，并放掉储气罐内废水，清扫机台及周围环境卫生，关闭水电。,10,、砂芯要做到无吹不满，无夹生，无错模，无胀模，无焦疏，无变形等要求。,11,、砂芯完成后需放入砂芯干燥房，干燥房湿度不能超过,60%,。,*,所有合成树脂为酸性物质，请带好劳保用品进行操作,制芯篇,砂芯不良及原因分析,主要缺陷,形成原因,影响,解决方案,错模，胀模,1.,模具变形,2.,定位销磨损,合膜模不良,3.,磨具磨损变形,4.,分模面有杂物,4.,抽芯抽出不良,使型芯裂开,1,铸件壁厚不匀,2,型芯不易放入磨具,3,断芯,4,产品加工余量不足,1,砂芯模的检查（包括磨具行腔,定位销是否磨损,加热板是否紧固等）,2,气压调整,3,清理分型面异物,4,检查抽芯是否安装良好,疏松，孔洞，吹不满,1,排气不良,2,射砂气压过大或过小,3,合模不严,4,模具漏气,5,射砂口堵住，或未对准,1,影响出水量,(,缺陷在水道处,),2,妨碍加工,(,缺陷在阀芯，水嘴等需加工出,)3,增加成本,(,消耗铜,),1,调整模具，清理砂筒,2,调整气压,3,漏气处贴胶,4,对准射砂口,夹生,1,，固化时间短,2,，固化温度过低,3,，砂芯配比不良，或混砂不良,1,，砂芯无强度，易断芯,2,，砂芯内水分未烤干,1,，增加固化时间,2,，提高固化温度,3,，严格按照参数混砂,焦酥,1,，固化时间过长,2,，固化温度过高,1,，砂芯无强度，易断芯,2,，易掉砂，易砂眼,1,，减少固化时间,2,，降低固化温度,清理不良（毛刺未刮干净，表面凹坑）,1,，刮砂芯不仔细,2,，连接射砂道敲掉后型砂表面有凹坑,1,，密封处缺料漏水,2,影响出水量,(,缺陷在水道处,),3,妨碍加工,(,缺陷在阀芯，水嘴等需加工出,)4,增加成本,(,消耗铜,),1,，仔细刮砂芯,2,，射砂道小心掰掉或用锯条锯掉,强度低,1,，夹生,2,，存放时间过长,3,，混好的砂放置时间长，天热变质,4,，配比不良,1,，断芯,2,，偏心，铸件壁厚不匀,1,，调整固化时间温度,2,，混好的砂应及时用完，不能长时间放置,3,，增加固化剂含量,4,，选用较细的砂,变形,1,，型砂放置不正确,2,，型砂中铁丝冷却后变形,1,，壁厚不匀,2,，铸件报废,1,，型砂放置面为大平面，牢固面,2,，部分射砂道先勿刮断，等浇铸时再刮,其他（断裂，顶针伸入）,1,，顶针速度不一，或顶针长度不一,2,，顶针板未水平推进,3,，型砂不宜脱模，所以顶针伸入,1,，型砂报废,2,，多耗铜，增加成本,1,，调机，模具送修,2,，加脱模剂,制芯篇,砂芯不良图示,浇铸篇,初识,hpb-591,铜,简单黄铜,：,为,Cu,Zn,二元合金，以,“,H,”,表示，,H,后面的数字表示合金的平均含铜量。如,H80,表示含铜量为,80,，其余为锌,复杂黄铜：,在,Cu-Zn,会金中加入少量铅、锡、铝、锰等，组成多元合金。第三组元为铅的称铅黄铜，为铝的称铝黄铜。,hpb-591,为含铜,59%,，主加元素为铅（,1%,左右）的复杂黄铜,。,白铜,：铜为基、镍为主要合金元素的铜合金。,以,B,表示。如：,BlO,为,10,Ni,、余为铜；,B30,为,30%Ni,、余,Cu,的铜镍合金。,青铜,：除黄铜、白铜之外的铜合金。,按主加元素,(,如,Sn,、,Al,，,Be,等,),命名为锡青铜、铝青铜、铍青铜，并以,Q,主添元素化学符号及百分含量表示，如为,6.5,Sn,、,0.1,P,、余为铜的锡磷青铜。,QA15,为,5,A1,、余为铜的铝青铜。,QBe2,为,2%Be,、余下为铜的铍青铜。,黄铜,：,浇铸篇,初识,hpb-591,59,铜物理特性：,黄铜,它是由铜和锌组成的合金。,当含锌量小于,39%,时，锌能溶于铜内形成单相,a,，称单相黄铜，塑性好，适 于冷热加压加工。如,62,铜，一般为板材，铜管，铜棒,当含锌量大于,39%,时，有,a,单相还有以铜锌为基的,b,固溶体，称双相黄铜，,b,使塑性小而抗拉强度上升，只适于热压力加工。如,59,铜锭。,若继续增加锌的质量分数,，则抗拉强度下降，无使用价值,，所以严格控制锌含量在,39%,以下。,H59,密度：,/cm-3,线膨胀系数：,21*10-6K-1,热导率：,125.60W.m-1K-1,电导率：,0.062*10-6.m,电阻温度系数：,-1,59,铜锭,62,铜棒,浇铸篇,铜水熔炼,Cu,Zn,Pb,Al,Fe,Sn,Ni,B,P,Si,Mn,S,Bi,Sb,Mg,As,Cd+Se+Te,铜,锌,铅,铝,铁,锡,镍,硼,磷,硅,锰,硫,铋,锑,镁,砷,镉,+,硒,+,碲,59-61.5,37-39,1.0-1.7,0.5-0.7,0.05-0.1,=0.15,=0.1,0.0005-0.0008,=0.01,=0.02,=0.01,=0.01,=0.02,0.015-0.02,0.003-0.006,=0.02,=0.2,59,铜标准成分：,各种成分在铸造过程中的作用：,铜：主要成分，不宜过高，影响浇注的流动性。低于,59%,易裂纹。,锌：低于,35%,的容易造成流动性差，超过,37.5%,则易形成氧化物过多的现象。,铝：增加铜水流动性在铜水表面形成,Al,2,O,3,防止锌的挥发。高于,7%,抛光不良，低于,5%,易裂纹。,铅：改善产品切削性能，对铸件的内部缩松孔有填补作用。如果过低容易有缩松、毛细孔漏水现象增加，切削性能也不好。过高（,3%,以上）铸造不良。,铁：铸件杂质主要的成分，但低于,0.03%,不能做细化处理。,硼：,5-8ppm,为佳，铜水成分不宜超过,12ppm,，否则容易造成硬基点。,镁：可以去除铜水的氧化物，铸件白斑的产生。,砷：在,DR,铜中替代铅的作用，可以改善铸件的切削性能。起抗脱锌的能力。,铋：在无铅铜中，补充、改善铅含量降低后产品的切削性能。,精炼的目的：,通过锌的沸腾除去铜水中析出的气体,利用精炼剂（一般为盐类）与铜水中的杂质形成高熔点（高于铜水熔炼温度）化合物，上浮至液面，扒渣扒出。,浇铸篇,铸造常见缺陷,1,、浇不满（欠铸）,2,、气孔（真空，皮下气孔，憋气）,3,、沙眼、掉砂,4,、渣孔（粘砂，翘渣等）,5,、缩料,6,、裂纹,7,、冷隔,8,、变形,9,、断芯,铸造篇,浇不满原因,原因分析：,1,、铜水温度过低,2,、浇铸工艺不当,4,、铜材成份不良，导致流动性差,5,、模具温度偏低、铸件壁厚太薄，铜液过早凝固,铸造篇,浇不满改善,1,、,提高浇铸温度（控制在,1000,1010,之间）；,2,、增加进浇口横截面；,3,、平稳流注，严禁中途中断,4,、改善铜材晶体结构组织（高温熔炼，作精炼细化处理）,5,、适当调整铜材成份结构（注意控制,Cu,58.5,-61.0,、,Zn,37,-39,、,Al 0.6,-0.7,等含量）,6,、提高或控制模具温度,6,、清理模具，避免因氧化物堵塞浇道,7,、改善浇铸工艺，如增大流量，缩小预浇时间等,解决办法：,铸造篇,气孔图示,1022024-022,8032001-012,8007001-012,8021001-022,铸造篇,气孔,产生原因：,1,，铜水流入行腔后，行腔内空气排出不畅,2,浇铸过程中卷入的气体未排出,3.,高温作用下，燃烧的气体（树脂、固化剂、添加剂以及水分）排出不畅,4.,铜水自身含有的气体要析出,解决方法：,1,、必须要有合理的排气系统，对于死角处，发气量的处增加排气孔等工艺措施,2,规范合理的工艺参数，并做到平稳浇铸，避免气体的卷入,3,、,控制砂芯沾结成份的配比，减少燃烧时发气量，并做到充分烘干,4,、精炼铜水，静止一段时间让气体析出,铸造篇,砂眼，掉砂,产生原因：,1.,吹砂不净，模具内残留沙粒,2.,模具未装好，合模缓冲过快导致合模后沙粒掉落在型腔,3.,砂芯不紧实，受铜水冲击后从表面剥落，