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為了保證鑄件的質(zhì)量,砂型鑄造中所用的型芯一般為干態(tài)型芯。根據(jù)型芯所用的粘結(jié)劑不同,型芯分為粘土砂芯、油砂芯和樹脂砂芯幾種。
樹脂砂芯
用樹脂砂制造的各種型芯。型芯在芯盒內(nèi)硬化后再將其取出,能保證型芯的形狀和尺寸的公差。根據(jù)硬化方法不同,樹脂砂芯的制造一般分為熱芯盒制芯、殼芯和冷芯盒制芯三種方法。重力鑄造的金屬利用率以及充型速度重力鑄造在加工的過程中其金屬在壓力的作用下可以克服其重力以及一些阻力來進(jìn)行有效的充填鑄型,這樣就可以獲得鑄件的一種工藝,重力鑄造一般情況下可以分為差壓鑄造以及低壓鑄造。①熱芯盒法制芯:50年代末期出現(xiàn)。通常以呋2喃樹脂為芯砂粘結(jié)劑,其中還加入潛硬化劑(如氯化銨)。制芯時,使芯盒保持在200~300℃,芯砂射入芯盒中后,氯化銨在較高的溫度下與樹脂中的游離甲醛反應(yīng)生成酸,從而使型芯很快硬化。建立脫模強(qiáng)度約需10~100秒鐘。用熱芯盒法制芯,型芯的尺寸精度比較高,但工藝裝置復(fù)雜而昂貴,能耗多,排出有刺激性的氣體,工人的勞動條件也很差。②殼芯采用覆模砂熱法制芯,砂芯強(qiáng)度高,質(zhì)量好;③冷芯盒法制芯:60年代末出現(xiàn)。用尿烷樹脂作為芯砂粘結(jié)劑。用此法制芯時,芯盒不加熱,向其中吹入胺蒸汽幾秒鐘就可使型芯硬化。這種方法在能源、環(huán)境、生產(chǎn)效率等方面均優(yōu)于熱芯盒法。70年代中期又出現(xiàn)吹二化硫硬化的呋i喃樹脂冷芯盒法。其硬化機(jī)理完全不同于尿烷冷芯盒法,但工藝方面的特點,如硬化快、型芯強(qiáng)度高等,則與尿烷冷芯盒法大致相同。
根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點,為了保證鑄件質(zhì)量,簡化金屬型結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,首先必須對鑄件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并制訂合理的鑄件工藝。
工藝性分析
金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞,是保證鑄件質(zhì)量,發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點的先決條件。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則:
1)鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型,妨礙收縮;2)厚差不能太大,以免造成各部分溫差懸殊,從而引起鑄件縮裂和縮松;3)限制金屬型鑄件的醉.小壁厚。
另外,對鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng)。
金屬型材料選擇
從金屬型的破壞原因分析可以看到,制造金屬型的材料,應(yīng)滿足下列要求:耐熱性和導(dǎo)熱性好,反復(fù)受熱時不變形,不破壞;應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、韌性及耐磨性,機(jī)械加工性好。
鑄鐵是金屬型的材料。其加工性能好,價廉,一般工廠均能自制,并且它又耐熱、耐磨,是一種較合適的金屬型材料。只是在要求高時,才使用碳鋼和低合金鋼。
采用鋁合金制造金屬型,在國外已引起注意,鋁型表面可進(jìn)行陽極氧化處理,而獲得一層由Al2O3及Al2O3·H2O組成的氧化膜,其熔點和硬度都較高,而且耐熱、耐磨。三是要鼓勵骨干鑄造企業(yè)和出口龍頭企業(yè)通過兼并或聯(lián)合,組成一批大的鑄造企業(yè)集團(tuán),提高工藝和裝備水平,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以帶動整個行業(yè)水平的提高。據(jù)報導(dǎo)這種鋁金屬型,如采用水冷措施,它不僅可鑄造鋁件和銅件,同樣也可用來澆注黑色金屬鑄件。