LOGO第三章第三章 砂型铸造砂型铸造www.themegallery.comCompany Logo砂型铸造：砂型铸造：利用型砂作铸型，将液态金属在重力下浇注到铸型中冷利用型砂作铸型，将液态金属在重力下浇注到铸型中冷却凝固成型的铸造方法。却凝固成型的铸造方法。砂型铸造重要概念砂型铸造重要概念v型砂：型砂：是按一定比例配制的造型材料。是按一定比例配制的造型材料。v砂型：砂型：型砂被舂紧在砂箱之中型砂被舂紧在砂箱之中, ,连同砂箱一起称作砂型。连同砂箱一起称作砂型。v铸型：铸型：铸型是型砂制成的组合整体铸型是型砂制成的组合整体, ,是金属液凝固后形成铸件的地方是金属液凝固后形成铸件的地方. .v型芯：型芯：是用来获得铸件的内孔或局部外形，由芯砂制成的芯体是用来获得铸件的内孔或局部外形，由芯砂制成的芯体. .www.themegallery.comCompany Logo砂型接触区砂型接触区与金属液直接接触及其受影响的薄层（面砂层）与金属液直接接触及其受影响的薄层（面砂层），与铸件壁厚相当。，与铸件壁厚相当。处于恶劣工作条件的部分是砂型接触区处于恶劣工作条件的部分是砂型接触区砂型铸造重要概念砂型铸造重要概念www.themegallery.comCompany Logo金属与砂型接触区的相互作用金属与砂型接触区的相互作用 机械作用冲击与冲刷等； 热的作用由热交换引起； 化学作用有机物、炭粉燃烧。 结果： 1）导致铸件尺寸、形状和性能改变； 2）铸件可能出现表面夹砂、内外孔洞（气孔、砂眼）、裂纹和变形等缺陷。砂型铸造重要概念砂型铸造重要概念www.themegallery.comCompany Logo一一、砂型铸造的组成及性能砂型铸造的组成及性能砂型铸造砂型铸造铸型铸型型砂和芯砂。型砂和芯砂。 造型材料造型材料（molding material）：用来制造用来制造铸型或砂型的材料。铸型或砂型的材料。造造型型材材料料组成组成性能性能砂砂粘结剂粘结剂水水附加物附加物足够的强度足够的强度良好的可塑性良好的可塑性高的耐火性和化学稳定性高的耐火性和化学稳定性一定的透气性一定的透气性一定的退让性一定的退让性第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法出砂性（溃散性）出砂性（溃散性）www.themegallery.comCompany Logo二、砂型（芯）的制造方法分类二、砂型（芯）的制造方法分类第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法根据砂型（芯）粘结机理分类根据砂型（芯）粘结机理分类www.themegallery.comCompany Logo第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法按造型（芯）时的机械化程度分类按造型（芯）时的机械化程度分类www.themegallery.comCompany Logo砂箱砂箱刮砂板刮砂板底板底板砂舂砂舂通气针通气针起模针起模针皮老虎皮老虎镘刀镘刀镘勺镘勺提勾提勾（1）手工造型（）手工造型（Hand Molding）手手工工造造型型工工具具第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo整模整模造型造型特点特点：模样为一整体，分型面为一平面，：模样为一整体，分型面为一平面，型腔在同一砂箱中，不会产生错型缺陷，型腔在同一砂箱中，不会产生错型缺陷，操作简单。操作简单。应用应用：最大截面在端都且为一平面的铸件，：最大截面在端都且为一平面的铸件，应用较广。应用较广。如如齿轮坯、轴承、皮带、轮罩齿轮坯、轴承、皮带、轮罩等。等。轮罩轮罩上砂箱上砂箱下砂箱下砂箱浇口棒浇口棒模样模样分型面分型面常见手工造型方法常见手工造型方法第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo分模分模造型造型特点特点：模样在最大截面处分开，型腔：模样在最大截面处分开，型腔位于位于上、下两个砂箱上、下两个砂箱中，操作较简单，中，操作较简单，但制作模样较麻烦。但制作模样较麻烦。应用应用：最大截面在中部的铸件，常用：最大截面在中部的铸件，常用于回转体类等铸件。于回转体类等铸件。如如套筒、水管、套筒、水管、阀体、箱体、曲轴阀体、箱体、曲轴等等。套筒套筒上半模上半模下半模下半模分型面分型面第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo活块活块造型造型 特点特点：将模样上阻碍起模的部分做成活动，取出模样主体：将模样上阻碍起模的部分做成活动，取出模样主体部分后，将活块取出。部分后，将活块取出。操作难度较大，生产率低。操作难度较大，生产率低。 应用应用：造型较复杂，用于单件小批生产，带有凸台，难以：造型较复杂，用于单件小批生产，带有凸台，难以起模的铸件。起模的铸件。 模样模样模样模样可用钉子、燕尾榫槽等方可用钉子、燕尾榫槽等方法连接法连接分型面分型面第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo挖砂挖砂造型造型 特点特点：整体模样，分型面为一曲面，需挖去阻碍起模的整体模样，分型面为一曲面，需挖去阻碍起模的型砂才能取出模样。型砂才能取出模样。造型麻烦、生产率低。造型麻烦、生产率低。 应用应用：适宜中小型、分型面不平的铸件。适宜中小型、分型面不平的铸件。下砂箱下砂箱模样模样挖去分型挖去分型面上的砂面上的砂放置上放置上砂箱砂箱第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo假箱假箱造型造型特点特点：将模型置于预先做好的假箱或成型底板上，可直：将模型置于预先做好的假箱或成型底板上，可直接造出曲面分型面，代替挖砂造型，操作较简单。接造出曲面分型面，代替挖砂造型，操作较简单。应用应用：用于小批或成批生产，分型面不平的铸件。：用于小批或成批生产，分型面不平的铸件。第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo刮板刮板造型造型特点特点：刮板形状和铸件截面相适应，代替实体模样，可：刮板形状和铸件截面相适应，代替实体模样，可省去制模的工序。省去制模的工序。应用应用：单件小批生产，大、中型轮类、管类铸件。如：单件小批生产，大、中型轮类、管类铸件。如皮皮带轮、齿轮带轮、齿轮等等。砂砂 箱箱刮板刮板第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo三箱三箱造型造型特点特点：采用上、下、中三个砂箱，：采用上、下、中三个砂箱，中箱高度与中间模样中箱高度与中间模样的高度相等的高度相等，要特制中箱。要特制中箱。操作复杂操作复杂，生产率低，生产率低。 应用应用：单件小批生产，适合于中间截面小，两端截面大：单件小批生产，适合于中间截面小，两端截面大的铸件。的铸件。实际生产中手工造型用材料、工具及造型方法实际生产中手工造型用材料、工具及造型方法上砂箱上砂箱中砂箱中砂箱下砂箱下砂箱分型面分型面分型面分型面第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo（2）机器造型（）机器造型（Machine Molding） 定义：定义：将手工造型中的紧砂和起模实现了机械化的方法。将手工造型中的紧砂和起模实现了机械化的方法。紧砂方法：紧砂方法：压实、震实、震压等，以压实、震实、震压等，以震压震压紧砂法为主。紧砂法为主。起模方法起模方法:顶箱起模；翻转起模；漏模起模等。顶箱起模；翻转起模；漏模起模等。特点：特点：生产率高，铸件尺寸精度较高；生产率高，铸件尺寸精度较高； 节约金属，降低成本；节约金属，降低成本； 改善了劳动条件；改善了劳动条件； 设备投资较大。设备投资较大。应用：应用：只适用于中、小铸件成批或大量的生产。只适用于中、小铸件成批或大量的生产。只适用于中、小铸件成批或大量的生产。只适用于中、小铸件成批或大量的生产。 第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo砂型铸造造型生产线砂型铸造造型生产线 第一节第一节 砂型和砂芯的制造方法砂型和砂芯的制造方法www.themegallery.comCompany Logo1） 原砂 硅砂（SiO2，熔点：1713）以圆形颗粒为优。 按 wSiO2 (8095) 分成7级( GB/T 94421998)，泥含量越少越好。 硅砂主要应用于铸铁和铸造有色合金。 粘土型砂结构示意图粘土型砂结构示意图 1-1-原砂粒原砂粒 2-2-孔洞孔洞 3-3-附加物附加物 4-4-粘土、水分粘土、水分胶体胶体 第二节第二节 粘土湿型粘土湿型一、一、 湿型的原料湿型的原料定义：定义：造好的砂型不烘干，直接进行浇注的砂型。造好的砂型不烘干，直接进行浇注的砂型。www.themegallery.comCompany Logo v 粘土（膨润土）：是以蒙脱石（Al2O3-2SiO2-2H2O）为主的含水粘土矿。v蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构 2）粘土第二节第二节 粘土湿型粘土湿型www.themegallery.comCompany Logo 粘土水湿后使型砂具有粘结性 和可塑性 。干态下具有一定强度。 粘土的粘结力基于粘土质点的水化作用，形成水化膜，对原砂粒起着“桥”的作用而使之连结起来。 加入适量的苏打(Na2CO3) 水对粘土进行活化处理可提高 粘土的粘结性和可塑性。 粘土型砂中水分粘土型砂中水分 控制原理图控制原理图第二节第二节 粘土湿型粘土湿型粘土粘结性www.themegallery.comCompany Logo 3）附加物（煤粉、渣油、淀粉等）作 用：改善铸件表面质量。机 理：在合金液的高温作用下于铸型表面 产生大量还原性气体（CO）, 防止 金属液被氧化，使金属液表面的氧 化物被还原。加入量： 3-8（质量分数） 第二节第二节 粘土湿型粘土湿型www.themegallery.comCompany Logo表一表一 ： 东风汽车公司铸造工厂铸铁湿型砂性能东风汽车公司铸造工厂铸铁湿型砂性能用途 铸 件型 砂 性 能 W水分（）紧实度（）透气率湿压强度/ KPaW泥分（）干拉强度 / KPa 其 他 高压 造型 单一砂 气缸体 HT250 3.8-4.632-46110 130-17010-15 有效煤粉6-8有效粘土7-9 曲轴QT700-23.6-4.032-40100120-150 15有效煤粉4-6有效粘土7-9 桥壳QT400-105.0-6.0 35-45 120110-14010-13.5有效粘土 8-10 挤压 造型 单一砂 灰铸铁 小件3.5-4.4 36-44 100120-150 14有效煤粉4-6有效粘土7-9 球 铁 小件4.6-5.3 34-45 100120-150www.themegallery.comCompany Logo二、湿型紧实工艺二、湿型紧实工艺 1. 1. 湿型湿型( (造芯造芯) )紧实工艺基本原理紧实工艺基本原理按照紧砂原理分按照紧砂原理分,有下列几种常用的造型方法有下列几种常用的造型方法: 1)震压造型震压造型第二节第二节 粘土湿型粘土湿型www.themegallery.comCompany Logo震压造型震压造型紧砂原理紧砂原理: : 多多次次使使充充满满型型砂砂的的砂砂箱箱、震震击击活活塞塞、气气缸缸等等抬抬起起几几十十毫毫米米后后自自由由下下落落,撞撞击击压压实实缸缸,多多次次撞撞击击后后砂砂箱箱下下部部型型砂砂由由于于惯惯性性力力的的作作用用而而紧紧实实,上上部部较较松松散散的的型型砂砂再再用压头压实用压头压实。特点特点: 所所用用机机器器结结构构价价格格低低廉廉, ,应应用用较普通较普通 噪噪声声大大, ,压压实实比比压压较较低低, ,砂砂型型紧紧实度不高实度不高 铸铸件件质质量量及及生生产产率率不不能能满满足足当当前要求前要求 压实比压压实比压: :砂型表面单位面积上砂型表面单位面积上所受的压实力所受的压实力 第二节第二节 粘土湿型粘土湿型www.themegallery.comCompany Logo3)高压造型高压造型 (1)压实比压压实比压0.7mpa的机器造型称为高压造型的机器造型称为高压造型 (2)特点特点: 砂砂型型紧紧实实度度、铸铸件件尺尺寸寸精精度度和和表表面面光光洁洁度度都都比比较较高高 噪音小噪音小, ,生产率高生产率高 设备复杂设备复杂, ,价格昂贵价格昂贵, ,对装备及维修要求高对装备及维修要求高 仅用于大批量生产的铸件仅用于大批量生产的铸件4)4)射压造型射压造型射压造型采用射砂和压实复合方法紧实型砂射压造型采用射砂和压实复合方法紧实型砂射砂紧实原理射砂紧实原理: :如图如图2-242-24所示所示第二节第二节 粘土湿型粘土湿型www.themegallery.comCompany Logo第三节第三节 钠水玻璃砂型钠水玻璃砂型一、一、 特点概述特点概述水玻璃砂同粘土砂相比： 型（芯）砂流动性好，易紧实，造型（芯）劳动强度低。 硬化快，强度高，缩短生产同期，劳动生产率高。 可在型（芯）硬化后起模，型（芯）尺寸精度高。 减少或没有烘烤时间，降低能耗，工作环境相对较好。 提高铸件质量，减少缺陷。www.themegallery.comCompany Logo第三节第三节 钠水玻璃砂型钠水玻璃砂型二、二、 钠水玻璃钠水玻璃水玻璃：各种聚硅酸盐水溶液，铸造上最常用的是钠水玻璃硅酸钠水溶液），其化学式为Na2O mSiO2H2O几个重要参数 模数 钠玻璃中SiO2和Na2O的物质的量之比称为模数。模数越高，芯（型）砂粘结剂时的硬化速度越快，达到最高强度的时间越短。模数过高，将使型（芯）砂的保存性差，不适于造型（芯）。铸造生产中，吹CO2硬化法常用模数为2的钠水玻璃。www.themegallery.comCompany Logo第三节第三节 钠水玻璃砂型钠水玻璃砂型含固量 钠水玻璃除去水剩于物质的含量。密度 钠水玻璃的密度取决于钠水玻璃中水的质量分数，密度低，水的质量分数高，含固量少，不宜作型（芯）砂粘结剂; 反之，密度过大，不便与砂子混合。粘度 粘度过低，不宜作型（芯）砂粘结剂；粘稠，不便与砂子混合。www.themegallery.comCompany Logo第三节第三节 钠水玻璃砂型钠水玻璃砂型失水CO2是脱水能力相当强的气体，从砂粒周围流过时，CO2与粘结剂接触面积大，使钠水玻璃部分失水。化学反应CO2与钠水玻璃中的水作用形成碳酸，从而使表层钠水玻璃的pH值不断阺低，并达到迅速硬化。CO2硬化既有钠水玻璃的物理脱 水作用，也有化学反应，二种机理难以分开，粘结是两种作用的结果。1.硬化机理三、三、 水玻璃型（芯）的硬化方法水玻璃型（芯）的硬化方法www.themegallery.comCompany Logo第三节第三节 钠水玻璃砂型钠水玻璃砂型在砂型或砂芯上扎610mm的吹气孔，将吹气管插入吹CO2，硬化后起模，一般用于大型（芯）。插管法：2.硬化方法www.themegallery.comCompany Logo第三节第三节 钠水玻璃砂型钠水玻璃砂型在砂型或砂芯盖罩吹CO2，硬化后起模，一般用于小型（芯）。盖罩法：www.themegallery.comCompany Logo砂芯：砂芯：铸件的一个重要的组成部分，砂芯的功用是形成铸件的内腔铸件的一个重要的组成部分，砂芯的功用是形成铸件的内腔,孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形。孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形。特点：特点：受热和机械作用，排气条件差，出砂及清理困难。受热和机械作用，排气条件差，出砂及清理困难。 第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）型芯分级目的：型芯分级目的： 根据工作条件要求，将砂芯分为根据工作条件要求，将砂芯分为级级。要求：要求：级砂芯要求最高，级砂芯要求最高， 级砂芯为最简单大砂芯级砂芯为最简单大砂芯。 一、一、 砂芯的作用及分级砂芯的作用及分级www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）二、二、 覆膜砂及壳法造型（芯）覆膜砂及壳法造型（芯）覆膜砂：覆膜砂：砂粒表面覆盖一层固态树脂膜的型砂（芯）进行造型（芯），也砂粒表面覆盖一层固态树脂膜的型砂（芯）进行造型（芯），也称为壳型（芯）砂。称为壳型（芯）砂。特点：特点：铸造生产中，砂型（芯）承受金属液作用的只是表面一层数毫米的铸造生产中，砂型（芯）承受金属液作用的只是表面一层数毫米的砂壳，其余砂只是起支撑砂的作用。如果砂壳的强度、刚度足够时，就可去砂壳，其余砂只是起支撑砂的作用。如果砂壳的强度、刚度足够时，就可去掉或减深藏不露支撑部分砂。掉或减深藏不露支撑部分砂。覆膜砂原材料覆膜砂原材料 骨料（原砂）:覆膜砂的主体，要求耐火度高，挥发物少，颗粒强度高，一般选用天然硅砂。 粘结剂：普遍采用热塑性酚醛树脂作为粘结剂。 固化剂、润滑剂、添加剂：固化剂常规采用乌洛托品，润滑剂的是防止结块，提高覆膜砂的流动性及脱模性，添加性是改善覆膜砂的性能。 www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）覆膜砂混制工艺覆膜砂混制工艺经历了干混法、冷覆膜法、温覆膜法、热覆膜法4个阶段，目前覆膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。热法覆膜工艺：先将原砂加热到一定温度，然后分别与树脂、乌洛脱品水溶液和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却破碎和筛分而成。 覆膜砂混制工艺发展覆膜砂混制工艺发展（1）发低污染覆膜砂： 降低树脂加入量及固化温度； 提高覆膜砂的综合性能，尤其是高温性能； 加强无污染的酚醛树脂替代品的研究（2）提高覆膜砂再生能力 www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）壳法造型（芯）壳法造型（芯） 预热，喷分型剂 翻转，结壳（15-50秒） 复位，烘烤（30-90秒） 顶出翻斗法制备壳型www.themegallery.comCompany Logo 用顶吹法或底吹法将壳芯树脂砂吹入预热至200-280的金属芯盒中受热固化薄层。 吹砂法制备壳芯 顶吹法：制造大型型复杂砂芯。 底吹法：制备小砂芯。 第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）www.themegallery.comCompany Logo 芯盒旋转、摇摆而将砂芯内未能固化的芯盒旋转、摇摆而将砂芯内未能固化的松散树脂砂松散树脂砂松散树脂砂松散树脂砂回送砂斗，回送砂斗，壳芯壳芯壳芯壳芯在在在在芯盒内进一步固化后即可开模取芯。芯盒内进一步固化后即可开模取芯。第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）www.themegallery.comCompany Logo三、三、 热（温）芯盒造型（芯）热（温）芯盒造型（芯）第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）用液态热固性树脂粘结剂和催化剂制成的芯砂，吹入加热温度（175C，200C）的芯盒内，帖近芯盒表面的砂芯受热，粘结剂在短时间 内缩聚硬化，砂芯表层数毫米厚结成硬壳即可自芯盒中取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量自行硬化。热（温）芯盒法：热（温）芯盒法特点：与壳法相比，生产率高，价格低，但表面质量差。www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）呋喃树脂 糠醇改性脲醛树脂-脲呋喃树脂，如呋喃型。 糠醇改性酚醛树脂-酚呋喃树脂，如呋喃型。 脲-酚呋喃共聚物 特点：脲醛改善硬化性能，常用于铸铁和铸钢件。粘结剂常温下呈中性或弱酸性，而在加热时释放出强酸，促使树脂迅速硬化的酸性盐。如氯化铵、硝酸铵、磷酸铵的水溶液。呋喃型树脂砂最常用的催化剂：氯化铵：尿素：水=1：3： 3水溶液尿素作用：与甲醛生成羟甲脲，减弱硬化时甲醛氯味；稳定氯化铵溶液，防止存放期间析出氯化铵结晶。酚醛树脂 热塑性酚醛树脂+乌洛托品。 脲醛改性的酚醛基的酚-脲醛树脂。 特点：成本低，砂芯脆性改善。催化剂www.themegallery.comCompany Logo四、四、 自硬冷芯盒造型（芯）自硬冷芯盒造型（芯）第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）自硬冷芯盒法将砂子，合成液态树脂及液态催化剂均匀混合后，填充到芯盒中，稍加紧实，即可于室温下在芯盒（或砂箱）中硬化成型。 提高了铸件的尺寸精度和质量。型（芯）砂的硬化无需烘干，可节省能源。型砂易紧实，易溃散，旧砂可再生回用。所用树脂较少，材料成本低。对原砂要求高起模时间长。混砂有刺激性气体。工艺受温度及湿度影响大。优点：缺点：自硬冷芯盒法酸催化树脂自硬法尿烷树脂自硬法酚醛-酯自硬法www.themegallery.comCompany Logo四、四、 自硬冷盒造型（芯）自硬冷盒造型（芯）第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯） 呋喃自硬树脂砂工艺是酸催化树脂自硬法中应用最为广泛的工艺。第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）呋喃树脂：对脲醛树脂、酚醛树脂或糠醇 改性的脲酚醛树脂的总称。常用的有：脲呋喃树脂（UF/FA） 、酚呋喃树脂（PF/FA） 、 酚脲呋喃树脂（UF/PF/FA）等。 粘结剂催化剂呋喃树脂的固化阶段，要得到较高强度的多维交联固体的固体产物，必须有酸性催化剂才能完成最后的缩聚反应。常用的有：硫酸乙脂、甲苯磺酸、磷酸等。www.themegallery.comCompany Logo要求混砂快，数量准确，一次用完。可把树脂-砂和催化剂-砂先混合好。制芯前再将上述两种混合料迅速混合并充填芯盒，即可自行硬化。应控制好可使用时间 和脱模时间 。第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）呋喃自硬树脂砂硬化工艺可使用时间：指自硬树脂砂混砂后能够制出合格砂芯的时间。脱模时间：从混砂结束开始，在芯盒内制的砂芯（或未脱模的砂型）硬化到能满意地将砂芯从芯凳中取出（或脱模）而不致发生砂芯（或砂型）变形所需的时间。www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）酚醛尿烷自硬树脂砂工艺属于尿烷自硬树脂砂工艺。苯基醚酚醛树脂及聚异氰酸酯。粘结剂催化剂芳香族胺，如苯基丙基吡啶等。混制配方苯基醚酚醛树脂及聚异氰酸酯质量比常采用50：50或60：40，总加入量为砂质量1.41.6%,苯基丙基吡啶加入量为苯基醚酚醛树脂质量的1 5%。www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）酯固化碱性酚醛自硬树脂砂工艺属于酚醛-酯自硬树脂砂工艺。碱性条件下以苯酚和甲醛生成的甲阶酚醛树脂。粘结剂混制配方树脂加入量为砂质量1.42.5%,固化剂加入量为树脂质量的20 25%。混制方法先加入酯催化剂组份，直到覆盖砂子后再加入树脂组份。固化剂多元醇的有机酯，常用醋酸苷油酯。www.themegallery.comCompany Logo自硬树脂砂造型工艺树脂砂造型工艺第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）自硬树脂砂造型工艺分为手工紧实和机器造型。 机器造型多采用抛砂机进行抛砂紧实造型，利用高旋转的砂铲，将送入抛砂头的型砂抛入砂 或型盒中，可使填 砂和紧实同时进行。生产效率高。噪声小。噪声小。不需要特别的模板和砂箱，生产灵活。优点：www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）气硬冷芯盒法将树脂砂填入芯盒，而后吹气硬化制成砂芯。 可合用时间长，起模时间短，有利高效大批量生产。型（芯）砂的硬化无需烘干，耗能低。没有刺激性气体产生。优点：自硬冷芯盒法三乙胺法酯硬化法SO2法等五、五、 气硬冷芯盒造型（芯）气硬冷芯盒造型（芯）www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）三乙胺法第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）组分（酚醛树脂）、组分（聚异氰酸脂）粘结剂催化剂液态叔胺，常用液体三乙胺或二甲基乙胺。硬化机理向芯盒内吹入三乙胺气体时，酚醛树脂的氢氧根（-OH）与聚异氰酸酯的异氰酸根（-NCO）经胺催化结合生成氨基甲酸乙酯，使砂芯迅速固化。www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）三乙胺法制芯工艺第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）混砂工艺：混砂工艺：混砂工艺：混砂工艺：原砂原砂+ +组分组分（混（混0.5-1min0.5-1min）+ +组分组分（混（混1-2min1-2min）出砂。出砂。（注：具体要看混砂机）树脂加入总量：通常为砂重的（注：具体要看混砂机）树脂加入总量：通常为砂重的1.0%-2%1.0%-2%。 射砂工艺：射砂工艺：射砂工艺：射砂工艺：采用干燥压缩空气进行射砂。射砂压力采用干燥压缩空气进行射砂。射砂压力0.30-0.48MPa0.30-0.48MPa，射砂时，射砂时间间2-3s2-3s。 射砂紧实机理射砂紧实机理: :芯盒中芯砂的紧实是动能和压力差综合作用的结果，而动芯盒中芯砂的紧实是动能和压力差综合作用的结果，而动能是主要的，在动能达不到的地方，靠压力差作用来紧实芯砂。能是主要的，在动能达不到的地方，靠压力差作用来紧实芯砂。www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯） 固化工艺：固化工艺：三乙胺经胺发生器加热雾化，三乙胺经胺发生器加热雾化，以以N2N2、CO2CO2或干燥压缩空气为载体将三乙或干燥压缩空气为载体将三乙胺气雾吹入芯盒。三乙胺发生器工作温胺气雾吹入芯盒。三乙胺发生器工作温度一般设定在度一般设定在 70-9070-90。吹胺压力。吹胺压力0.30-0.45MPa0.30-0.45MPa，吹胺时间一般低压吹胺，吹胺时间一般低压吹胺4-10s4-10s，高压吹胺，高压吹胺5-15s 5-15s 。 洗涤工艺：洗涤工艺：吹胺固化后，向芯盒内吹胺固化后，向芯盒内吹入压缩空气洗涤残余三乙胺，使其吹入压缩空气洗涤残余三乙胺，使其通过净化塔中的盐酸溶液，中和后排通过净化塔中的盐酸溶液，中和后排入大气。洗涤压力入大气。洗涤压力0.35-0.45MPa0.35-0.45MPa，洗，洗涤时间涤时间10-20s10-20s。每盒砂芯总循环时间。每盒砂芯总循环时间50-90s50-90s。www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）固化迅速、均匀，不受砂芯厚溥的影响。由于对该工艺研究开发较早，因而在工艺的成熟性与原材料、设备配套的完善性上占有明显优势，便于推广应用。对设备和工装腐蚀较轻。催化剂气味也较小。对原砂和环境的要求较高，原砂质量、环境湿度及压缩空气质量等都会对砂芯强度产生较大影响。砂芯存放性不好，由于组分II聚异氰酸酯会遇水反应，降低粘接剂的质量。三乙胺法优点：三乙胺法缺点：www.themegallery.comCompany Logo第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）酯硬化法第四节第四节 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）粘结剂由水溶性甲阶酚醛树脂和易挥发形成气雾的酯组成。酚醛树脂与原砂混合后即可吹或射砂法成型；将液态有机酯汽化，以气体形成通过芯砂使砂芯硬化。酯硬化法物理硬化法：用聚苯乙烯作粘结剂，制成砂芯后，向芯盒中吹入压缩空扡，让其溶剂挥发而达到硬化。 物理和化学硬化法：在树脂砂中加入催化剂，吹入压缩空气使溶剂挥发，加速砂芯硬化。