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随着我国汽车工业的发展和出口铸件的增多,铸造用烘干砂的需求量不断扩大,2005年市场需求量约100.00万吨,2010年增长到约200.00万吨,五年间翻了一番,至2015年增长的约265万吨,五年间又增长率35%左右。我国各类铸件的需求中,汽车占比***1大,且汽车对铸件的要求也非常高,一般一台汽车总重量的20-25%为铸件,***典型的铸件有:缸体、缸盖、变速箱壳、进排气管、曲轴和凸轮轴、活塞等,其中缸体和缸盖是属于砂芯***的铸件之一。据不精1确统计,组装一台经济型轿车发动机其铸件所需烘干砂在50kg左右,根据我国各年汽车发动机产量可以保守估算出我国各年汽车发动机所需烘干砂总量。
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01
混砂过程的质量控制
开机前应检查压缩空气压力是否满足使用要求,液料罐中的液料是否足够,并按规范要求对设备进行检查、润滑和液料回流。按规范要求振打、反吹除尘布袋,及时清运除尘器中聚积的粉尘。每天清理1~2次混砂槽,每次清理完成后都应在混砂槽内壁和刀杆、刀片上刷脱模剂。混砂刀片的角度和刀片距混砂槽内衬的距离应符合规范要求。当混砂槽内衬和混砂刀片因过度磨损而无法正常使用时,应及时更换。当混砂过程出现异常时,应及时通知维修人员检修。
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脱模剂涂刷过程的质量控制
由于树脂砂没有退让性,起模相对比较困难,因此,模样在首1次使用前,必须刷脱模剂,在脱模剂未完全干燥前,严禁填砂造型,否则,型砂易和模样粘连在一起,难以起模。对于不易起模的模样,在每次造型前,均应刷脱模剂,40/70烘干砂供货,相对容易起模的模样,应根据使用情况每隔一定次数刷一次脱模剂。刷脱模剂前,应将模样表面清理干净,打磨平整。
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冷铁使用过程的质量控制
使用醇基涂料时,冷铁部位的涂料层不易点燃,极易在放置冷铁的部位产生蜂窝状气孔。为避免出现气孔缺陷,铸铁冷铁在使用的前一天或使用当天应进行抛丸处理,严禁使用表面锈蚀或有明显孔洞类缺陷的冷铁。冷铁在使用前应进行烘干处理,待使用的冷铁应放在支架上,以防吸潮。所有使用冷铁的铸型,在点燃涂料时应采用燃气喷***对冷铁部位进行助燃、烘烤,合箱前,40/70烘干砂生产,必须对铸型再次烘烤。
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填砂过程的质量控制
潮湿的砂箱在使用前应进行烘干。造型前,应将模底板垫平、垫实,避免造型填砂时底板变形。当砂箱表面温度≥40 ℃时,严禁造型填砂,否则与砂箱相接触的型砂会因固化速度过快,导致型砂强度急剧下降。树脂砂虽然有良好的流动性,填砂时,仍应用手或木棒对型砂进行紧实,以提高铸型的紧实度;特别是凹部、角部、活块、凸台下部以及浇注系统等部位,必须舂实,否则容易产生机械粘砂和冲砂缺陷。为降低生产成本,在吃砂量较大的空间应填充旧砂块,流到砂箱外面的型砂应作为背砂及时使用。为提高铸型芯的透气性,应严格按工艺要求放置冒口,铸型填砂完成后,应在砂箱表面扎通气眼,对体积较大或出气不畅的砂芯,制芯时应预埋通气绳或通气管,如砂芯的填砂面为工作面,应将该面压光或用砂轮片修光。
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涂料涂刷过程的质量控制
由于树脂砂的高温溃散性好,对涂料的刷涂质量要求很高,如果涂料层不致密或涂料附着力不强,将极易造成冲砂或粘砂缺陷。因此,刷涂料时涂料层应致密,尤其要保证浇注系统和铸型侧面的刷涂质量。为提高铸件表面质量,应将非加工面的涂料层打磨平整,不能有明显的刷痕。为保证涂料能充分燃烧,点燃涂料时,要顺风、多点点燃,在冬季,要用燃气喷***助燃。为保证铸型的表面强度,对于工艺许可的“当天造型,当天合箱”的小铸件的铸型,在起模2 h后方可刷涂料;其余产品的铸型应在造型次日刷涂料。
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1.铸造应力
铸造应力按产生的原因不同,主要可分为热应力、收缩应力两种。
(1)热应力
铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,称热应力。热应力使冷却较慢的厚壁处受拉伸,冷却较快的薄壁处或表面受压缩,铸件的壁厚差别愈大合金的线收缩率或弹性模量愈大,热应力愈大。定向凝固时,由于铸件各部分冷却速度不一致,隆尧40/70烘干砂,产生的热应力较大,铸件易出现变形和裂纹。
(2)收缩应力
铸件在固态收缩时,因受铸型、型芯、浇冒口等外力的阻碍而产生的应力称收缩应力。、一般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻都会产生收缩应力。收缩应力常表现为拉应力。形成原因一经消除(如铸件落砂或去除浇口后)收缩应力也随之消之,因此收缩应力是一种临时应力。但在落砂前,如果铸件的收缩应力和热应力共同作用其瞬间应力大于铸件的抗拉强度时,铸件会产生裂纹。
2.减小和消除铸造应力的措施
(1)合理地设计铸件的结构
铸件的形状愈复杂,各部分壁厚相差愈大,冷却时温度愈不均匀,铸造应力愈大。因此,在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。
(2)采用同时凝固的工艺
所谓同时凝固是指采取一些工艺措施,使铸件各部分温差很小,几乎同时进行凝固。因各部分温差小,不易产生热应力和热裂,铸件变形小。设法改善铸型、型芯的退让性,合理设置浇冒口等。同时凝固的示意图,该工艺是在工件厚壁处加冷铁,冒口设薄壁处。
(3)时效处理是消除铸造应力的有效措施。
时效分自然时效、热时效和共振时效等。所谓自然时效,是将铸件置于露天场地半年以上,让其内应力消除。热时效(人工时效)又称去应力退火,是将铸件加热到550-650℃,保温2-4h,随炉冷却至150-200T,然后出炉。共振法是将铸件在其共振频率下震动10-60ndn,以消除铸件中的残留应力。
3.铸件的变形与防止
如前所述,在热应力的作用下,铸件薄的部分受压应力,厚的部分受拉应力,但铸件总是力图通过变形来减缓其内应力。因此,铸件常发生不同程度的变形。铸件的变形往往使铸件精度降低,严重时可以使铸件报废,应予防止。因铸件变形是由铸造应力引起,减小和防止铸造应力的办法,是防止铸件变形的有效措施。
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