对冷硬树脂砂型脱模后型壳收缩率及原因的探讨.pdfVIP

2014 中国铸造活动周论文集 对冷硬树脂砂型脱模后  型壳收缩率及原因的探讨 陈家强，鲜腾，陈勇 (重庆顺庆织造有限公司, 重庆 402560 ) 摘要：冷硬树脂砂工艺是汽车零部件生产中较为常用的工艺，而前期模具设计时一般只考虑了铸件的线收缩 率,在生产中冷硬树脂砂型脱模后均存在不同程度的收缩，其结果往往导致型芯干涉而组芯困难，铸件长度尺 寸缩小影响铸件尺寸精度，通过探讨基本摸索出影响壳型收缩的原因及收缩率。 关键词：树脂砂；脱模；收缩率；探讨 笔者所在公司用冷硬树脂砂工艺生产各种类型的汽车缸盖外型，原材料使用树脂及固化剂均是山东 圣泉公司生产（树脂型号：SQG-550C-II、固化剂型号：GC-12）,原砂为泸州产 40-70 目矿砂，树脂加 入量 2%～2.5%，固化剂加入量为树脂的 30%，采用Φ700 的转子混砂机混砂，混砂时间各 20 秒，采用手 工制壳，固化时间 10～15min 起模，4h 后涂料表干。第二天组芯合型，在下芯合型时经常发生坭芯下不 去和合型时上型合不到位的情况，须经人工打磨型芯配合处才能组合到位，操作者操作难度和工作量相 应增加。到底什么导致此问题呢？通过对模具进行检查，配合及尺寸均没有问题，后对刚脱模和放了一 天的壳型进行组芯对比，发现刚脱模的壳型下芯不干涉，坭芯顺畅组合到位，而放置了一天的壳型就出 现坭芯组合不到位，型芯发生干涉的现象，最后通过现场实地考查分析，分析出了型芯干涉的原因系壳 型脱模后收缩变小所致。知道收缩与哪些因素有关，收缩率有多大，对今后新产品开发避免此问题的发 生有十分重大的意义。因此我们先后通过对树脂加入量、壳型紧实度、模具温度、壳型脱模时间、壳型 烘烤时间及温度进行了多次试验，基本查明收缩和收缩率与以下因素有关： （1）树脂砂脱模时的固化程度，型内固化程度越彻底收缩越小，反之则大，固化与时间及模具温 度有关。 （2）与砂粒间间隙大小有关，间隙小收缩小，反之则大，间隙与紧实度和砂覆膜厚度有关。 （3）如要烘烤的铸型，则与烘烤温度、时间有关。温度高时间长则收缩大，反之则小。 根据生产情况的不同，收缩率一般在 0.3 ％以内，笔者公司开发的多个树脂砂型缸盖模具比覆膜砂 坭芯缩尺大 0.25 ％，经生产验证组芯合型消除了干涉，型芯配合合适，铸件长度尺寸也达到技术要求。 以笔者公司为美国汽车公司生产的 SQ0804 缸盖为例：该缸盖铸件长、宽、高度尺寸为 710mm × 220mm ×148mm，产品材质 HT300 ，铸件重量 56kg,模具设计缩尺为 1%，芯头配合间隙单边 0.5mm， 生产组芯过程中水套芯两端芯头外侧与壳型干涉造成下芯困难，生产中靠人工扩大外型远端芯头外侧壁 才能将芯下到位（见图 1）。 作者简介：陈家强，高级工程师，E-mail ：wennor1008@ 。 1 2014 中国铸造活动周论文集 图 1 下芯情况 合型时边芯长度方向外侧与外型发生干涉，上外型合不下去，需人工打磨边芯外侧才将上下型合拢， 操作难度很大。浇注后铸件长度尺寸应为 710mm，实测为 708mm 左右，比图纸短 2mm 左右。最后经 过修整模具后适当增加外型两端配合，位置尺寸最终消除了组芯合型干涉，铸件长度尺寸也完全达到技 术要求。 总结：设计树脂砂模具时，外型长度尺寸应根据生产情况不同适当增加长度尺寸，以弥补树脂砂型 脱模后的收缩。 2