材料成形工艺11.02课件.pptVIP

材料成形工艺 宁波工程学院 周志斌 2011.11.02 3.4 树脂砂型（芯） 3.4.1 砂芯的分级 砂芯主要用来形成铸件的内腔、孔洞和凹坑等部分，在浇注时，排气条件也差，出砂、清理困难，因此对芯砂的性能要求一般比型砂高。为了便于合理地选用砂芯用芯砂的粘结剂和有利芯砂的管理，根据砂芯形状特征及在浇注期间的工作条件和产品质量的要求，生产上常将砂芯分为5级。 　1.I级砂芯 ??? ?砂芯剖面细薄、形状复杂、芯头窄小，大部分表面被金属包围，在铸件内形成不加工的表面质量好、光洁的内腔。例如缸盖水套砂芯、液压件的多路阀体砂芯等就属于I级。此级砂芯应具有很高的干强度、好的断裂韧性和高温强度，好的透气性、出砂性、防粘砂性和低的发气性。 2.Ⅱ级砂芯 ??? 砂芯大部分表面被液体金属包围，形状较复杂，有局部薄断面，芯头比I级砂芯的大，在铸件中构成表面质量好、光洁、部分完全不加工的内腔，例如排气管、暖气片、潜液压泵叶轮、阀体的砂芯。此级砂芯也应具备高的干强度、高温强度、耐火度、防粘砂性、透气性、出砂性、以及低的发气性。 3.Ⅲ级砂芯 ??? 形状中等复杂，没有很薄的部分，但局部有凸缘、棱角、肋片、在铸件中构成重要的不加工表面的各种体积较大的砂芯，例如车床溜板箱砂芯、缸体的缸筒砂芯等属于此级。另外受到冲刷的砂芯，大铸件靠近浇道的砂芯以及复杂的外廓砂芯也属于此级。所有这些砂芯应具有较好的干强度、透气性、出砂性、容让性和较高的表面强度。 4.Ⅳ级砂芯 ??? 外形不复杂，在铸件中构成还需机械加工的内腔，或形成虽不加工但对粗糙度要求不很严格的表面的砂芯，例如离合器外壳、车床主轴箱体的砂芯属于此级。另外具有一般复杂程度和中等复杂程度的外廓砂芯也属于此级。这些砂芯在表面强度足够的条件下应具有适度的干强度、良好的容让性。 5.V级砂芯 ??? 在大铸件中构成很大内腔的简单大砂芯，例如机床床腿砂芯属于此级。这些砂芯在浇注过程中只能热透很少一层，因此，砂芯中如加有有机粘结剂，就不能完全燃烧和分解，而使出砂性很差，此类砂芯应有很高的容让性。 各级砂芯所需的湿强度大都取决于砂芯特点和造芯工艺。如果砂芯在芯盒内硬化成形，则要求芯砂湿强度宜低，以保证有好的流动性和减轻造芯劳动强度。如果脱模后硬化，则Ⅲ、Ⅳ、V级砂芯要求有高的湿强度。对于I、Ⅱ级砂芯，尤其是I级砂芯，为使砂芯流动性好、发气性低，湿强度可低一些。 3.4.2覆膜砂和壳法造型（芯） 覆膜砂的概念： 砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂 。 覆膜砂的组成： 1.原砂：原砂是构成覆膜砂的主体，对原砂的要求是：耐火度高，挥发物少，颗粒自身强度高，一般选用天然硅砂，这主要是由于其储量丰富，价格便宜，能满足铸造要求。只有特殊要求的铸件才采用特种砂（如锆砂、铬铁矿、陶粒砂、磁铁矿砂等）作为覆膜砂的原砂。 2.粘接剂 　目前普遍采用热塑性酚醛类树脂作为粘结剂,粘结剂的性能对覆膜砂的质量有重要影响,人们一直在致力于研究如何提高酚醛树脂的性能,国外已开发出不同性能的专用树脂,如高强度低发气树脂、易溃散树脂等，也有采用改性聚酯树脂替代酚醛树脂的报道，但未得到全面推广，至今仍普遍采用改性酚醛树脂。 3.固化剂 覆膜砂常规的固化剂是乌洛托品，其加入量是树脂的5%-20%。 4.润滑剂、添加剂 润滑剂的作用是防止结块,并提高覆膜砂的流动性及脱模性.主要有硬脂酸钙、硬脂酸铣铵等。润滑剂应尽量选用熔点高的产品，以防止覆膜砂在使用过程中产生脱壳现象。 添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能.目前广泛使用的添加剂主要有耐高温添加剂、易溃散添加剂、增强增韧添加剂、防粘砂添加剂和湿态添加剂等。许多覆膜砂厂都有独特的添加剂配方，添加剂的性能对特种覆膜砂的生产具有重要作用，是目前覆膜砂市场的核心竞争力之一。 覆膜砂的制备工艺 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。 热法覆膜工艺是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。由于配方的差异，混制工艺有所不同。 壳法造型（芯） 壳法： 铸造生产中，砂型（芯）直接承受金属液作用的只是表面一层厚度仅数毫米的砂壳，其余的砂只起支撑砂壳的作用。如果砂壳的强度、刚度足够时，就可去掉或减薄支撑部分砂。这样制得的型或芯就是壳型或壳芯。 覆膜砂及壳法造型（芯）的特点 具有适宜的强度性能，应用广泛。 流动性优良，砂芯成形性好，能制造最复杂的砂芯。 砂芯表面质量好，可以获得较好铸件表面质量。 溃散性好，有利于铸件清理，提高产品性能。 砂芯不易吸潮，可长时间存放，便于存储、运