灰铸铁铸件生产技术 油砂的混制工艺 油砂的混制工艺.docVIP

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 灰铸铁铸件生产技术课程 云南机电职业技术学院 王慧 陕西工业职业技术学院 韩小峰 PAGE 2 油砂的混制工艺 一、油砂的配制 1. 油砂的配方 油砂主要用于Ⅰ级和部分Ⅱ级型芯，其配方可以分为三种类型。 （1）不加附加物的油砂配方 这种配方主要用于Ⅰ级型芯，保证干强度、溃散性和流动性，对湿强度不作要求。多用于型芯断面很小、高度很小的扁平型芯如水套芯等。 （2）加水溶性附加物的油砂配方 这类油砂配方主要用于对湿强度要求稍高的Ⅱ级型芯，所以常加糊精（南方多用）、粘土、纸浆废液（北方多用）等。 （3）纸浆砂加入少量的油 这种配方主要是为了改善芯砂的流动性提高干强度等，主要用于Ⅲ级型芯。 表1为油砂配方的实例。 表1 铸铁用油砂的配方（案例） 用途 原砂 桐油 （%） 糊精或其 它（%） 膨润土（%） 水分 （%） 湿透 气性 湿压强度（kPa） 干压强度（MPa） 粒度 用量 （%） 铸铁 21 100 2～2.5 2 2 3.2～3.8 100 14～18 1.3～1.7 30/21 50/50 2.8 红砂 6～8 － 100 18～20 1.2 21 100 2.0～2.5 2 2 2.3～2.4 100 18～20 1.2 21 92～94 亚麻油0.3～0.5 纸浆3 3～4 － － 0.8～1.0 2. 油砂的混制 （1）不加附加物的油砂的混制 混制不加附加物的油砂时，混砂工艺比较简单，只要使油均匀地分布在砂粒表面即可，如图1所示。 （2）加水溶性附加物油砂的混制 加入附加材料时混砂加料顺序对油砂性能有一定影响。 当附加物是粉状材料（粘土、糊精）时，多采用以下两种混砂工艺。 混制工艺方案Ⅰ： 混制工艺方案Ⅱ： 原砂＋水 原砂＋水 ＋粉状附加物 ＋油 ＋其他附加物 出砂 2min 2min 4～5min 2min 图1 利用碾轮式混砂机混制油砂 先加水后加油的目的是先使粘土等附加物经过水润湿后均匀地分布在砂粒表面，再加油更易于分布在砂中，同时因粘土、糊精已经被水润湿，可以避免干粉状吸收许多油，所以干强度会高些。若粘土、糊精先配成稀浆状再加入，则效果更好。混砂时间以10～15min为宜，时间过长，对水溶性材料会因砂发热，水分蒸发，芯砂性能变坏。 二、油砂芯的烘干 油砂芯烘干工艺（烘干温度和烘干时间）的选择，对油砂的质量有很重要的影响。 1. 烘干温度 烘干温度是油类粘结剂发生硬化反应和反应进行程度的重要因素。合理地烘干温度可以加速硬化反应的进行，并使硬化反应进行得比较充分。烘干温度不同其干强度差别很大，如图2所示。 图2 油砂的烘干温度和时间与强度的关系 （1）烘干温度过低时（如低于180℃），植物油氧化聚合反应进行得不充分，反应速度也很慢，烘干时间要很长，且能达到的干强度较低。烘干温度过低，型芯常烘干不足，断面较厚大的型芯烘不透，结果挥发分不能充分排除，使芯砂发气量加（如图3所示），容易使铸件产生气孔。 （2）烘干温度过高（如高于250℃），会因硬化反应过快而发生过烧现象，这时已生成的聚合物又被分解成碳和其他物质，使强度下降。 因此，油砂最适宜的烘干温度为200～220℃。在生产上实际选择烘干温度时，还要考虑型芯大小、厚薄以及生产周期的要求。对薄壁、厚度差别砂大的型芯，加热比较均匀，可以适当选择稍高的烘干温度，这样可以缩短烘干时间，提高生产率。对较厚的或壁厚不均匀的型芯应选择稍低的烘干温度，防止型芯表面或薄壁处过烧，而型芯内厚大部位还未烘透。 2. 烘干时间 烘干时间的选择决定于烘干温度和型芯的大小、壁厚。烘干温度稍低时，应延长烘干时间，可以获得较高的干强度。烘干温度较高时，烘干时间必须严格控制，不可过长，否则也会过烧。 图3 砂芯烘干情况和发气量的关系（烘干温度232℃） 1-1%油（烘干1小时） 2-1%油（烘干0.5小时） 3-1%油+2%糊精（烘干1小时） 4-1%油+2%糊精（烘干0.5小时） 一般油砂烘干温度在200～220℃时，烘干时间为1～2小时。 若是截面均匀的薄小砂芯，可采用高温短时间的烘干工艺。若是较大且厚薄不均的砂芯，则可采用低温较长时间的烘干工艺。若砂芯用原砂的粒度较粗，因其透气性较好，烘干时间也可适当缩短。