大学材料加工工程液态金属铸造成形《树脂砂铸造》课件.pptVIP

3.5.3 自硬冷芯盒法制芯（型） 1）概述 将原砂、液态树脂及液态催（固）化剂混合均匀后，填充到芯盒(或砂箱)中，稍紧实即于室温下在芯盒(或砂箱)内硬化成形，叫自硬冷芯盒法造芯，简称自硬法造芯(型)。 基本配方（ ％，质量分数）如下： 原砂(再生砂）：100 树脂粘结剂：0.8－2.5 催（固）化剂：占树脂的质量分数10 －60 附加物：少量或微量 * 第3章 砂型铸造 3.1 砂型（芯）制造方法 3.2 粘土湿型 3.3 砂型性能控制 3.4 水玻璃砂型（芯） 3.5 树脂砂型（芯） 3.6 砂型烘干、合箱、浇注清理 以树脂作为粘结剂与相应的固化剂和原砂混合而成的铸造用型砂。 3.5、树脂砂型（芯） 树脂砂的概念 树脂的概念 树脂是一种高分子物质，分子量很大，主要是C、H、O和N等元素构成。是塑料的主要组元。按其分子结构可分为线型树脂和体型树脂。 树脂砂粘结剂中的树脂必须是在造型时为线型树脂，在造型后型砂固化过程中，树脂为体型树脂。 3.5、树脂砂型（芯） 树脂砂是铸造中常用的造型、制芯方法之一，适用于多品种、小批量铸件的生产，具有流动性好，浇出的铸件尺寸精度高、表面光洁度好，浇注后的型（芯）砂溃散性好，容易再生等特点。在机床、水利机械、工程机械、矿山机械等领域普遍使用。 常用的树脂砂造型法有 呋喃自硬树脂砂法 酚脲烷（PEPSET）自硬树脂砂法 碱酚醛（α-Set）法等。 常用的树脂砂制芯法 呋喃热芯盒法 壳芯 三乙胺冷芯盒法等。 树脂砂在铸造生产中的地位 20世纪80年代以来，树脂砂工艺在欧美、日本等发达国家发展很快，它已广泛应用于这些国家的机床、重型与矿山机械、造船及通用机械行业的大、中型铸件生产中 。 据不完全统计，英国70%以上的铸铁件和20%以上的铸钢件均采用呋喃树脂砂工艺生产，最大件重达100吨。在美国，化学粘结砂占全部型砂的20%以上，其中，40%左右为树脂砂（不包括壳型壳芯、热芯盒、冷芯盒）；在日本大型铸件生产中，50%以上是采用树脂砂，树脂工艺已占其铸造生产的第二位，仅次于湿型砂工艺。 3.5、树脂砂型（芯） 国内制芯概况 其他 3% 水玻璃 4% 覆膜砂 甲酸甲酯 9% Cold-Box 56% 热芯盒法 16% 碱酚醛/CO2 2 4% 2% SO 2 -法 6% 9% 的覆膜砂相当于120万吨覆膜砂 3.5、树脂砂型（芯） 树脂砂的典型应用 发动机缸体芯 热芯盒或冷芯盒 Cylinder head 汽缸盖 冷芯盒 Cylinder head 汽缸盖 冷芯盒 3.5、树脂砂型（芯） 3.5.1 热硬树脂砂——覆膜砂壳芯(型) 1）壳芯(型)的制造 壳芯(型)---- 直接承受液体金属作用的表面一层厚度仅数毫米的砂壳； “ C”法或“壳法”(shell process)，或叫壳型造型(shell molding)，1940年，Johannes Croning发明该法用酚醛树脂作粘结剂，配制的型(芯)砂叫覆膜砂(Resin coated sand)，像干砂一样松散。其制壳的方法有两种。 1）壳芯(型)的制造 翻斗法(dumping) －制造壳型 3.5.1 热硬树脂砂——覆膜砂壳芯(型) 2）覆膜砂及其生产 3.5.1 热硬树脂砂——覆膜砂壳芯(型) 3） 覆膜砂的硬化 酚醛树脂＋乌洛托品＋热硬。当覆膜砂受模温作用时，树脂膜引起3个阶段的的化学反应和物理转移。 阶段1：热塑性树脂开始熔融，树脂膜的粘度下降，混在凝胶化的树脂中的乌洛托品开始分解出甲醛。 阶段2：在热塑性的B阶段的树脂，放出少量的副产物——水，此时，由乌洛托品放出的甲醛与酚醛反应缩合，向热固性的C阶段进行。粘结剂流过砂粒间，使砂粒间形成架桥。 阶段3：随着酚醛消耗掉由乌洛托品放出的甲醛的过程中，酚醛树脂逐步完全硬化，由可熔可溶的热塑性树脂向热固性的树脂转换，就在此时刻完成。 3.5.1 热硬树脂砂——覆膜砂壳芯(型) 4) 采用覆膜砂造型、芯的特点 覆膜砂可以长期贮存(6个月以上)； 流动性好,无需捣砂，能获得尺寸精确的型、芯；型、芯强度易搬运； 透气性好，可用细的原砂得到光洁的铸件表面；无需砂箱； 覆膜砂使用量小； 型、芯可以长期贮放; 要求铸件表面光洁和尺寸精度甚高的行业应用广泛:液压件、凸轮轴、曲轴以及耐蚀泵件、履带板等钢铁铸件；汽车、拖拉机、液压阀体等铸件