材料成形工艺复习要点

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1、章砂型与砂芯铸造21.铸件综合质量=交货期+价格+技术质量2.外观质量要求形状、尺寸、重量准确，轮廓清晰，表面光洁。3.内在质量指化学成分、金相组织、力学性能、作用功能和缺陷状态符合标准或技术要求。4.(JB／JQ82001--1990)中将铸件分为三个质量等级；合格品、一等品、优等品。合格品要求铸件生产过程质量稳定，用户评价铸件质量能满足使用要求。一等品则要求铸件质量达到工业发达国家20世纪70年代末80年代初的水平。优等品要求达到国际同类铸件的当代先进水平；生产过程质量稳定；用户评价铸件质量达到国际水平，在国际市场上具有竞争力。5.铸造零件技术要求的内容包括（铸造材质牌号）、（金相组织）、

2、（力学性能）要求、（铸件尺寸）及（重量公差）、（表面）和（内部）缺陷允许程度以及其他特殊性能要求，如是否经（水压）、（气压）试验，试验条件，零件在机器上的工作条件等。6.对造型材料性能的基本要求1)型砂、芯砂应具有一定的强度(湿压强度或干拉强度等)2)良好的透气性。3)对铸件收缩的可退让性(或容让性)。4)一定的耐火度和化学稳定性。5)良好的工艺性能在造型、制芯时不粘模，有好的型(芯)砂流动性和可塑性。7.6)对于铝、镁合金铸造，还要求造型材料有保护性，以防止合金在浇注和凝固过程中氧化、燃烧。8.在浇注过程中，液态金属会对铸型型壁产生冲击和冲刷作用，铸型还将承受液态金属的静压力。9.水玻璃砂是

3、以水玻璃为粘结剂的一种型砂，广泛用于铸钢件生产。10.钠水玻璃中SiO2和Na2O两种物质量之比称为水玻璃模数用M表示。11.型砂中水玻璃的模数越大，其硬化速度越快，保存性越差，不利于造型。12.生产中一般控制水玻璃模数M=2～3来作为型砂中的粘结剂。13.水玻璃密度可以通过温水稀释或浓缩的方法进行调整。14.造型用水玻璃密度一般控制为1.45~1.6g/cm3。15.C02能与硅酸钠水解产物NaOH反应生成盐和水，促使硅酸溶胶的生成大分子硅酸溶胶发生凝聚而形成网状结构的凝胶，可将砂粒包覆并予连结，使型砂具有一定的硬结强度。16.油砂芯烘干可根据砂芯大小、壁厚及其均匀程度控制在200～250℃

4、、1～2h。17.铸造用树脂粘结剂，常用热塑性树脂。国内常用的有酚醛树脂、糠醇改性脲醛树脂(呋喃Ⅰ型树脂)。1.树脂砂分为壳芯砂、热芯盒树脂砂和冷芯树脂砂三类。(1)．壳芯树脂砂及其制芯称为“C”法或“壳法”该法用酚醛树脂作粘结剂，配制的型（芯）砂叫做覆膜砂像干砂一样松散。其制壳的方法有两种：翻斗法和吹砂法。(2)．冷芯盒树脂砂及其制芯用冷芯盒树脂砂制芯无需将芯盒加热。这种砂在室温下通过化学作用就可硬化，又称冷硬树脂砂。冷芯盒树脂砂所用树脂大多为呋喃树脂。在配制冷硬树脂砂时要用酸来作催化剂，以加快树脂的化学硬化过程。常用的催化剂有硫酸乙酯和甲苯磺酸(有机酸)、磷酸(无机酸)等。采用硫酸乙酯，加

5、入量控制在树脂量的30％～40％。若用磷酸，则控制为树脂量的40％～50％。2.(3)．热芯盒树脂砂及其制芯用射芯法制芯通常用热芯盒树脂砂。它是将树脂砂射人预热到180～260℃的金属芯盒中，经几十秒硬化，就可形成具有一定厚度固化层的砂芯。砂芯取出后，砂芯余热及其固化反应时的放热，还能使砂芯内部继续硬化。热芯盒树脂砂所用的粘结剂主要有呋喃I、Ⅱ型两种糠醇改性树脂，加入量一般为原砂的2％～3％(质量分数)。其固化剂则采用氯化铵和尿素的水溶液(质量配比：氯化铵：尿素：水=1：3：3)，其加入量为树脂质量的20％左右。3.壳芯的制芯过程：制芯时，壳芯砂(覆膜砂)倒入砂斗中，用压缩空气将砂吹入预热至2

6、00～280℃的金属芯盒中，靠近芯盒壁的树脂受热固化，保持20～30s，当结壳厚度达5～15mm时，随芯盒旋转、摇摆将砂芯内未能固化的松散树脂砂倒出，就可制取中空型芯壳芯在芯盒中进一步固化后就可取出，此时抗拉强度可达294～392kPa。这种制壳方法称之为吹砂法。它分为顶吹和底吹两种形式，前者用于制造较复杂的壳芯，后者用于制造小壳芯。4.酚醛树脂、糠醇改性脲醛树脂(呋喃Ⅰ型树脂)。使用时再另加一定量的固化剂或辅以加热，使之发生化学反应，由线结构的热塑性树脂变为体型结构的热固性树脂5.湿型砂用原材料湿型砂一般常用粘土型砂，由原砂、粘土、附加物及水按一定比例混碾而成。6.原砂按矿物组成不同分为石英

7、质原砂和非石英质原砂两类。1）石英质原砂主要来自天然硅砂，以圆形颗粒为优。硅砂矿物主要组成是石英(SiO2，熔点1713℃)，其次是长石及少量云母(为一些碱金属或碱土金属氧化物)等。7.粘土被水湿润后具有粘结性和可塑性；烘干后硬结，具有干强度。重新湿润后，粘结性和可塑性又能恢复而具复用性。但在被烧枯后就不能再加水恢复其塑性。粘土颗粒直径大多数为1～2µm以下。按晶体结构分为普通粘土、高岭土(Al2