子母式面背砂连续混砂机在复合造型工艺中的应用.pdf

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1、EquipmentTechnoIogy装备技术子母式面背砂连续混砂机在复合造型工艺中的应用吴殿杰1，何欢2，夏禹2，朱佳森2，朱以松2(1．机械工业第九设计研究院有限公司，吉林长春1300112．无锡锡南铸造机械股份有限公司，江苏无锡214142)摘要：子母式面背砂连续混砂机的混砂工艺采用面砂和背砂两种粘结剂种类和不同加入量来保证面砂既能抵抗高温铁液又能保证良好透气性能，并保证背砂具有一定强度和溃散性。总之，面、背砂混制工艺的关键是合适的造型(芯)材料、合适的粘结剂及用量和理想的砂型(芯)强度。所以，子母式面背砂连续混砂机的研制成功使自硬砂复合造型工艺生产各

2、种高质量的合金铸钢件成为现实。关键词：复合造型；面背砂；子母式连续混砂机中图分类号：TG23l；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2016)03—0069—03DOI：10．396形1．1ssn．1006—9658．2016．03．0211复合造型工艺技术及装备应用现状铸钢件的生产工艺一直是业内人士特别关注的。呋喃树脂砂、碱酚醛树脂砂、水玻璃自硬砂、Pepset树脂砂等都在铸钢件生产中发挥着重要作用。呋喃树脂砂由于砂型高温退让性差，易导致铸件裂纹缺陷。所以工艺上采用的防范措施较复杂，部分企业在砂型局部使用铬铁矿面砂及涂锆英粉涂料来解决。碱酚醛树脂

3、虽然属有机酯类，不含N、S因而不会产生铸钢件气孔缺陷，还有受热二次硬化过程，因此高温尺寸稳定，铸件裂纹倾向小；但其常温下湿强度较低，导致树脂加入量大，铸件生产成本较大，并且通风不良时会导致操作环境差等。部分企业采用碱酚醛树脂砂作面砂，背砂用酯硬化水玻璃砂复合造型工艺⋯。水玻璃砂一直是业内人士认可以及国家十三五规划纲要提倡推广的环保型粘结剂砂型工艺。但由于溃散性差，铸件清理困难、旧砂再生处理也困难。新型有机酯水玻璃可使水玻璃加入量降至3％以下，旧砂再生回用达90％左右口]。目前，酯硬化水玻璃自硬砂是铸钢件的铸造生产的主要型砂工艺。但是生产实践证明，由于钢液收稿

4、日期：2016—03一03稿件编号：1603—1267作者简介：吴殿杰(1949一)，男，研究员高级r：程师，从事铸造设备研究及设计．中国铸造装备与技术3／2016oFMT对砂型的热作用温度高、持续时间长，因此对砂型的高温力学性能和型砂材料的抗粘砂能力有较高的要求。常规多采用铬铁矿砂做面砂或全部采用宝珠砂作为型砂。宝珠砂颗粒圆整且表面存在许多微孑L，增强了水玻璃在砂粒表面的成膜能力，提高了水玻璃自硬砂常温强度。宝珠砂与一般擦洗石英砂相比，可减少50％以上的水玻璃加入量；宝珠砂在酯硬化水玻璃自硬砂中的高温性能良好，但溃散性能差，如采用100～200℃左右低温加

5、热及机械再生，其脱膜率能比一般机械干法再生提高7％一lO％左右【2】。日本川崎和海螺重工合资的碱酚醛树脂和宝珠砂自硬砂流水线投产已经证明了宝珠砂的用于铸钢生产是成功的范例。但是宝珠砂价格较贵，相当多企业都用作复合造型工艺的面砂，背砂采用石英砂。在面砂和背砂的混制方面，有如下几种做法：在模型凹凸转角处人r填加铬铁矿砂，然后使用连续混砂机出砂作为背砂，椿实或振实，然后醇基涂料点燃；使用一个小型固定连续混砂机混制面砂，往砂箱内模型凹凸处连续加面砂，然后将填好面砂的砂箱移动到背砂连续混砂机下面的振实台工位，填充背砂并振实；在移动式连续混砂机的移动车上安装一台小型固定

6、连续树脂砂混砂机。在辊道或振实工位先启动面砂连续混砂机加面砂，然后启动背砂连续混装备技术EquipmentTechnology砂机填充背砂。总之，铸钢件复合造型工艺是面砂(如酯硬化碱酚醛)和背砂(如酯硬化水玻璃)两种造型工艺相互兼容的复合造型工艺，旧砂完全可再生回用。无锡锡南铸造机械股份有限公司研制的子母式面背砂连续混砂机就是针对绿色铸钢件生产技术的发展趋势应运而生的，特别适合碱酚醛树脂砂面砂和酯硬化水玻璃背砂的复合造型工艺。因为两者型砂都使用同一规格原砂，同为碱性，造型兼容性好，混合后进行再生回用，型砂质量基本不受影响，使用面背砂可以达到较好的铸件质量，同

7、时可以控制造型生产成本。2子母式面背砂连续混砂机研制2．1子母式面背砂连续混砂机研制目的面背砂混砂工艺是自硬砂铸造造型中的一种新的复合造型工艺，即一套装置设计成两台连续混砂机布置成一种子母式形式，这种混砂机可同时获得面砂和背砂，从而满足造型、浇注和落砂工艺对贴近模型的面砂和远离模型的背砂不同灼烧减量及溃散性能的要求，同时又大大降低铸件成本，是一种节能环保的创新性铸造装备。面背砂混砂工艺采用面砂和背砂两种粘结剂种类和不同加入量来保证面砂既能抵抗高温铁液又能保证良好透气性能，保证背砂具有一定强度又能保证落砂溃散性。面背砂混制工艺的关键是保证再生砂的烧灼减量。现有

8、技术中，由于在造型时无法同时提供面、背砂，故造型工必