消失模铸件机械粘砂缺陷浅析

newmaker

欢迎访问e展厅 展厅 11 铸造机械/压铸设备展厅 造型机, 压铸机, 消失模铸造设备, 混砂机, 烘砂机, ... 随着我国汽车产业的大力发展，汽车覆盖件所用消失模铸件的需求市场也越来越大，然而生产过程中铸件的机械粘砂缺陷总是影响着其生产质量，制约着其生产效率。消失模的铸造工艺一般先在加工好的塑料泡沫模样表面涂刷一定厚度的耐火涂料，然后放入砂箱中，采用自硬树脂砂在外面舂实造型，在负压下浇注，使模样气化，液体金属占据模样位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。机械粘砂也叫“铁包砂”，是铁液渗入砂粒间的孔隙，凝固后将砂粒机械地粘连在铸件表面。从工艺过程和机械粘砂的定义以看出，涂料配制、涂刷和造型舂砂是造成铸件机械粘砂的关键工序。 1. 机械粘砂的表现形态 消失模铸件一般吨位大，结构复杂，存在较多的横向或纵向减重孔。在造型过程中，要求混砂设备出砂量较大，这样常会有个别减重孔舂砂不到位或漏舂，在涂料与型砂之间留下大的孔隙( 如图1 所示) ，从而导致该部位机械粘砂，这种粘砂形态暴露在外表面，大多呈斜坡状。 另外，铁液的碳当量及硅、磷等含量相对较高，故流动性好，渗透性强；而树脂砂选用的原砂粒度一般为0. 60 ～0. 355mm ( 30 ～50 目) ，粒度相对较粗，砂粒间的空隙较大。因此，塑料泡沫模样表面的涂料必须有合适的化学成分和足够的厚度，以阻止高温铁液向型砂颗粒间隙渗入。当涂层厚度不足时，粘砂层与铸件表面的间隙非常小或看不到涂料间隙，也会导致表面粘砂，其形态是一层均匀的“铁包砂” 粘覆在铸件的表层。 2. 机械粘砂的原因分析 造成第一类缺陷的原因有两个方面：首先是模样设计者为了保证铸件壁厚的均匀性，在模样上设计出不易舂砂或无法舂砂的结构，甚至在模样上出现特别狭窄的孔腔。如图2a 、图2b 类结构分别影响右下侧和右上侧死角部位型砂的紧实，图3 类结构中，A 孔往往设在比较深的减重孔下侧壁根部，严重影响孔内上圆弧处型砂的紧实。造型工在操作时虽然特别关注这些部位，其结果还是出现粘砂；其次是造型工的疏忽大意。 造成第二类缺陷的原因同样有两个方面： 其一是涂料成分的配制，涂料骨料的种类、耐火度及相互配比，对于涂料层厚度要求和抗粘砂效果的影响非常大。根据许多消失模铸造厂家涂料的实际使用情况来看，涂料中的骨料一般选用片状黑色石墨粉、高铝矾土等，涂料层厚度一般在1. 5 mm 左右，这样就能取得非常满意的效果。但是在涂料的实际配制过程中，由于操作人员的技术水平不一致，在相同的配比和混制工艺条件下，配制的涂料粘稠度和涂刷性能差异较大，使涂料耐高温能力和抗渗透效果不稳定，容易造成粘砂，并干扰对铸件粘砂真正原因的有效判断；其二是涂层厚度，涂层厚度过大，费工费料；涂层厚度太小，高温铁液会穿过涂层渗入型砂颗粒间隙，造成粘砂。 3. 机械粘砂的预防措施 通过以上分析，我们主要采取了如下预防措施： ( 1) 严格审核模样结构 铸造工程师在模样结构审核时，必须认真分析模样结构是否合理，对于影响涂料涂刷和防碍型砂紧实的不合理结构要彻底消除，以方便工人作业。对于图2a 类结构，可在上部开孔( 如图4所示) ；对于图2b 类结构，应改为图5a 、5b 或5c 结构；图3 类结构应采取在孔棱边上倒15mm×15mm×45°大斜角，以利死角部位型砂的紧实。 ( 2) 加强对造型舂砂质量的监控 配备专职人员对工序质量进行管理，并对舂砂质量实行全程跟踪，全程监督检查。 ( 3) 严把涂料配制和涂刷质量关 尤其是对涂料层厚度的监控，要因料、因件、因时进行严格又灵活的作业，确保涂层满足工艺要求。 ( 4) 加大品质意识的教育力度 对于出现上述粘砂缺陷的铸件，及时分析和总结产生粘砂的原因，并召集相关责任人对照缺陷进行现场分析。 ( 5) 采用激励机制 按照缺陷严重程度及数量进行量化，给予相关责任人一定的经济处罚。 4. 结语 某厂采取以上改进措施后，2006 年的下半年与上半年相比，出现机械粘砂的废品率下降了3. 51 个百分点，取得了令人满意的效果和良好的经济效益。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/23/2008)