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1、树脂砂工艺守则树脂砂铸件生产操作工艺规程1目的为规范树脂砂铸件的生产操作过程,严格执行操作工艺，减少因违反工艺或者操作不当产生的废品与降低的铸件生产成本，特制定本生产操作工艺规程。2适用范围本工艺规程适用于公司内所有树脂砂铸件的生产全过程与与之有关的各类操作人员。3工艺规程3.1要紧原材料的技术要求或者规格3.L1原砂（天然石英砂）粒度：40/70目（中大件）或者50/100目（通常件）；化学成分：SiO290%、含泥量V0.2%-0.3%、含水量v0.10.2%;微粉含量（140目筛下列）0.5L0%耗酸值v5ml、灼减量V5、粒型：圆形或者多角形。3.1.2再生砂灼减量v3.0%；耗酸值v
2、2.0ml；PH值5；200目筛底盘VI%；底盘量v.2%;含水量v0.2%；粒形：圆形。3.L3吠喃树脂含氮量2.05.0%;24h抗拉强度L5MPa；游离甲醛v0.3%；粘度v60mPa.S;密度L15L25g/cm3；游离酚0.3%。1.1.4 固化剂使用有机磺酸固化剂，其黏度通常操纵在200mPa.s,水不溶物的含量0.1%,同时冷冻与随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳固的型砂可使用时间与硬化速度，可选用a+b固化剂或者根据季节不一致选用不一致酸度型号的固化剂。1.1.5 涂料使用醇基涂料。要求涂料的固体含量高,粉料粒度细，粉料及黏结剂的耐火度高，抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有：
3、密度L251.35g/cm3；黏度67s；悬浮性(2h)97%；涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好，涂层强度要高。关于表面球化有深度要求的铸件，应使用氧化镁涂料。3.2 操作工艺规程3.2.1 再生砂准备根据树脂砂再生设备的要求与工艺流程进行操作，获得满足工艺要求的再生砂。特别要注意操纵好进入混砂机时的再生砂的温度，最好在25-35C。3.2.2 砂、树脂、固化剂加入量的调整(1)混砂机的流量测定根据混砂机的设定要求，在正常的生产情况下，至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间内砂、树脂、固化剂的流量进行称量，掌握时间流量。并先将砂流量按混砂机的公称流量进行调整。(2)树脂量的调整根据砂流量
4、调整树脂的加入量,树脂加入量通常操纵在型砂重量的0.8L2%,厚大件取上限，中小件取下限。(3)固化剂量的调整固化剂加入量在正常情况下与砂温与车间环境温度有关，通常操纵在树脂加入量的30-50%,高温时取下限，低温时取上限。放砂时间长的大件固化剂加入量取下限，以保证树脂砂有足够的可使用时间。(4)混砂机的调整与准备严格按混砂机操作规程进行设备的日常保护保养,特别是要及时清理搅笼内的叶片与内壁。每天放砂前应将树脂，固化剂泵单独循环12分钟，并注意检查固化剂加入孔是否有结晶堵塞现象。3.2.3 模具整理与检查熟悉所生产铸件的工艺要求，熟悉工艺文件与工艺装备。检查模具芯盒是否齐全，清除模具芯盒表面存
5、在的多余残留堆积物。检查模具芯盒是否存在缺角、变形，尺寸是否符合图纸要求；检查活块、浇冒口是否残缺。检查定位销、孔配合是否合适；模具的起模装置及吊运装置的安装是否合适。检查模底板是否平直，大小是否符合要求。金属平板的安装务必平整、四角垫平，并保证在一水平面上。木质底板的模具务必放在金属平板上造型，造型前应检查底板与金属平板结合面之间是否有杂物。砂箱大小是否合适，吊耳是否牢靠可用，大型砂箱是否有裂纹等缺陷。准备所需要烘烤的冷铁，芯撑（冷铁、芯撑烘烤后务必冷却至室温才能使用）起模吊运工具、通气绳、填砂的用的砂块。所用冷铁表面最好通过加工或者毛坯表面无缺陷，通常厚大件冷铁使用不得超过3次，薄壁件不得
6、超过5次。所有模具，芯盒均刷好脱模剂后使用。3.2.4 加砂与舂实冷铁、活块、浇冒口模样，与泥芯的出气务必根据工艺要求正确摆放。启动除尘器后开动混砂机，单搅笼混砂机应注意先去掉头砂后再进行放砂操作。中小件能够从模样上放砂,放砂时应注意防止冷铁与活块的移动，并注意拐角、凹槽部位用木棒捣实，其他部位也得用木棒均匀捣实，特别要防止靠近模样部位的型砂局部松散。大型铸件应从砂箱某一角开始放砂，并注意适当调整固化剂的加入量，延长树脂砂的可使用时间。要边放砂边捣实，从砂箱一角逐步沿模具其它方向连续扩展，直至放满整个砂箱。关于大空间砂箱，树脂砂可随模样形状放置一定厚度，通常操纵在150200mm（不填砂块情况
7、下）,务必保证浇口、冒口、出气孔部位的树脂砂达到工艺要求的高度，浇冒口、出气孔部位的高度可用冒口圈等达到工艺要求。放砂结束时，应注意尾砂不得放在浇冒口、出气孔部位,只能放在不重要的地方。由于树脂砂的流淌性非常好，舂实只要求速度快,但不必过分用力。拐角、凹槽等部位务必要舂实。待砂放满后，刮平砂箱与芯盒并气针扎气孔。关于厚大件、墙板件等在盖箱上造型时务必认真扎好通气孔，并操纵离模样3050mm的距离，不能扎透。3.2.5 加砂块或者其他填充物由于树脂砂成本较高,为进一步降低成本可用废砂块或者其他填充物填实砂箱不重要的空间，但应注意如下几个问题：模样表面要舂实，填砂厚度超过模样100mm时，方可加砂
8、块或者其他填充物。无陶瓷管的直浇口邻近、横浇道邻近、出气孔邻近、要求砂型强度高的厚壁铸件等部位不得放置砂块。填充砂块间不得有空隙，应捣实。填充砂块的块度不得过大或者过小，应根据不一致产品的大小，操纵在50200mm之间。3.2.6 起模几分钟后树脂砂略有变色发黏，可拔出冒口、直浇口、出气棒等。起模时间的确定。当砂型外层硬化，内层有强度但未完全硬化时起模。起模时间操纵的好，有利于保护模样与加快砂型硬化。起模时间太早要塌箱；太迟，起模困难，容易损坏模样。通常认为树脂砂可使用时间与脱模时间之比为0.3-0.5o目前暂定可使用时间为715分钟，脱模时间设定为20-45分钟。起模前要检查确认砂型达到足够
9、的强度,可用手在冒口定位等凹进部位触压测定，根据经验及模型实际情况确定，并注意实际起模时间在冬天、夏天，木模与金属模不一致时均有区别。型板模造型的起模要求：检查吊链是否牢靠，长度是否合适；起模时应调整好天平吊与型砂的重心位置，无法调整的应予以配重；先点动行车起模，确认分型面与模板平行后方可起模；当砂型离开模样后应迅速起模；起模方向应垂直于模板；起模时平板不能吊的太高，移动时务必注意使平板平行下落。实样模的起模要求：a.树脂砂达到起模强度后翻箱，准备起模；b.将起模吊环拧紧到起模螺丝上，并将链条穿入吊环，并调整合适的长度；c.调整行车到合适的位置，将链条拉紧并微调链条的长度；d.用橡皮锤边敲打边
10、起模,起模动作先缓慢,当模样快出砂型时应快速上升；e.起模方向应垂直于分型面,并通过模样重心；f.模型起出后,应将模样擦净,并将活动的浇冒口、模样等放在指定的地方，避免损坏、丢失。起模后砂型放置起模后的砂型应放在一个指定的地方。下面四角须垫实（对强度不高的砂箱特别注意）、下箱要放水平，观察分型面是否平整，若不水平须调整下面的垫块。3.2.7 修型起模后需要对起模后破旧的部位进行修补。具体要求如下：因起模而带断的凹槽、拐角或者棱角处的破落砂块,假如整块未破碎，只需吹尽断裂部位的浮砂粒，用粘补胶重新粘住即可，在后序刷涂料时将其缝隙用涂料填塞。假如破旧处的砂块已经碎了，可用新混的树脂砂修补。修补前做
11、出倒钩槽（或者将破旧处挖大些），插上钉子，并吹净浮砂粒，再用新混的树脂砂进行修补。硬化后将多余的部分用砂轮磨去。砂型破旧小或者局部砂型疏松有孔洞时，可用稠厚的涂料浆修补。修补时刮刀要用力将涂料压入孔洞中。破旧处型砂强度的检查，可用手用力擦试，以铸型表面不可能落砂即可。3.2.8 刷涂料刷涂料是树脂砂造型过程的关键环节,直接影响着铸件的表面质量。刷涂料前应将涂料桶内涂料搅拌均匀，并用酒精调整到合适的浓度。关于大件应集中从某一部位刷起，涂刷速度要快且均匀，不得有流痕与刷痕。必要时可用酒精将流痕与刷痕清洗掉，涂刷完毕后应迅速点燃。涂料层厚度通常掌握在0.305mm,薄壁件取下限，厚大件取上限。浇注系
12、统与冷铁部位涂料厚度取上限。对表面质量要求较高的铸件，最好刷两遍涂料，最后用酒精刷一遍。批量较大的件可使用流涂的方法上涂料，以提高生产效率。涂料刷毕后根据客户对铸件表面质量的要求不一致，可使用软绸布对涂料层进行打磨，去掉微小的流痕与刷痕。应注意泥芯头与芯座不能刷涂料，并防止通气孔被涂料堵塞。应检查涂刷后的铸型表面质量，有无涂料堆积，如有可用工具铲刮掉。3.3 制芯应注意的要点3.3.1 芯骨的准备检查芯骨强度是否足够。芯骨放入芯盒，检查大小是否合适，吃砂量是否足够。用钢管做的芯骨，钢管上要有足够多排气孔，并适当绕一些通气绳。用铸铁做芯骨，芯骨上应绕足够多的通气绳，以加强泥芯的排气。检查芯骨用于
13、起芯吊运砂芯的吊环是否可靠。3.3.2 制芯操作要点整体式芯盒a.在芯盒内放入以缠绕通气绳的芯骨，调整各部分至合理的吃砂量，将通气绳引出芯头。将芯骨的吊环整理好，露出舂砂面。芯骨应低于舂砂面一定厚度，此厚度随砂芯的大小不一致而不一致。放砂并舂实，砂放满后刮平芯盒。砂芯固化一段时间并达到足够强度后起芯。起芯时应找准砂芯的重心，行车点动起芯，并用橡皮锤敲动芯盒，当砂芯脱离后应快速起芯。砂芯起出后应放在松软的砂袋上，并垫平，防止砂芯变形。分体式芯盒a.把芯盒清理干净，把两半芯盒夹紧。b.放入绕有足够通气绳的芯骨，芯骨的吊环露出舂砂面，通气绳露出芯头。放砂并舂实，砂放满后刮平。当砂芯达到足够强度后，打
14、开芯盒夹紧装置，打开两半芯盒。取出砂芯，放置在松软的砂袋上，并垫平，防止砂芯变形。关于特殊形状泥芯，垂直舂完达到足够强度后可连同芯盒整体放置水平，打开夹紧装置，取出泥芯。脱落式芯盒脱落式芯盒要紧用于结构较复杂或者拔模斜度小的砂芯，脱落式芯盒与上面两种芯盒方法不一致是：当砂芯达到足够的强度后打开芯盒夹紧装置或者外框，分别取出活块,吊出砂芯。33.3砂芯检查关于复杂或者重要的砂芯，制成后应用样板或者专用量规进行尺寸、形状、表面质量检查。3.4 配模3.4.1 空合箱检查关于首件、首批或者重要的较大铸件，为确保质量，下芯前务必进行空合箱。空合箱时，将长的箱销插入盖箱销套内，下面伸出部分以不超过12O
15、mm为宜，用行车借正砂箱位置（销子孔对准），不能用人拉，注意如今下箱平面的距离四周应基本一致（否则应调整），合箱速度要慢。合箱后，认真观察型腔情况，是否有错位及上下箱平面结合不平等情况，确认符合要求后在上下箱分型面做三道视线，便于检查，若空合箱时发现情况，应及时与技术人员联系，确定解决方法。3.4.2 下芯3.4.2.1 下芯务必熟悉铸造工艺图与工艺要求，熟悉铸件的基本结构、砂箱间及砂芯与砂型的相对位置、砂型数量等,防止下芯位置与方向发生错误或者漏放砂芯。3.4.2.2 根据工艺图的要求，确定下芯次序，以提高铸型装配精度。3.4.2.3 检查砂芯质量不得使用破旧、返潮、表面粉化或者放置时间过长
16、的砂芯。修补过的砂芯应作表面加固，待完全固化后才能使用。芯头过大的砂芯应对芯头作适当修削后才能下到砂型中。芯头尺寸过小的砂芯下芯后应使用树脂砂或者其他堵塞材料对芯头与芯头座的间隙作适当填补。检查砂芯的排气通道是否畅通。3.4.2.4 准备干燥的芯撑、下芯工具及下芯后砂芯检验样板或者量具。3.4.2.5 组装砂芯：复杂的砂芯常需将几个砂芯预先组装后再下到砂型中，下芯前应检查组装砂芯的相对位置是否正确,砂芯间接合是否牢固，分芯面是否合适。3.4.2.6 下芯操作：使用下芯夹具，将砂芯在定位装置导引下下入型腔。手工下芯时应注意：a.吊装砂芯确保通过砂芯平面重心；b.砂芯应平行于下芯片面；c.手扶砂芯
17、确保砂芯稳固。34.27下芯后检查下芯后立即检查的项目有砂芯位置与数量、砂芯与砂箱相对尺寸、砂芯间相对位置。对弯头等圆形铸件应检查砂芯的分型面与砂型的分型面是否平齐，不平齐应做相应调整。填塞芯头与芯座，疏通砂芯排气通道。3.5 合箱3.5.1 合箱前的准备熟悉铸造工艺，熟悉铸型结构特点，准备好型芯撑，过滤网、浇口杯、冒口所需的砂芯等。检查型腔与砂芯的芯头的集合形状与尺寸，损坏的要修补或者更新，修补的砂芯要进一步检查，让其他完全固化，并刷好涂料。清除型腔、浇注系统与砂芯表面的浮砂与脏物，检查出气孔与砂芯排气通道，保证畅通。砂芯在砂型中装配后检查其形状、尺寸与间隙，符合要求后紧固砂芯。3.5.2
18、合箱操作要点铸型的分型面上要清理干净，沿分型面、芯头及气孔周围垫上封箱胶或者封箱泥条。翻转上箱时要注意安全，翻箱后砂型有损坏要进行修补。检查上箱气道是否通畅，冒口、浇口内壁是否干净，检查上下型的定位部分是否准确无误。合箱时上箱要呈水平状态，缓慢下落，准确定位合箱，如分型面处要芯撑，则要用黄泥确定芯撑高度,再放合适的芯撑，然后水平地合上上箱。对大型铸件合箱前应进行空合箱。合箱应检查标记线是否对正，若偏差，应找出原因。若不能解决则坚决不予浇注，并重新开箱查找原因。检查直浇道与横浇道位置，砂芯有无卡砂的可能。检查分型面处是否合严，如有间隙应用耐火泥封箱，杜绝跑火。计算抬箱力，根据抬箱力放好压铁或者选
19、择紧固螺丝紧固铸型。放浇冒口杯，盖好浇口杯，准备浇注。所有的出气孔处要留有标记，以便点火引气，冒口要盖好，防止异物掉入。3.6 浇注3.6.1 浇注前准备：熟悉所浇注铸件的结构与浇注系统，并应明白所浇注铸件所需铁水重量。熟悉浇注铸件所需要的浇注时间，须在规定时间内浇完。清理浇注场地，保证浇注场地畅通无阻。在所浇注铸件砂箱周围垫一层薄砂。确认浇注杯是否正确安放，砂箱是否封好，紧固螺丝有无松动或者压箱铁是否足够。摆放好浇注台架，并确认安全不晃动。3.6.2 浇注除净金属液表面熔渣，用茶壶包浇注，除净茶壶嘴熔渣。浇注小件或者浇注时间长时可在金属液上洒上层稻草灰或者珍珠岩保温。浇时不能中断，始终使浇口
20、杯充满，在铸件工艺流程卡上规定时间浇完。浇注开始时应该以细流金属液浇入，防止金属液飞溅，待快浇满时也应该以细流金属液浇入，防止金属液溢出与减少抬箱力。铁水温度须达到工艺卡规定的浇注温度，低于浇注温度的金属液不能浇入铸型。浇注时在砂型出气孔与冒口处引火燃烧，使铸型中产生的气体易于及时排出。3.7 铸件的冷却时间3.7.1 为防止铸件在浇注后因冷却过快而产生、裂纹等缺陷,并保证铸件在清砂时有足够的强度与韧性，铸件在型内应有足够的冷却时间。中小型铸铁件在砂型中的冷却时间铸件重量(kg)55-1010-3030-5050-100100-250250-500500-10OO铸件壁厚(mm)8121825
21、30405060冷却时间(min)20-3025-4030-6050-10080-160120-300240-600480-720壁薄重量轻的铸件冷却时间取下限值，反之取上限值。3.7.2 大型铸铁件的冷却时间计算大型铸铁件型内冷却时间的经验公式：t=K*G式中：t铸件冷却时间(h)K-铸件冷却速度48(ht)G铸件重量3.8 应注意的几个问题3.8.1 树脂砂务必保持洁净，不得混入其他种类的型砂或者其他夹杂物。造型过程中要注意不能将废弃的封箱用耐火泥、陶瓷片等杂物混入型砂，以免增加灰分。3.8.2 树脂与固化剂桶务必严格区分。由于树脂与固化剂混合后将产生剧烈放热反应，严重时容易产生爆炸，因此
22、务必严格区分与隔离。3.8.3 树脂、固化剂涂料均系易燃易爆物品，树脂砂生产场地应严禁吸烟。3.8.4 定期定量补充新砂。在树脂砂的再生过程中，将产生的510%的微粉并被除尘器除去，因此至少每天应均匀补充510%的新砂，以确保砂量的平衡。3.8.5 树脂砂用原砂与再生砂应严禁受潮，通常对树脂砂来讲水份超过0.2%就会影响固化，甚至造成不固化。3.8.6 树脂砂生产过程中一定要掌握好树脂砂的可使用时间,超过可使用时间的树脂砂严禁使用，以免影响砂型或者砂芯强度。3.8.7 混砂机应定时清理，除净叶片上的附属物，并调整的搅笼内叶片的角度，确保混砂质量。3.8.8 树脂泵与固化剂泵应经常清洗，确保流量
23、正常。3.8.9 定期测试砂流量、灼烧减量、型砂抗拉强度等。3.8.10 定人定期清除灰分。3.8.11 定人定期检查维修、保养再生系统、除尘供风系统。4.0检验与记录树脂砂生产过程中的检验与记录按照公司有关规定执行。树脂砂常温抗拉强度的测定方法D.1试剂与材料a）标准砂：应符合JB/T9224规定；b）对甲苯磺酸70%水溶液：应符合HG/T2345规定。D.2装置a）SWY型液压强度试验机；b）SHY型树脂砂混砂机；c）8字形标准试块模具（模具内8字形标准尺寸按GB/T2684执行，模具材质为木模用材料）；d）台秤：10kg；e）天平：感量0.01g。D.3试样的制备与储存a）试验条件：砂温
24、202；室温202；相对湿度（505）%；b）混合料的配制：取标准砂IoOOg,放入混砂机里，开动后立即加入5.0g对甲苯磺酸水溶液，搅拌Imin,力口入树脂IOg,搅拌Imin后出料；c）制样：将混合料倒入8字形芯盒中人工压实，确保用力均匀一致，然后刮平，达到（或者大于）开模强度时，打开芯盒，成型完毕。每组打样五块，试块重量67lg,试块应在混砂开始5min内成型完毕；d）放置硬化：将已打好的试样在规定试验条件下自然硬化24h。D.4程序工艺试样抗拉强度的测定，按要求测定24h的强度，试样放在强度试验机夹具中，并使夹具中四个滚柱的平面贴在试样腰部，转动手轮逐步加载，直至试样断裂，其抗拉强度值
25、可直接从压力表中读出。D.5结果的表述测定五块试样强度值,然后去掉最大值与最小值，将剩下三块数值取其平均值，作为试样强度值。同意差：三个数值中任何一个数值与平均值相差不超过10.0%。假如超过应从D.3开始重新试验。D.6试验报告试验报告应包含下列内容：a）注明按照本标准；b）树脂名称、型号、批号；c）试验结果；d）试验日期、试验人员。树脂砂铸钢件产生热裂缺陷的原因及其防止措施有什么？用树脂砂生产薄壁、形状复杂的铸钢件时，最容易产生的一种缺陷是热裂。其原因有三：1、使用树脂砂流淌性好，易紧实；树脂加入量少，砂粒上包覆的粘结剂膜薄，这样砂粒受热膨胀，砂芯、砂型的热膨胀率会比水玻璃砂芯（型）高。2
26、、树脂砂受热后，在还原性气氛下树脂炭化结焦而形成坚硬的焦炭骨架，能提高砂芯热强度（如100OC时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5-10倍），严重阻碍砂芯（型）退让。陕喃树脂中糠醇的含量越高（氮含量越低），铸件的热裂倾向越大，由于糠醇提高了树脂的热分解温度，降低了树脂的热分解速度，从而降低了砂型或者砂芯的溃散性，使砂型或者砂芯更加阻碍铸件收缩，造成铸件热裂倾向加重。由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此映喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，特别是框架结构件。3、用吠喃树脂砂时，使用对甲苯磺酸作催化剂会增硫，从而加大热裂倾向性。高温金属凝固时产生的收缩受到砂芯(型)较大的阻力，使铸件产生应力与变形，
27、而合金表面增硫，又降低了抗热裂的能力。当应力或者变形超过合金在该温度下的强度极限或者变形能力时，就会形成热裂。为使树脂砂，特别映喃树脂砂避免或者减少热裂，可采取下列几个方面的措施：1、合金方面(1)操纵铸件的含硫量，宜在0.03%下列，同时避免铸件中出现II型硫化物。(铸钢件中的硫化物呈三种形态，即I型、II型与In型，其中11型的硫化物沿晶界分布，呈断续状，容易引起铸件热裂。)通过调整镒硫比来改变硫的分布型态。(2)关于碳钢件，应使S+P0.07%,由于硫与磷的叠加作用，使热裂倾向性增加。(3)用Al脱氧时，应将铝的残留量Al残留操纵0.1%;过高的Al残量，有利于形成A12S3,甚至可能形
28、成AIN,使钢的断口呈现岩石状，大大降低铸钢件的抗热裂能力。(4)使钢的晶粒能细化。如在钢液中加入稀土与硅钙，既可脱氧、脱硫，又能够细化晶粒。对NiCrMoV钢的测定说明：在相同的条件下，经稀土+硅钙处理的钢液，较之未处理的钢液，其抗裂能力高2倍以上。2、铸造工艺方面(1)在满足铸件的充填性的要求时，尽量降低钢液的浇注温度。对0.19%C的碳钢，在1550C时浇注比在160Oe时浇注，其抗热裂能力几乎高一倍。(2)关于薄壁铸件，宜使用较高的浇注速度。如对某铸钢件，重量为125Kg,壁厚为15mm,浇注时间为14秒时不出现热裂；延长至40秒就观察到裂纹。(3)在铸件易发生裂纹处设置防裂筋，是防止
29、铸钢件热裂的有效措施。具体办法参阅文献o(4)及时松箱，也有助于减少热裂，由于能够减少铸件的收缩应力。3、造型材料方面(1)降低树脂加入量，或者对树脂改性，使树脂具有热塑性，让吠喃树脂在高温时不结焦或者少结焦，从而保证其有良好的高温容让性。(2)在映喃树脂砂中加入附加物，使树脂砂具有热塑性；或者者在收缩受阻最严重处，加入木粉、泡沫珠粒;或者者在铸型中相应部位放塑性好的退让块，提高其高温退让性。(3)使用磷酸固化剂。由于磺酸类固化剂容易引起铸件表面渗硫，在铸件表面引起微裂纹，成为龟裂源。(4)使用热膨胀系数较小的造型材料，如用铭铁矿砂等代替石英砂等。(5)减薄砂芯(型)的砂层厚度，如使用中空砂芯
30、。比如：某类阀门铸件，仅仅通过减薄型芯砂层厚度，改变芯骨的连接方法，就消除了铸件的热裂缺陷。(6)在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或者找其它激冷措施。(7)使用能有效减少渗硫的涂料。4、铸件结构方面铸件的形状与尺寸，是由设计者决定的，生产方无法改变。但是，关于园角的大小，壁厚过渡处的处理等，能够与有关设计部门协商，按照铸造生产要求作适当修改。上述几方面的因素对铸钢件热裂都有影响，但关于某一具体铸件，可能只有其中的部分因素是要紧的。Xiayaxi发表于2011-2-2111:29碱性酚醛树脂砂在铸钢件生产中的应用一、前言在铸件生产过程中，造型制芯工艺占有十分重要的地位,它直接影响铸件的质量，生产成
31、本，生产效率，资源利用及环境污染。随着科学技术的不断进步，世界贸易的不断扩大，环境保护意识的增强，与能源紧张、材料涨价等问题的日益严重，对铸造生产与铸件质量提出了更高的要求。为了习惯二十一世纪节能、环保、优质、高效铸造的需要，在铸件生产中使用先进的造型制芯工艺是至关重要的。先进的造型制芯工艺务必满足下述的要求：L造型制芯容易操作，型芯质量稳固。2,劳动环境好，对生态环境的污染小。3.生产的铸件质量好，铸造缺陷少；具有较强的市场竞争力。4.生产成本低，生产效率高。5,最大限度地利用自然资源，节约能源。山推铸钢公司的前身是山推股份公司下属的铸钢分厂，由于环境污染的原因由市区内搬迁到开发区的山推国际
32、事业园内。生产的产品要紧是工程机械推土机、挖掘机上使用的普通碳钢铸件与低合金钢铸件。在铸钢分厂时用的是Co2硬化水玻璃砂法造型制芯，在生产中存在型芯质量不稳固、铸件表面容易粘砂、清砂困难、砂眼类缺陷多等问题，再生难，旧砂利用率仅为50-60%。铸钢件的质量不稳固，没有较强的市场竞争力。但国内大多数的铸钢件生产采取的都是水玻璃砂法造型制芯；同时由于铸钢件仅在山推生产的推土机上使用，不存在销售问题，不用考虑成本；因此一直使用水玻璃砂法造型制芯。其间针对上述问题也不断的想办法解决，但也是一直从改善水玻璃砂的性能方面着手，效果不是很理想。值此搬迁的机会，公司领导决定使用一种全新的造型制芯工艺来解决使用
33、水玻璃砂工艺产生的许多问题。通过多次的考察、论证，充分熟悉了国内外铸造业的进展动态，最后决定使用酯硬化碱性酚醛树脂砂工艺。通过了近三年的生产实践，取得了令人比较满意的结果：使用这种工艺造型制芯操作方便、气味小、铸件光洁、尺寸精度高、砂芯溃散性好，旧砂再生利用率达到85%,具有优良的综合性能。二、碱性酚醛树脂的现状及进展前景碱性酚醛树脂是由苯酚与甲醛在碱催化剂作用下合成的，它的固化剂为有机酯。碱性酚醛树脂砂工艺早在1984年就在英国的铸造工业中得到了应用。通过了二十多年的推广应用，现在发达国家的铸钢件生产使用碱性酚醛树脂砂工艺的比较普遍，已经是一种很成熟的工艺。生产中遇到的问题也越来越少，生产出
34、的铸钢件质量稳固。使用这种工艺很容易就达到优质高效的目的，同时也满足了环境卫生与劳动保护方面的要求。反观在国内从八十年代末开始应用，开始应用的时间不算很晚，但是由于国内对铸钢件的质量要求不高,同时水玻璃砂的成本较低，碱性酚醛树脂砂工艺没有得到很好的推广，还不能算是一种很成熟的工艺。因此国内的铸钢件生产使用碱性酚醛树脂砂工艺的也比较少，这也是国内生产的铸钢件普遍质量不好的原因之一,O出口铸钢件占生产铸钢件的比例远远低于出口铸铁件占生产铸铁件的比例。随着世界贸易范围的不断扩大,许多发达国家在全球范围内采购铸钢件。但是由于我们国家生产的铸钢件普遍质量不好，因此占有的市场份额有限。现在假如我们积极推广
35、使用碱性酚醛树脂砂工艺生产出优质的铸钢件，不仅使自己产品质量能够得到提升，争强产品竞争力；同时能够大量出带来显著的经济效益与社会效益。三、碱性酚醛树脂砂在实际生产中的应用在实际应用过程中，感受到碱性酚醛树脂砂工艺确实比水玻璃砂工艺先进的多。但是不可避免的也存在一些问题,由于国内碱性酚醛树脂砂工艺的应用不是很成熟，因此有些问题从工具书上寻找不到解决的办法，只好自己尝试解决生产过程中出现的各类问题。关于每个使用碱性酚醛树脂砂工艺生产铸钢件的公司，由于生产铸钢件的种类重量与实际生产条件的不一致，同一个问题的解决办法也不近相同。同样有的时候一种问题有几种解决的办法，这时就需要根据自身的生产条件选择最适
36、合可行的，这样即能够解决问题，同时又能够使得成本增加的最少。下面就我们公司如何解决在实际应用过程中遇到的一些问题做一下全面的讲解。这些问题的解决办法是根据我们公司现有的生产条件制定出来的。有一些方法并不是最佳的，只能说是最适合我们公司生产的产品及生产条件。对其它铸钢件公司遇到的相同问题，我们公司的解决方法不一定适用,但也许能够起到一定的借鉴，从而找出自己的解决办法。1,旧砂的再生利用率根据相应的资料显示，日本习惯使用强力再生，树脂残留膜经多次强力摩擦而剥落，再生回用率达90%。山推铸钢公司确定砂再生设备生产能力时，为了达到90%的再生回用率，使用了四级离心再生方式。最初回用率完全达到了90%,
37、但是再生砂的使用强度低，作为背砂使用时经常发生沉箱、塌箱的现象。通过大量的实验分析后发现，再生砂中粒形过细的砂及含尘量偏大，消耗一部分树脂固化剂，从而影响砂型强度。后来对再生设备进行了改造。增强了去除粒形过细的砂及尘的效果，使得再生砂的使用强度得到了很大的提高，基本满足了生产要求。这时的再生回用率是85%o由于我们公司使用的原砂是破碎擦洗砂，可能再生时对粒度的影响较大，因此感受旧砂再生回用率在85%时，使用效果还算理想。由此得出的结论是：不能太过于追求旧砂再生回用率。原砂来源是破碎砂时，85%的再生回用率应该是比较理想的。原砂来源是海砂时，再生回用率也许能更高一些。2 .影响树脂固化剂加入量的
38、几方面因素(1),原砂的粒度：原砂的粒度过于集中、偏细导致树脂固化剂消耗增加。通过对不一致粒度的组合进行对比试验，将原砂粒度构成由原先的40/70目调整为30/70目，使得原砂的粒度构成相对分散、粗细搭配均匀，对树脂固化剂加入量的降低起到了一定的作用。(2),再生砂的含尘量、灼减量：再生砂的含尘量、灼减量的多少直接影响了使用时树脂固化剂的加入量。树脂固化剂加入量太多的话对再生效果也产生不好的影响，形成恶性循环。因此再生后的含尘量、灼减量越低越好。目前我们公司把再生砂的含尘量、灼减量操纵在很低的范围以内，满足正常生产使用时需要加入的树脂固化剂的量不是很高，基本上处于一种稳固的循环状态。3 .砂温
39、与环境温度的差异对生产的影响在冬季生产的时候，假如砂温与环境温度的温差超过15,将导致砂型的硬化速度不一样，容易导致沉箱砂眼等缺陷。因此应该尽量使砂温与环境温度保持一致。假如做不到一致,也应该使砂温与环境温度的差异保持在15以内。4 .固化剂配比的准确性碱性酚醛树脂砂工艺其中一个比较大的优点是不需要改变树脂固化剂的加入量，根据温度的变化改变不一致固化剂的对比就能够实现固定的可使用时间与起模时间。我们公司目前要紧使用圣泉公司提供的树脂与固化剂，固化剂有快速、中速、慢速三种型号。根据一年四季的砂温的变化，需要不断调整三种固化剂的对比。由于我们公司有两条造型线，一线上的混砂机是进口意大利IMF公司的
40、，二线的混砂机是国产的。通过两条线的生产情况发现了一些差异：意大利IMF公司生产的混砂机具有自动调节功能，使用起来使得固化剂的快慢对比能够与砂温准确的习惯，从而使得一线生产运转正常稳固。国产的混砂机普遍没有自动调节固化剂快慢对比的功能，使得固化剂的快慢对比不能很好地与砂温习惯，手动调节比较烦恼，而且也不很准确-可使用时间、固化速度不稳固，对砂型强度有影响。通过07年的山东铸协会议熟悉到圣泉公司开发了一种A+B+C固化剂自控仪，自控仪可根据砂温的变化自动调节固化剂配比，可实现在砂温变化下固化速度基本稳固。通过与圣泉公司的联系交流，在圣泉公司的积极配合下已安装完成，目前正在使用中，二线的生产运转也
41、正常稳固。5 .使用碱性酚醛树脂砂工艺生产铸钢件容易出现的一些质量问题(1) ,再生砂的使用对铸钢件质量的影响：适合铸钢件生产的几种砂工艺中，碱性酚醛树脂砂最大的优点是可再生回用，使用得当能够有效地降低成本，保证产品质量稳固。与水玻璃砂工艺相比，碱性酚醛树脂砂工艺不容易产生粘砂、砂眼缺陷。但是假如对碱性酚醛树脂砂使用不当，同样容易产生粘砂、砂眼缺陷。通常情况下，旧砂再生后混入一定量的新砂完全能够当作新砂使用。但是关于某些散热性较差的产品则最好用新砂当面砂使用。由于通常情况下砂芯形成的铸钢件部位散热效果都不好，因此制芯全部使用新砂。由于树脂砂发热量大，务必使用涂料刷涂，才能够有限防止粘砂、砂眼等
42、缺陷的大量产生。有的产品甚至需要用涂料刷涂2-3次。(2) ,树脂砂发热量大对铸钢件质量的影响：由于树脂砂的发热量大，在铸造过程中会增大铸钢件产品结构中有拐角的地方的热节。假如拐角处半径尺寸小的话,很容易产生裂纹、表面缩松、粘砂等缺陷。针对这类问题能够有好几种解决方法。一是适当增大拐角处半径尺寸；二是使用外冷铁；三是可在拐角处使用散热效果好的错砂或者铭矿砂当面砂使用；与其它的解决方法。以上方法都在使用，有的时候是多种方法同时使用，以达到消除缺陷的目的。,树脂砂的热塑性对铸钢件质量的影响：我们公司生产的铸钢件中有许多挖掘机上使用的轴座类产品，在最初的生产中发现普遍存在下列问题：一是轴孔加工后发现
43、表面裂纹；二是铸件内腔尺寸普遍偏大，有些尺寸偏大已严重影响了产品在挖掘机上的使用。通过分析分析是砂芯的退让性差造撑的。同样的针对裂纹问题能够有几种解决方法。一是在芯砂中加入一定量的填充物；二是使用退让性好的Co2硬化的树脂砂；三是使用覆膜砂制做壳芯；与其它的解决方法。这几种方法都在使用，效果都不错。针对尺寸偏差问题就只能是局部增加工艺补正量，也较好的解决了问题。任何一种工艺在实际生产使用中，都会产生许多问题。有很多问题只要积极地去解决，都能够找到解决的方法。我们公司使用碱性酚醛树脂砂工艺生产铸钢件已经将近三年了，在期间碰到了许多问题，也解决了很多问题。其它使用碱性酚醛树脂砂工艺生产铸钢件的公司
44、确信也碰到了许多问题，相信有些问题的解决方法比我们公司的更好更合理。以上只是我们公司的一家之言，希望能够起到抛豉引玉的作用，使得其它公司也把自己的先进经验拿出来让大家学习借鉴。我们能够通过山东省铸协安排的各类活动，多在一起进行交流，相互学习，总结经验，为了国内的碱性酚醛树脂砂工艺的完善尽一点微薄之力。努力地把碱性酚醛树脂砂工艺在国内的应用推广开来，让国内生产的铸钢件质量得到普遍的提高，使得国内的铸钢件生产具有更加广阔的前景页：树脂砂工艺第一章/概论11自硬吠喃树脂砂的概念自硬味喃树脂砂的命名来源于英语的FuranNo-Bakeprocess,它表示以吠喃树脂为粘结剂，并加入催化剂混制出型砂，不
45、需烘烤或者通硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。通常被简称之“冷硬树脂砂”，甚至“树脂砂”。下列介绍两个基本概念。一、味喃树脂的概念由碳原子与其它元素原子（如0、S、N等）共同构成的环叫做杂环、构成杂环的非碳原子叫杂原子。含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。所谓“吠喃”，是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物，它是表示一族化合物的基本结构总称。在吠喃系中不带取代基的杂环作为母体，叫做“吠喃”，它的衍生物则根据母体来命名。吠喃本身在互业上并无什么用途，但它的衍生物糠醛与糠醇，却是互业上的重要原料，它们是最重要的味喃衍生物，糠醛学名叫吠喃甲醛，糠醇学名叫吠喃甲醇。它们的分子结构如下：含有
46、糠醇的树脂称之吠喃树脂。作为铸造粘结剂用的吠喃树脂通常是用糠醇（FA）与尿素、甲醛或者苯酚等缩合而成的，如尿醛吠喃树脂（UF/FA）、酚醛吠喃树脂（PF/FA）、酚胭醛吠喃树脂（UPF-FA）与甲醛糠醇树脂（F/FA）等。二、吠喃树脂的硬化机理根据吠喃树脂的构成不一致，分别能够通过加热、通入硬化气体或者添加酸催化剂等方法使其固化。酸催化（即“自硬”）的吠喃树脂通常糠醇含量都超过50%o其硬化机构很复杂，现在还未完全弄清晰，但基本的树脂化反应包含了糠醇的第一醇基与吠喃环的第五位氢之间的脱水缩合，此外吠喃环的断裂生成乙酰丙酸，第一醇基间脱水生成酸与醛等等的反应。图1-1为吠喃树脂粘结剂的成分与代表
47、性的吠喃自硬树脂结构的一例。•初期阶段12自硬吹喃树脂砂的优缺点一、自硬吹喃树脂砂具有下列优点：1 .铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高。这是由于树脂砂造型能够排除许多使型（芯）变形的因素。如：（1）型砂流淌性好，不需捣固机紧实，减少了模样（芯盒）的伤损与变形；（2）砂型（芯）固化后起模，减少了因起模前松动模样与起模时碰坏砂型（芯）引起的变形；（3）无需修型，减少了修型时引起的变形；（4）无需烘烤，减少了因烘烤造成的铸型（芯）变形；（5）铸型强度高、表面稳固性好，故芯头间隙小、分型负数小，减少了下芯、配模过程中铸型的破旧与变形，保证了配模精度；（6）铸型（芯）硬度高，热稳固性好，能够有效地抵御浇注时的型壁退让、迁移现象，减少了铸型的热冲击变形（如胀砂等）；（7）型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害。综上所述，由于在各个工序中都最大限度地排除了影响铸型、铸件变形与损坏
