汽缸体铸件最常见的缺陷-气孔产生的对策
1.2.1 模型上较高部位设置数量足够、截面恰当的出气针或排气片;而芯头部位设置排气空腔。上述排气系统均应将气体引至型外。通常排气截面应为内浇道总截面积1.5—1.8倍左右。
1.2.2 浇注系统按半开放半封闭原则设置为宜,且须具有一定的拦渣功能,这样铁液充型时比较平稳,不会冲击铸型或产生飞溅或卷人气体。而浇注系统的截面大小以8-lOkg/s的浇注速度来计算较为适宜。
1.2.3 铁液的熔炼温度应不低于1500℃,而手工浇注时末箱的浇注温度应控制在1400'C左右(视铸件大小与壁厚可适当调整)。最1好能采用自动浇注,浇注温度误差应在20℃以内。
1.2.4 一个好的适于高压造型的砂处理系统,型砂水分应控制在2.8-3.2%,其时的紧实率应在36-42%之间,而温压强度应达180-220kpa(均指在造型机处取样检测)。为达这些指标,需监控型砂的灰份,辅助材料的添加量,合适的原砂粒度、循环砂的温度及混砂效率。
1.2.5 注意做好铁液去渣,浇注时挡渣引火以及孕育剂的干燥等工作。
1.2.6 对于干式汽缸套结构的发动机缸体,至关重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工艺:
a、水套坭芯用砂的平均细度较之其他砂芯要粗一些,以求有良好的透气性。
b、设置充分的互相连通的排气孔网并使之能排出型外,这些孔网尽可能在制芯时生成,亦可在成型后钻加工形成。对于前者要定期监控检查孔网是否畅通(当心部芯砂固化不良时易将孔网堵塞)。 c、对砂芯砂性能要综合考虑,不能片面追求强度。当强度太高时,势必要增大树脂用量,从而使芯砂发气量太高;而当水套芯的结构比较复杂纤薄砂厚不均匀,且又能开出排气孔网时,就要求砂芯有较高的强度,即使发气量大些也无妨。
d、当水套芯有排气孔网时,涂料要有较好的屏蔽性;当水套芯截面不便设置排气孔网时,涂料要有较好的透气性,这时砂的粒度也应更粗些。
e、当水套芯布有排气孔网,且使用屏蔽性涂料时,在浸涂时要防止涂料液进入排气孔网,更要注意封火措施(可使用封火垫片材料),以免浇注时铁水进人排气孔网,把排气道堵死; f、涂料的发气量要低,且施涂后一定要充分干燥。
一个成熟的水套芯工艺,可以将缸筒加工后内表面的气孔废品率控制在3%o,甚至更低。与缸体水套芯相类似,对缸体的油道芯、挺杆腔砂芯以及缸盖的水套芯,其工艺方法、工艺措施也可仿照缸体水套
冷芯盒技术参数介绍
工艺操作
此工艺是用在使砂芯或外模硬化的。因与模型直接接触,故其表面及再制砂芯上有高度的精1确度,同时建立高的砂芯瞬时强度。此工艺不用外来热源加热模具。砂芯硬化是以气体催化剂通过砂芯而成。
化学材料
以下三种液体成分使用:
ISOCURE Ⅰ是一种酚醛树脂溶于溶剂中。
ISOCURE Ⅱ是一种异氰酸树脂溶于溶剂中。
可用的催化剂叔胺:ISOCURE 700[TEA,三乙胺(C2H5)3N]或者ISOCURE702(DMEA,二甲基乙基胺)气态化的催化剂通过砂芯使以上两种混合的树脂立即硬化。
已经使用在以下工业铸件:钢、铁、铜合金、铝、镁、砂芯重量范围:0.3磅至1500镑。
原砂使用种类:硅砂、湖砂、鉻铁矿砂、鋯砂。
环境清洁
虽然冷芯盒工艺是较新的技术(始于1968年),但所使用的原料仍是旧的。酚醛树脂1950年已使用,1955年用于壳型工艺,1965年用于热芯盒工艺。异氰酸树脂自1965年已使用于自硬油砂工艺。胺催化剂也同时用在自硬油砂工艺中。以上材料安全数据资料全部备有以便索取。
选择最1佳制芯材料和制芯条件
砂、树脂、填充料、混合、挤压、硬化、废气排放、砂芯砂模涂料、材料储存、设备保养及清理、通用材料比较
砂
砂粒细度(G.F.N)最1好—G.F.N 50—60,典型可用范围:G.F.N 40—90,但是高G.F.N会需要较多的树脂量,砂的吹送较困难,需用较多的催化剂,而且砂的透气度会减低。砂粒形状圆形对强度最利。次角形对减少毛刺或飞边有利。吸酸(A.D.V)0至5最1好,5至20为可用范围。吸酸值之重要是因为:冷芯盒数脂在碱性情况下提早反应硬化吸酸值高则存放期缩短。
酸度值(PH)
以接近中性为最1好(PH≈7)。
因为高碱性的混砂将缩短存放期。污染物成分(如粘土,氧化物等)粘土及氧化物的含量越低越好,可用范围如下:粘土0至0.3%。氧化物0至0.3%。砂的温度21℃至27℃最1好(700F至800F),10℃至41℃为可用温度范围。混砂存放温度要在10℃至41℃的原因是在储槽内砂温越高,其化学反应越快,因而混砂的存放期就会缩短。混砂存放温度低于10℃,因为ISOCURE组份Ⅰ太粘而混拌不易。
砂内水份含量
最1好是0至0.1%,通常0.25%以下为可用范围。0.25%以上水份含量,砂芯品质既大减,因为水份含量会产生以下问题:水份与数脂第二组份起化学反应。水份减低砂之流动性。所以水份会降低砂芯强度及硬度。
射芯机射砂过程的3个阶段
射芯机射砂过程的3个阶段
射芯机射砂过程很快,在小纽射砂机上从射砂开始,压缩空气进人射砂简到芯盒填满,仅需0.3一..5..在射砂简中气压达到最商点前后,已基本射完,芯盒己经坡满.
射砂过程大致可以分成以下3个阶段.
(1)41前期
快速进气阀打开后,射砂简内气压上升的最初阶段.型砂尚不能射出,到了气压提高到一定程度,型砂才能从射孔射出.射前期的时间很短,为0.008一0.011:.射砂开始时,筒内气压约为SD k物.
(2)自由射砂阶段
砂粒由气流推动,由射孔射出填人芯盒.这一阶段的特点是砂毯是以气砂流形式穿过空间填人芯盒,自由射砂阶段时间不长,为0.3一0.5.,接近805'0一90%的芯(型)砂在这一阶段填人芯盒.
(3)压砂团紧实阶段
芯盒荃本射满后,自由射砂阶段结束,但芯砂进人芯盒的运动井未停止,在射砂头内气压与芯盒上部气压差的准动下,芯砂继续向芯盒填充,射孔中原来是稀琉的气砂流,这时成为砂团互相推压的密集流.这一部分后推人的型砂称做压砂团,它可使芯盒上部的型砂紧实度继续提高
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