本發(fā)明專利技術(shù)提供一種芯砂混制工藝，包括以下步驟：ａ）將陶瓷砂和焙燒砂按照質(zhì)量比４∶６～６∶４混合；ｂ）陶瓷砂和焙燒砂初混２０－３０ｓ，向陶瓷砂和焙燒砂的混合物中加入固化劑，混合５０ｓ～６０ｓ后再加入熱芯盒樹脂，混制１２０－１５０ｓ，所述熱芯盒樹脂的加入質(zhì)量為陶瓷砂和焙燒砂總質(zhì)量的１．８％～２．５％，所述固化劑的質(zhì)量為熱芯盒樹脂質(zhì)量的２０％～３０％。還提供了一種包括該芯砂混制工藝的熱芯盒制芯工藝。本發(fā)明專利技術(shù)的芯砂混制工藝，原砂采用陶瓷砂和焙燒砂，在制芯過程中對模具的磨損較小，砂芯脫模性好；更節(jié)省樹脂，樹脂用量較小，成本低；陶瓷砂焙燒砂砂芯潰散性好，生產(chǎn)的鑄件的內(nèi)腔質(zhì)量較好；陶瓷砂資源更加充足。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種芯砂混制工藝、熱芯盒制芯工藝及其制備的 砂芯。
技術(shù)介紹
熱芯盒制砂芯工藝，是鑄造生產(chǎn)中一種機器制造砂芯的方法，將鑄造用砂、熱固性 樹脂和催化劑混合成的砂料射入具有加熱裝置的芯盒中，加熱到180°C 250°C，使貼近芯 盒表面的砂料受熱，在溫度作用下，其粘結(jié)劑在很短時間內(nèi)即可縮聚而硬化，形成砂芯，不 須再進烘爐烘干，具有縮短生產(chǎn)周期等優(yōu)點。而且，只要砂芯的表層有毫米結(jié)成硬殼即可自 芯盒取出，中心部分的砂芯利用余熱和硬化反應(yīng)放出的熱量可自行硬化，它為快速生產(chǎn)尺 寸精度高的中、小砂芯(砂芯最大壁厚一般為50mm 75mm)提供了一種非常有效的方法， 特別適用于汽車、拖拉機或類似行業(yè)的鑄件生產(chǎn)。芯砂是鑄造生產(chǎn)中用于制造砂芯的材料，一般由鑄造砂、型砂粘結(jié)劑和輔加物等 造型材料按一定的比例混合而成。砂芯在鑄型中大部分被高溫的液態(tài)金屬所包圍，而支撐 定位部分的尺寸一般較小，因此芯砂除應(yīng)具有一般型砂的性能外，還要求有較高的強度、透 氣性、退讓性和潰散性。熱芯盒制芯工藝按照制備芯砂使用的原料不同主要有覆膜砂制芯工藝和鉻礦砂 熟料砂制芯工藝等。其中鉻礦砂熟料砂制芯工藝是按照一定比例將鉻礦砂、熟料砂和樹脂 混制2min 3min，使用熱芯盒射芯機將混好的芯砂射制成型，經(jīng)220°C 260°C，2min 3min加熱固化的一種芯砂成型方式。該工藝可以穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)長度約Im的干式缸套氣 缸體水套芯，但是鉻礦砂為天然鉻礦石粉碎制得，形狀為尖角顆粒，在長期使用后，鉻礦砂 對模具的磨損較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的問題在于提供一種芯砂混制工藝，其制備的芯砂用于熱芯盒制芯時 對模具的磨損較小。本專利技術(shù)還提供了一種熱芯盒制芯工藝及利用這種制芯工藝制備的砂芯。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案為一種芯砂混制工藝，包括以下步驟a)將陶瓷砂和焙燒砂按照質(zhì)量比4 6 6 4混合；b)陶瓷砂和焙燒砂初混20-30S，向陶瓷砂和焙燒砂的混合物中加入固化劑，混合 50s 60s后再加入熱芯盒樹脂，混制120-150S，所述熱芯盒樹脂的加入質(zhì)量為陶瓷砂和焙 燒砂總質(zhì)量的1. 8% 2. 5%，所述固化劑的質(zhì)量為熱芯盒樹脂質(zhì)量的20% 30%。作為優(yōu)選，所述陶瓷砂的Al2O3含量大于等于75%。作為優(yōu)選，所述陶瓷砂耐火度大于等于1700°C，角形系數(shù)小于等于1. 1。作為優(yōu)選，所述陶瓷砂中75% 80%的顆粒為40/70目或50/100目。作為優(yōu)選，所述焙燒砂中75% 80%的顆粒為40/70目或50/100目。作為優(yōu)選，所述熱芯盒樹脂為呋喃樹脂、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種。作為優(yōu)選，所述固化劑為磺酸固化劑、酚醛樹脂固化劑或環(huán)氧樹脂固化劑中的一種。一種熱芯盒制芯工藝，包括以下步驟1)根據(jù)所述芯砂混制工藝混制芯砂；2)使用射芯機將芯砂射制成型，再加熱固化；3)將固化后得到的砂芯覆上涂料；4)烘干砂芯。一種砂芯，由所述熱芯盒制芯工藝制成。本專利技術(shù)提供的熱芯盒制芯工藝與現(xiàn)有技術(shù)即鉻礦砂熟料砂制芯工藝的區(qū)別在于 芯砂混制工藝，原砂采用陶瓷砂和焙燒砂，陶瓷砂為鋁礬礦高溫下風(fēng)吹成型，形狀為球形， 角形系數(shù)< 1. 1，表面積小，焙燒砂為實體硅砂，角形系數(shù)< 1.2，而鉻礦砂為尖角結(jié)構(gòu)，角 形系數(shù)大于陶瓷砂和焙燒砂，熟料砂為孔隙片狀結(jié)構(gòu)，容易容納樹脂，因此陶瓷砂和焙燒砂 比鉻礦和熟料砂更節(jié)省樹脂；陶瓷砂和焙燒砂由于都經(jīng)過高溫處理，砂體干凈，含泥量小于 0.2%，而鉻礦砂為天然粉碎，含泥量比陶瓷砂和焙燒砂高；另外國內(nèi)所用鉻礦砂多為南非 出產(chǎn)，資源受國際大宗商品價格影響重大，運輸成本也高，而本申請使用的陶瓷砂為國內(nèi)生 產(chǎn)，資源更加充足；綜上幾點本專利技術(shù)的芯砂混制工藝意義重大，可以降低鑄造成本。基于陶 瓷砂焙燒砂的形狀特點，在制芯過程中該芯砂對模具的磨損較小，砂芯脫模性好。由于使用 的熱芯盒樹脂量小，使陶瓷砂焙燒砂砂芯潰散性好，因此采用本專利技術(shù)的熱芯盒制芯工藝生 產(chǎn)的鑄件的內(nèi)腔質(zhì)量較好。本專利技術(shù)提供的熱芯盒制芯工藝與現(xiàn)有技術(shù)覆膜砂制芯工藝的區(qū)別在于制得砂芯 的大小不同以及鑄造過程對砂芯的要求不同。陶瓷砂焙燒砂制芯工藝可以生產(chǎn)長約lm，壁 厚8-lOmm的超大砂芯；該砂芯可以滿足惡劣的鑄造環(huán)境，該砂芯強度高，鑄造過程不斷裂； 陶瓷砂具有較大的蓄熱系數(shù)，鑄造過程變形量小，滿足鑄造工藝要求。覆膜砂制芯工藝一般 用于生產(chǎn)長度500mm以內(nèi)的砂芯，該工藝種原砂不含高蓄熱系數(shù)的物質(zhì)，生產(chǎn)的砂芯尺寸 越大變形量越大。具體實施例方式為了進一步了解本專利技術(shù)，下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本專利技術(shù)的特征和優(yōu)點，而不是對本專利技術(shù)權(quán)利要求的 限制。本專利技術(shù)提供的一種芯砂混制工藝，包括以下步驟a)將陶瓷砂和焙燒砂按照質(zhì)量比4 6 6 4放入混砂機中混合均勻。陶瓷 砂也叫寶珠砂，是一種高鋁砂，為國內(nèi)生產(chǎn)，資源充足，本專利技術(shù)優(yōu)選使用Al2O3含量大于等于 75%的陶瓷砂，耐火度大于等于1700°C，角形系數(shù)小于等于1. 1，顆粒較圓，優(yōu)選的，陶瓷砂 中75% 80%的顆粒為40/70目或50/100目；焙燒砂也叫相變砂，為擦洗砂經(jīng)870°C以 上高溫2h 3h焙燒后得到，制備過程發(fā)生相變，主要成分是二氧化硅，優(yōu)選的，焙燒砂中 75% 80%的顆粒為40/70目或50/100目。b)陶瓷砂和焙燒砂初混20-30S，向陶瓷砂和焙燒砂的混合物中加入固化劑，混合 50s 60s后再加入熱芯盒樹脂，混制120-150S，熱芯盒樹脂的加入量為陶瓷砂和焙燒砂總 質(zhì)量的1. 8% 2. 5%，固化劑的質(zhì)量為熱芯盒樹脂質(zhì)量的20% 30%。熱芯盒樹脂為呋 喃樹脂、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種，固化劑為硫磺固化劑、酚醛樹脂固化劑或環(huán)氧樹脂 固化劑中的一種。陶瓷砂的表面積較大，焙燒砂為實體硅砂，因此使用陶瓷砂和焙燒砂比鉻 礦砂熟料砂制芯工藝中所用的片狀空隙結(jié)構(gòu)的熟料砂更節(jié)省樹脂，制芯成本較低。本專利技術(shù)提供的熱芯盒制芯工藝，包括以下步驟1)根據(jù)上述本專利技術(shù)提供的芯砂混制工藝混制芯砂。2)使用熱芯盒射芯機將混制好的芯砂射制成型，再經(jīng)過加熱固化，射砂壓力、保溫 溫度和固化時間與現(xiàn)有熱芯盒制芯工藝相同，根據(jù)砂芯的大小、厚薄等而定，為本領(lǐng)域技術(shù) 人員所公知。由于陶瓷砂為鋁礬礦高溫下風(fēng)吹成型，形狀為球形，在射芯機制芯過程中對模 具的磨損較小，砂芯脫模性好。3)將固化后得到的砂芯覆上水基或醇基涂料。4)將覆了涂料的砂芯烘干，根據(jù)砂芯的大小、厚薄等確定烘干溫度、烘干時間，為 本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本專利技術(shù)還提供由上述熱芯盒制芯工藝制成的砂芯，該砂芯比鉻礦砂熟料砂制芯工 藝制備的砂芯的潰散性好，使用該砂芯生產(chǎn)的鑄件的內(nèi)腔質(zhì)量也更好。現(xiàn)利用本專利技術(shù)提供的熱芯盒制芯工藝制備干式缸套氣缸體水套砂芯，砂芯總長 970mm,主要厚度8_10mm，最薄5mm，這種砂芯長度大、砂芯薄，鑄造過程對該砂芯要求很高， 不能變形、斷裂，很難生產(chǎn)，具體制備過程如下實施例1 1)取陶瓷砂和焙燒砂按照質(zhì)量比4 6放入混砂機中混合均勻，其中陶瓷砂為鞏 義市米河宏達白水泥廠生產(chǎn)，型號為AFS，焙燒砂為承德旭城造型材料有限公司生產(chǎn)。向陶瓷砂和焙燒砂的混合物中加入烏洛托品水本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種芯砂混制工藝，其特征在于，包括以下步驟：ａ）將陶瓷砂和焙燒砂按照質(zhì)量比４∶６～６∶４混合；ｂ）陶瓷砂和焙燒砂初混２０－３０ｓ，向陶瓷砂和焙燒砂的混合物中加入固化劑，混合５０ｓ～６０ｓ后再加入熱芯盒樹脂，混制１２０－１５０ｓ，所述熱芯盒樹脂的加入質(zhì)量為陶瓷砂和焙燒砂總質(zhì)量的１．８％～２．５％，所述固化劑的質(zhì)量為熱芯盒樹脂質(zhì)量的２０％～３０％。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫少軍，佟德輝，劉慶義，臧加倫，齊建，李明，任懷喜，李娜，劉云云，呂清軻，王仕春，
申請(專利權(quán))人：濰柴動力股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：37[中國|山東]
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