一種制芯工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鑄造領域，特別涉及一種應用于汽車發(fā)動機缸體鑄造用砂芯的制芯工
-H-
O
【背景技術】
[0002]氣孔缺陷是鑄造工藝中常見的缺陷之一，特別是在現(xiàn)有技術中，由于采用了高發(fā)氣量、排氣性差的覆膜砂進行制芯，在不易設計排氣措施的鑄件上應用非常容易造成傾入性氣孔缺陷；而低發(fā)氣覆膜砂普遍強度較低，不能有效保證鑄件形狀；硅砂覆膜砂在澆鑄時起天然存在的熱膨脹率高的缺陷，又使得形狀復雜的砂芯澆鑄時熱變形嚴重，不能保證鑄件尺寸，嚴重時產(chǎn)生穿孔、壁薄等缺陷。
[0003]此外，現(xiàn)有技術中針對氣孔缺陷的技術改進以覆膜砂配方為主和原砂的粒度為主，而改變原砂的種類和對芯體固化工藝參數(shù)的控制，同樣可以達到降低覆膜砂發(fā)氣量的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種制芯工藝，從改進覆膜砂配方和制芯工藝兩方面入手，達到對鑄件氣孔進行控制的目的。具體如下:
[0005]一種制芯工藝，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]a.混砂機開機，原砂預熱；
[0007]b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機；
[0008]c.將粘接劑、偶聯(lián)劑與增塑劑在10-25秒內(nèi)加入混砂機；
[0009]d.步驟c進行的同時，開始覆膜；
[0010]e.步驟d完成40-85秒后噴入固化劑；
[0011 ] f.步驟e完成10-20秒后加入潤滑劑
[0012]g.步驟f完成后，風冷40-70秒，開始出砂；
[0013]h.對覆膜砂進行破碎、篩分；
[0014]1.將步驟h得到的覆膜砂加入固化機進行固化，固化機射芯壓力為0.4±0.1Mpa,固化溫度230±20°C，固化時間105±15S。
[0015]作為優(yōu)選，所述原砂為熱法再生砂和寶珠砂的混合物，寶珠砂占原砂總量的30% -100%，熱法再生砂占原砂重量的O % -70%。
[0016]作為優(yōu)選，寶珠砂占原砂重量30%，熱法再生砂占原砂重量70%，粘接劑為原砂重量的2 %，固化劑為粘接劑重量的40 %，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.5 %，潤滑劑為粘接劑重量的40%，增塑劑為粘接劑重量的5%。
[0017]作為優(yōu)選，寶珠砂占原砂重量100%，粘接劑為原砂重量的3%，固化劑為粘接劑重量的60 %，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.8%，潤滑劑為粘接劑重量的60 %，增塑劑為粘接劑重量的8%。
[0018]作為優(yōu)選，寶珠砂占原砂重量50%，熱法再生砂占原砂重量50%，粘接劑為原砂重量的2.5%，固化劑為粘接劑重量的50%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.55%，潤滑劑為粘接劑重量的50%，增塑劑為粘接劑重量的6.5%。
[0019]作為優(yōu)選，步驟a中將原砂預熱至130°C _150°C。
[0020]本方案中的覆膜砂配方，采用了寶珠砂含量較高的原砂，其優(yōu)點在于:能夠最大限度利用寶珠砂本身粒形好的優(yōu)點，使得覆膜砂本身強度得到提高而不增加發(fā)氣量；能夠最大限度利用寶珠砂高溫膨脹率低的優(yōu)點，保證覆膜砂所制造的型芯高溫下形狀的穩(wěn)定性。在具體鑄造過程中，如果砂型(芯)本身彎曲程度大、澆鑄時受到鐵水作用(沖刷、浸泡、烘烤)強，砂型形成的鑄件部位尺寸精度要求高(細小的缸筒壁、油道腔壁、缸蓋內(nèi)腔等)，澆鑄時砂型(芯)變形嚴重，則需要提高寶珠砂含量，在適當情況下合理的寶珠砂/熱法再生砂配比能保證批量鑄造時獲得更佳的鑄造精度/生產(chǎn)成本比。
[0021]步驟a-h完成后，能得到一種熱態(tài)抗彎強度2.7-3.5Mpa，常溫抗彎強度5.5-7.5Mpa，熔點 100_105°C，灼減量 2.25% -3.15%，發(fā)氣量 15_19ml/g 的一種覆膜砂，上述數(shù)據(jù)表明，這種覆膜砂抗彎強度高、發(fā)氣量低、膨脹率低，適合于對砂芯尺寸精度要求較尚的鑄件。
[0022]在固化程序中，本方案采用了固化機射芯壓力為0.4±0.1Mpa,固化溫度230±20°C，固化時間105±15S的參數(shù)，與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點在于:
[0023]本發(fā)明的有益效果:
[0024]1.采用了寶珠砂含量較高的覆膜砂配方進行制砂，使得覆膜砂本身強度能得到提高而不增加發(fā)氣量，最大限度利用寶珠砂近似球型和高溫膨脹率低的優(yōu)點，保證覆膜砂做鑄造的型芯在高溫下的形態(tài)穩(wěn)定。
[0025]2.固化工藝，固化溫度范圍在230±20°C，固化時間105±15S，能夠適應不同厚度和砂芯的固化。
【具體實施方式】
[0026]下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。
[0027]實施例1:
[0028]一種應用于發(fā)動機4G20B的制芯工藝，包括以下步驟:
[0029]a.混砂機開機，原砂采用30%比例的寶珠砂和70%比例再生砂，將原砂預熱至138 0C ；
[0030]b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機；
[0031]c.將原砂重量比為2%的粘接劑、0.5%的偶聯(lián)劑(粘結劑重量)與0.9%的增塑劑(粘結劑重量)在10秒內(nèi)加入混砂機；
[0032]d.步驟c進行的同時，開始覆膜；
[0033]e.步驟d完成55秒后噴入固化劑；
[0034]f.步驟e完成10秒后加入潤滑劑
[0035]g.步驟f完成后，風冷40秒，開始出砂；
[0036]h.對覆膜砂進行破碎、篩分；
[0037]1.將步驟h得到的覆膜砂加入固化機進行固化，固化機射芯壓力為0.4Mpa，固化溫度210°C，固化時間10So
[0038]將步驟i固化完畢后制成的芯體應用于發(fā)動機4G20B的鑄造，鑄造完畢后進行檢測，氣孔缺陷有3 %降低至I %，缸筒夾壁缺口從抽樣檢測100 %發(fā)生降低至抽樣檢測O %發(fā)生，缸筒夾壁粘砂從抽樣檢測50%發(fā)生降低至抽樣檢測0%發(fā)生。
[0039]實施例2:
[0040]a.混砂機開機，原砂采用60%比例的寶珠砂和40%再生砂，將原砂預熱至145°C;
[0041]b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機；
[0042]c.將原砂重量比為2.5%的粘接劑、0.5%的偶聯(lián)劑(粘結劑重量)與0.9%的增塑劑(粘結劑重量)在12秒內(nèi)加入混砂機；
[0043]d.步驟c進行的同時，開始覆膜；
[0044]e.步驟d完成60秒后噴入固化劑；
[0045]f.步驟e完成15秒后加入潤滑劑
[0046]g.步驟f完成后，風冷50秒，開始出砂；
[0047]h.對覆膜砂進行破碎、篩分；
[0048]1.將步驟h得到的覆膜砂加入固化機進行固化，固化機射芯壓力為0.4Mpa，固化溫度230 °C，固化時間120S。
[0049]將步驟i固化完畢后制成的芯體應用于發(fā)動機JL4T18的鑄造，鑄造完畢后進行檢測，氣孔缺陷有10%降低至1%，砂眼缺陷4#降低至2%，油道壁穿12%降低至0%。
[0050]實施例3:
[0051]a.混砂機開機，原砂采用100%比例的寶珠砂和0%再生砂，將原砂預熱至150°C;
[0052]b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機；
[0053]c.將原砂重量比為3%的粘接劑、0.5%的偶聯(lián)劑(粘結劑重量)與0.9%的增塑劑(粘結劑重量)在20秒內(nèi)加入混砂機；
[0054]d.步驟c進行的同時，開始覆膜；
[0055]e.步驟d完成80秒后噴入固化劑；
[0056]f.步驟e完成20秒后加入潤滑劑
[0057]g.步驟f完成后，風冷60秒，開始出砂；
[0058]h.對覆膜砂進行破碎、篩分；
[0059]1.將步驟h得到的覆膜砂加入固化機進行固化，固化機射芯壓力為0.4Mpa，固化溫度235°C，固化時間10So
[0060]將步驟i固化完畢后制成的芯體應用于發(fā)動機SlO的鑄造，鑄造完畢后進行檢測，缸筒壁厚差由< 2.5mm降低至< 0.5mm，油道壁厚差由< 6mm降低至< 1mm，水道腔異性水孔粘砂率由抽樣檢測50%發(fā)生率降低至抽樣檢測0%發(fā)生率。
[0061]綜上所述，采用本工藝所制成的芯體，在應用于鑄造后，所制成的鑄件具有氣孔缺陷大幅度降低，砂眼缺陷大幅度降低，穿孔缺陷大幅度降低，鑄件形狀穩(wěn)定壁厚均勻等優(yōu)點。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種制芯工藝，其特征在于，包括以下步驟: a.混砂機開機，原砂預熱； b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機； c.將粘接劑、偶聯(lián)劑與增塑劑在10-25秒內(nèi)加入混砂機； d.步驟c進行的同時，開始覆膜； e.步驟d完成40-85秒后噴入固化劑； f.步驟e完成10-20秒后加入潤滑劑 g.步驟f完成后，風冷40-70秒，開始出砂； h.對覆膜砂進行破碎、篩分； 1.將步驟h得到的覆膜砂加入固化機進行固化，固化機射芯壓力為0.4±0.1Mpa，固化溫度230±20°C，固化時間105±15S。
2.如權利要求1所述的一種制芯工藝，其特征在于:所述原砂為熱法再生砂和寶珠砂的混合物，寶珠砂占原砂總量的30% -100%，熱法再生砂占原砂重量的0% -70%。
3.如權利要求2所述的一種制芯工藝，其特征在于:寶珠砂占原砂重量30%，熱法再生砂占原砂重量70 %，粘接劑為原砂重量的2 %，固化劑為粘接劑重量的40 %，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.5%，潤滑劑為粘接劑重量的40 %，增塑劑為粘接劑重量的5 %。
4.如權利要求2所述的一種制芯工藝，其特征在于:寶珠砂占原砂重量100%，粘接劑為原砂重量的3%，固化劑為粘接劑重量的60%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.8%，潤滑劑為粘接劑重量的60 %，增塑劑為粘接劑重量的8 %。
5.如權利要求2所述的一種制芯工藝，其特征在于:寶珠砂占原砂重量50%，熱法再生砂占原砂重量50 %，粘接劑為原砂重量的2.5 %，固化劑為粘接劑重量的50 %，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.55%，潤滑劑為粘接劑重量的50%，增塑劑為粘接劑重量的6.5%。
6.如權利要求1-5中任意一項所述的一種制芯工藝，其特征在于:步驟a中將原砂預熱至 130°C -150°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制芯工藝，可用于發(fā)動機缸體、缸體蓋及軸件等部件的鑄造用芯體鑄造，通過采用寶珠砂含量較高的覆膜砂配方以及調(diào)整芯體固化時的工藝參數(shù)，使得制成后的芯體用于鑄造時，能有效地降低鑄件氣孔缺，降低砂眼缺陷，降低粘砂缺陷以及保證鑄件尺寸等優(yōu)點，對氣孔廢品率和綜合廢品率以及鑄件尺寸進行了有效控制，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B22C9-10, B22C5-00
【公開號】CN104785722
【申請?zhí)枴緾N201510217612
【發(fā)明人】聶越
【申請人】成都桐林鑄造實業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月30日