呋喃樹脂自硬砂生產(chǎn)泵殼類鑄件的工藝控制

1、呋喃樹脂自硬砂生產(chǎn)泵殼類鑄件的工藝控制呋喃樹脂自硬砂生產(chǎn)泵殼類鑄件的工藝控制王鐵民,凌云飛z(1.齊齊哈爾斯潘塞重工裝備,黑龍江齊齊哈爾161002;2.齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司熱工藝部,黑龍江齊齊哈爾161002)摘要:通過在原材料選擇,工藝設(shè)計和現(xiàn)場_T-藝操作方面的針對性措施,采用呋喃樹脂自硬砂工藝生產(chǎn)泵殼類球鐵鑄件,可以改善鑄件表面及內(nèi)在品質(zhì),并能降低能源消耗和提高勞動生產(chǎn)率.關(guān)鍵詞:呋喃樹脂自硬砂;泵殼;鑄造Z-藝中圖分類號:TG24文獻標識碼:B文章編號:1673-3320(2010)05-0023-03ProcessControlofPumpHousingCastingw

2、ithFuranResinNo-bakeSandWangTiemin,LingYunfei(1.QiqiharSpencerHeavyIndustryEquipmentCo.,Ltd.,Qiqihar161002,Heilongjiang,China;2.QiqiharRailwayRollingStockCo.,Ltd.,Qiqihar161002,Heilongjiang,China)Abstract:Withcarefullyselectedrawmaterials,improvedprocessdesignandoperationinstruction,thefuranresinno-

3、bakesandsystemwasusedtOproducepumphousingcasting.Thesoundcastingscanbeobtainedatlowerconsumptionofenergyandhigherproductivity.Keywords:furanresinnobakesand;pumphousing;castingprocess由于采用呋喃樹脂砂工藝生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高,表面和內(nèi)在品質(zhì)都較好,因此在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛.呋喃樹脂砂在高溫下具有強度高和退讓性低的工藝特點,可以實現(xiàn)鐵水在凝固過程中的石墨化共晶膨脹壓力,從而減小縮孔,縮凹和縮松傾向.生產(chǎn)過程中結(jié)合

4、澆注溫度,澆注速度的控制和使用外冷鐵等措施,在不放置補縮冒口的情況下仍可有效消除鑄件的縮孔,縮松缺陷,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)合格鑄件,因此其更適合于普通鑄鐵和球鐵件的生產(chǎn).呋喃樹脂砂型(芯)的潰散性好,并能常溫下自硬,因此可降低能源消耗和提高勞動生產(chǎn)率.我廠最初采用以黏土為黏結(jié)劑的干型砂工藝生產(chǎn)泵殼類鑄件,鑄件尺寸精度差,表面粗糙度高,清理困難.并且干型砂的抗沖刷能力差,特別是在砂型烘烤不充分時,鑄件易產(chǎn)生氣孔,夾砂等鑄造缺陷.干型砂的強度低,在合箱及吊運的過程中易發(fā)生掉砂現(xiàn)象,使鑄件的廢品率較高.砂型需要烘干,因此生產(chǎn)效率低.在采用呋喃樹脂砂造型,制芯后,鑄件品質(zhì)和生產(chǎn)效率明顯提高,一次交驗合格率提高1

5、5%20%,鑄件加工后的返修率降低20%30%.1原材料的選擇與普通黏土砂相比,采用呋喃樹脂砂生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高,表面和內(nèi)在品質(zhì)都較好.但同時對所用原材料要求也相對較高,原材料選擇不當或質(zhì)量發(fā)生波動,對鑄件品質(zhì)的影響也較大.但如果對原材料要求過高,又會增加生產(chǎn)成本,產(chǎn)生不必要的浪費,因此應(yīng)合理確定原材料的品種,性能及質(zhì)量要求.1.1原砂呋喃樹脂砂對石英原砂的要求相對較高,除了SiOz含量外,還必須控制含泥量,含水量和粒度組成等.經(jīng)過實踐所選原砂的主要性能指標如表l所示.收稿日期:20100531.作者簡介:王鐵民(1972一),男,工程師,主要從事鑄造工藝的設(shè)計工作.z.年第s期I23表1石

6、英原砂的性能要求指標1.2樹脂目前,鑄造類樹脂中呋喃樹脂應(yīng)用較為廣泛,其品種較多,選擇范圍大.根據(jù)泵殼型(芯)結(jié)構(gòu)及球鐵鑄造工藝要求,選擇了高溫強度和抗?jié)裥跃^好,氮和游離甲醛含量均適中的FFDl21改性呋喃樹脂,其各項性能指標見表2.表2FFD-121樹脂性能指標1.3固化劑常用固化劑有對甲苯磺酸,苯磺酸,磷酸等及其混合物.在相同條件下,使用不同種類的酸,樹脂砂的硬化速度則不同.對甲苯磺酸在有機酸中酸性較弱,其硬化速度緩慢,但同時具有固化后強度高,可使用時間長的優(yōu)點,適用于高溫天氣和復(fù)雜型芯的手工操作.因此結(jié)合生產(chǎn)實際及泵殼的結(jié)構(gòu)特點,選用了對甲苯磺酸,其質(zhì)量指標見表3.表3對甲苯磺酸性能外

7、觀(總酸)(以硫酸計)(游離酸)棕色液體17.5%,-23.0%4%1.4型砂配比經(jīng)實踐確定呋喃樹脂加入量為原砂質(zhì)量的1.5%2.0%,固化劑為樹脂質(zhì)量的40%50%,此時砂型的強度及硬化速度可滿足生產(chǎn)要求.2典型泵殼件的工藝設(shè)計產(chǎn)品材質(zhì)為QT5007.考慮到球鐵的流動性及收縮特性,設(shè)計了半封閉式澆注系統(tǒng),并利用此類型澆注系統(tǒng)達到凈化鐵水的目的.考慮樹脂砂在高溫下具有強度較高和退讓性低的工藝特點,球鐵可實現(xiàn)石墨化共晶膨脹,提高補縮效果.再通過放置外冷鐵,以及對澆注溫度,澆注速度的控制,實現(xiàn)在不放置補縮冒口的情況下,消除鑄件的縮孔,縮松缺陷,并生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的合格鑄件.另外在鑄件的高點設(shè)置扁形出氣孔

8、以提高排氣效果,減少氣孔類缺陷的產(chǎn)生,設(shè)計的泵殼體工藝如圖l所示.24I2.1.年第5期圖1泵殼工藝簡圖3造型(制芯)操作呋喃樹脂砂具有硬化后脫模困難,澆注時發(fā)氣量大和使用時效性短等缺點,因此在生產(chǎn)實際中需制訂相應(yīng)的工藝對策.3.1模樣和芯盒設(shè)計特點由于呋喃樹脂砂型(芯)是在硬化狀態(tài)下脫模,因而所用木模和芯盒結(jié)構(gòu)均有特殊要求.1)工作表面必須光潔,無凸凹不平和變形,開裂等缺陷,盡量采用金屬或塑料模具,減少模具與型(芯)砂的摩擦阻力,便于起模.2)呋喃樹脂砂為硬化后起模,模具與型(芯)砂表面摩擦較大.所以模具的拔模斜度應(yīng)較黏土砂模具大,以減少模具與芯砂的摩擦力.應(yīng)采用脫落式芯盒,多活塊式構(gòu)造,便

9、于起模.3.2造型,制芯操作要點1)操作前,必須將工裝,工具,模樣,芯盒,芯骨,冷鐵等準備齊全,以縮短造型或制芯操作時間,保證在型砂的可使用時間內(nèi)完成造型或制芯操作,避免型(芯)砂分層,提高砂型(芯)質(zhì)量.2)每班次在模樣及芯盒使用前,應(yīng)先將其清理干凈,然后在工作表面涂刷一層冷芯盒脫模劑,減小起模時的摩擦阻力(每810箱涂刷一次).3)由于樹脂砂的使用具有時效性,當手工造型(制芯)時,可采取大小型(芯)搭配操作來處理剩余砂.若仍有余砂時,可收集起來做成砂塊,作為鑄型的中間填充料.如此既可節(jié)省原料,又能增加型芯的透氣性.操作時,要邊填砂邊均勻緊實,并輔以適度的敲擊或震動.制芯時,應(yīng)在預(yù)定位置埋設(shè)

10、排氣道模樣,待芯砂硬化到一定強度后,將之取出形成排氣道,也可以在砂芯中心放置爐灰渣,排氣繩等,使砂芯產(chǎn)生的氣體排出,避免鑄件產(chǎn)生氣孔類缺陷.4)刷涂料:型(芯)脫模并完全硬化后,均勻涂刷23遍醇基涂料,涂層厚度一般部位0.51.0mm,受熱集中部位應(yīng)控制在1.01.5mm.型(芯)涂刷涂料可提高鑄件表面品質(zhì),防止鑄件表面粘砂和產(chǎn)生砂眼,夾砂等缺陷,同時可避免呋喃樹脂在高溫下的分解產(chǎn)物對鑄件產(chǎn)生的不良影響.4合箱澆注1)合箱時,應(yīng)注意加強排氣措施,將排氣繩,排氣溝,排氣管等作保護處理,避免鐵水流鐵水溫度將降低5080.鐵水經(jīng)球化處理第一次扒渣后,靜止2minJJ1集渣劑二次扒渣,覆蓋保溫材料,開

11、始澆注.3)澆注原則:澆注時做到快澆并控制澆注速度,遵循”小大小”原則,即開始澆注小股引流,之后大流澆注,在澆注約3/4金屬液后再小流追澆效果最好.要做到燒注過程中不斷流,并及時引氣,擋渣,以減少氣孔,夾渣,冷隔等缺陷的產(chǎn)生.澆注后用保溫材料覆蓋冒口及澆口以提高補縮效果.入.,選注時亙尥坊生ll轔的墓涸府蟄5結(jié)語2)澆注時,要嚴格控制鐵水的澆注溫度,澆;日舊注溫度過高易導(dǎo)致縮孔類缺陷.將鐵水的熔煉溫通過對生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行嚴格控制,鑄件度控制在145O1500之內(nèi),鐵水出爐溫度控內(nèi)在品質(zhì)和表面品質(zhì)良好,現(xiàn)已生產(chǎn)208件泵殼,制在143O1450.經(jīng)實際測定,出爐過程中鑄件成品率98%以上.為更好地為廣大讀者服務(wù),將本刊辦成讀者心目中最貼心,最實用的雜志,全面傾聽讀者的聲音,從而為讀者所從事的工作服務(wù),使本刊真正成為讀者自己的雜志,特舉辦本次讀者調(diào)查.一,每一期鑄造工程,您都閱讀嗎?一=I=rJ二-啪一一r_1一;一口動態(tài)與信息口專題訪問口專利摘要口廣告五,您覺得鑄造工程的