第2章砂型鑄造

1、第六第二章 砂型鑄造鑄型：鑄造生產(chǎn)中使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器。容器的內(nèi)部稱型腔，其輪廓相當(dāng)于所制鑄件的外形。根據(jù)鑄型特點(diǎn)分：一次型砂型、熔模、石膏型、實(shí)型鑄造（消失模鑄造）；半永久型泥型、陶瓷型、石墨型鑄造；永久型金屬型、壓力、擠壓、離心鑄造；根據(jù)澆注時(shí)金屬所承受的壓力狀態(tài)分：重力作用下的鑄造和外力作用下的鑄造金屬液在常壓下完成澆注，稱為自由澆注或常壓澆注。金屬液在外力作用下實(shí)現(xiàn)充填和補(bǔ)縮，如壓力鑄造、擠壓鑄造、離心鑄造和反重力鑄造。砂型鑄造：是利用型（芯）砂制造鑄型的鑄造方法。 整模造型分模造型第一節(jié) 砂型和砂芯的制造方法一、概述1 缺點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)：砂型鑄造是鑄造生產(chǎn)中最廣泛的一種方法，世界

2、各國(guó)用砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件占總產(chǎn)量的80-90%。型砂：將原砂或再生砂+粘結(jié)劑+其它附加物所混制成的混合物。砂型（芯）：型（芯）砂在外力作用下成形并達(dá)到一定的緊實(shí)度或密度成為砂型（芯）。2 砂型的種類濕型：由原砂、粘土、附加物及水按一定比例混碾而成濕型砂；用濕型砂春實(shí)，澆注前不烘干的砂型。干型：經(jīng)過(guò)烘干表面干型：表面僅有一層很?。?5-20mm）的型砂被干燥，其余部分仍然是濕的。化學(xué)自硬砂型：砂型靠型砂自身的化學(xué)反應(yīng)而硬化。二、砂型和砂芯的制造方法分類造型：制造砂型的工藝過(guò)程。造芯：制造砂芯的工藝過(guò)程。選擇合適的造型（芯）方法和正確的造型（芯）工藝操作，對(duì)提高鑄件質(zhì)量、降低成本、提高生產(chǎn)率有極重

3、要的意義。1 按型（芯）砂粘（固）結(jié)機(jī)理分類機(jī)械粘結(jié)造型（芯）、化學(xué)粘結(jié)造型（芯）、物理固結(jié)造型（芯）2 按造型（芯）的機(jī)械化程度分類（1）手工造型（芯）手工造型（芯）是最基本的方法，這種方法適應(yīng)范圍廣，不需要復(fù)雜設(shè)備，而且造型質(zhì)量一般能夠滿足工藝要求，所以到目前為止，在單件、小批量生產(chǎn)的鑄造車間中，手工造型（芯）仍占很大比重，在航空、航天、航海領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低、鑄件質(zhì)量不易穩(wěn)定。模樣造型、刮板造型、地坑造型，各種造型方法有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。（2）機(jī)器造型（芯）用機(jī)器完成全部或部分造型工序，稱機(jī)器造型。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度低。缺點(diǎn)：設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用較

4、高、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、一般適用于一個(gè)分型面的兩箱造型。機(jī)器造型（芯）主要適用于黑色金屬鑄件的大批量生產(chǎn)。三、砂型鑄造的工藝流程上次課程回顧和第一章內(nèi)容回顧：第五節(jié) 冷鐵設(shè)計(jì)一、冷鐵的作用二、冷鐵材料的選擇三、外冷鐵四、內(nèi)冷鐵問題：1 冷鐵在鑄件凝固收縮過(guò)程中起什么作用？2 如何根據(jù)不同的目的來(lái)確定冷鐵的放置位置？問題：1 冷鐵在鑄件凝固收縮過(guò)程中起什么作用？（1）控制鑄件的凝固次序與澆注系統(tǒng)和冒口配合使用，控制鑄件凝固過(guò)程。1）形成順序凝固的凝固次序；2）改變鑄件的凝固次序，使之形成順序凝固；3）增大凝固過(guò)程的溫度梯度，使凝固次序更加明顯；4）加速鑄件局部厚大部位的凝固速度。（2）加速鑄件的凝固

5、速度，細(xì)化晶粒組織，提高鑄件的力學(xué)性能（3）用來(lái)劃分冒口的補(bǔ)縮區(qū)域，控制和擴(kuò)大冒口的補(bǔ)縮范圍，提高冒口的補(bǔ)縮效率2 如何根據(jù)不同的目的來(lái)確定冷鐵的放置位置？確定冷鐵在鑄型中的位置，主要取決于要求冷鐵所起作用以及鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀，同時(shí)還需要考慮冒口和澆注系統(tǒng)的位置。依據(jù)冷鐵作用的分析，一般將冷鐵放在鑄型下部，或者放在熱節(jié)部位或熱節(jié)附近；依據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)分析，一般將冷鐵放在不易安放冒口的厚大部位；依據(jù)冷鐵與冒口配合使用，放置冷鐵的位置與冒口應(yīng)有一定的距離；依據(jù)澆注系統(tǒng)及引入位置對(duì)冷鐵作用的影響，采用底注式澆注系統(tǒng)時(shí)，一般均在鑄件底部放置冷鐵。第一章內(nèi)容回顧第一章 液態(tài)金屬成形（鑄造）過(guò)程及控制第一節(jié)

6、液態(tài)金屬充型過(guò)程的水力學(xué)特性及流動(dòng)情況一、液態(tài)金屬充型流動(dòng)過(guò)程的水力學(xué)特性二、液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中的流動(dòng)情況三 金屬熔體過(guò)濾器及澆注系統(tǒng)第二節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、澆注系統(tǒng)的類型及應(yīng)用澆注系統(tǒng)類型的選擇是正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的重要問題之一。1 按澆注系統(tǒng)各單元斷面積比例分類2 按液態(tài)金屬導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類二、澆注系統(tǒng)尺寸設(shè)計(jì)在澆注系統(tǒng)的類型和引入位置確定以后，就可以進(jìn)一步確定澆注系統(tǒng)各基本單元的尺寸和結(jié)構(gòu)。按水力學(xué)近似公式或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算澆注系統(tǒng)的最小截面積，再根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、幾何形狀等確定澆道比，最后確定各單元的尺寸和結(jié)構(gòu)。伯努利方程-奧贊公式三、幾種合金澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)第三節(jié) 液態(tài)金屬凝固

7、收縮過(guò)程的工藝分析一、液態(tài)金屬凝固過(guò)程的收縮二、鑄鋼件中的縮孔和縮松1 縮孔形成機(jī)理2 縮松形成的機(jī)理第四節(jié) 冒口設(shè)計(jì)一、冒口的作用和種類1 冒口的作用2 對(duì)冒口的要求3 冒口的種類和形狀二、冒口的補(bǔ)縮原理1 冒口的有效補(bǔ)縮距離2 工藝補(bǔ)貼的應(yīng)用3 冒口位置的確定三、通用冒口的設(shè)計(jì)四、實(shí)用冒口的設(shè)計(jì)五、提高通用冒口補(bǔ)縮效率的措施和特種冒口第五節(jié) 冷鐵設(shè)計(jì)一、冷鐵的作用二、冷鐵材料的選擇三、外冷鐵四、內(nèi)冷鐵第二章 第一節(jié)內(nèi)容回顧第一節(jié) 砂型和砂芯的制造方法一、概述1 缺點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)：2 砂型的種類二、砂型和砂芯的制造方法分類1 按型（芯）砂粘（固）結(jié)機(jī)理分類機(jī)械粘結(jié)造型（芯）、化學(xué)粘結(jié)造型（芯）、物

8、理固結(jié)造型（芯）2 按造型（芯）的機(jī)械化程度分類（1）手工造型（芯）（2）機(jī)器造型（芯）用機(jī)器完成全部或部分造型工序，稱機(jī)器造型。三、砂型鑄造的工藝流程問題：1 什么叫砂型鑄造？砂型和砂芯的制造方法是如何分類的？2 簡(jiǎn)述砂型鑄造工藝流程。問題：1 什么叫砂型鑄造？砂型和砂芯的制造方法是如何分類的？砂型鑄造：是利用型（芯）砂制造鑄型的鑄造方法。（1）按型（芯）砂粘（固）結(jié)機(jī)理分類機(jī)械粘結(jié)造型（芯）、化學(xué)粘結(jié)造型（芯）、物理固結(jié)造型（芯）。（2）按造型（芯）的機(jī)械化程度分類手工造型（芯）、機(jī)器造型（芯）。2 簡(jiǎn)述砂型鑄造工藝流程第二節(jié) 粘土濕型一、濕型及其特點(diǎn)濕型：造好的砂型不經(jīng)烘干、直接澆入高溫

9、金屬液的砂型。以粘土和適量的水為型砂的主要粘結(jié)劑，制成砂型后直接在濕態(tài)下合型和澆注。濕型鑄造歷史悠久，應(yīng)用較廣?；咎攸c(diǎn)：砂型（芯）不無(wú)需烘干，不存在硬化過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水線生產(chǎn)，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化；材料成本低；節(jié)省了烘干設(shè)備、燃料、電力及車間生產(chǎn)面積；延長(zhǎng)了砂箱使用壽命。缺點(diǎn)：夾砂結(jié)疤、鼠尾、粘砂、氣孔、砂眼、脹砂等。隨著鑄造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)金屬與鑄型相互作用原理的理解更加深刻；對(duì)型砂質(zhì)量的控制更為有效；加上現(xiàn)代化砂處理設(shè)備使型砂質(zhì)量得到了一定保證；先進(jìn)的造型機(jī)械使型砂緊實(shí)均勻，起模平穩(wěn)，鑄型的質(zhì)量較高，促進(jìn)了濕型鑄造方法應(yīng)用范圍的擴(kuò)

10、大。例如汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等工業(yè)中，質(zhì)量在300500kg以下的薄壁鑄鐵件，現(xiàn)都已成功地采用濕型鑄造?，F(xiàn)代化造型方法有：普通機(jī)器造型、微震壓實(shí)造型、多觸頭高壓造型、射壓造型、沖擊造型及靜壓造型等。20世紀(jì)初鑄造業(yè)開始采用輾輪式混砂機(jī)混砂，使粘土濕型砂的質(zhì)量大為改善。新型大功率混砂機(jī)可使混砂工作達(dá)到高效率、高質(zhì)量。以震實(shí)為主的震擊壓實(shí)式造型機(jī)的出現(xiàn)，又顯著提高了鑄型的緊實(shí)度和均勻性。隨著對(duì)鑄件尺寸精度和表面質(zhì)量要求的提高，又出現(xiàn)了以壓實(shí)為主的高壓造型機(jī)。用高壓造型機(jī)制造粘土濕砂型，不但可使鑄件尺寸精度提高，表面質(zhì)量改善，而且使緊實(shí)鑄型的動(dòng)作簡(jiǎn)化、周期縮短，使造型、合型全工序?qū)崿F(xiàn)高速化和自動(dòng)化。

11、氣體沖擊加壓的新型造型機(jī)，利用粘土漿的觸變性,可由瞬時(shí)施以0.5MPa的壓力而得到非常緊密的鑄型。這些進(jìn)展是粘土濕砂型鑄造能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)要求的重要條件。因而這種傳統(tǒng)的工藝方法一直被用來(lái)生產(chǎn)大量?jī)?yōu)質(zhì)鑄件。二、濕型所用的主要原材料粘土濕型所用的主要原材料有原砂（或舊砂）、粘土（膨潤(rùn)土）、煤粉、水及其它附加物等，按一定比例混碾而成。1 原砂原砂按礦物組成不同分為石英質(zhì)原砂和非石英質(zhì)原砂兩類。GB/T9442-1998-鑄造用硅砂（1）石英質(zhì)原砂主要來(lái)自天然硅砂，以圓形顆粒為優(yōu)。硅砂礦物主要組成是石英(SiO2，熔點(diǎn)1713)，其次是長(zhǎng)石及少量云母(為一些堿金屬或堿土金屬氧化物)等。鑄造用硅砂的特殊要

12、求：含泥量、顆粒組成、原砂顆粒形狀及表面狀況、原砂的礦物組成和化學(xué)成分等。缺點(diǎn)：熱膨脹系數(shù)比較大，而且在573時(shí)會(huì)因相變而產(chǎn)生突然膨脹，導(dǎo)致鑄件熱裂；熱擴(kuò)散率比較低；容易與鐵的氧化物起作用等。在生產(chǎn)高合金銅鑄件或大型鑄鋼件時(shí)，使用硅砂配制的型砂，鑄件容易發(fā)生粘砂缺陷，使鑄件的清理十分困難。清砂過(guò)程中，工人長(zhǎng)期吸入硅石粉塵易患矽肺。（2）非石英質(zhì)原砂是指礦物組成中不含或只會(huì)少量游離SiO2的原砂。主要有鎂砂、橄欖石砂、鋯砂、鉻鐵礦砂、石灰石砂、剛玉砂、鈦鐵礦砂、鋁礬土砂等。這些材料與硅砂相比，大多數(shù)都具有較高的耐火度、熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率和蓄熱系數(shù)，熱膨脹系數(shù)低而且膨脹均勻，與金屬氧化物的反應(yīng)能力低

13、等優(yōu)點(diǎn)，能得到表面質(zhì)量高的鑄件并改善清砂勞動(dòng)條件。但這些材料中有的價(jià)格較高，比較稀缺，故應(yīng)當(dāng)合理選用。 2 膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土主要是由蒙脫石組礦物組成的，主要用于濕型鑄造的型砂粘結(jié)劑。膨潤(rùn)土被水濕潤(rùn)后具有粘結(jié)性和可塑性，烘干后硬結(jié)，具有干強(qiáng)度。而硬結(jié)的粘土加水后又能恢復(fù)粘結(jié)性和可塑性，因而具有較好的復(fù)用性。粘土資源豐富，價(jià)格低廉，所以應(yīng)用廣泛。鑄造用膨潤(rùn)土可分為鈉膨潤(rùn)土和鈣膨潤(rùn)土兩大類。3 煤粉煤粉通常是將煙煤里的氣煤、肥煤和焦煤根據(jù)鑄造煤粉性能（主要是灰分和揮發(fā)分）要求，按照一定比例進(jìn)行混配，經(jīng)粉碎制成的產(chǎn)品，外觀為黑色或黑褐色。鑄造用濕型砂中加入煤粉，可以防止鑄鐵件表面產(chǎn)生粘砂缺陷，改善鑄鐵件的

14、表面光潔度，減輕拋丸清理工作量，并能減少鑄件脈紋、夾砂缺陷。同時(shí)起到提高型砂潰散性的作用。對(duì)于濕型鑄造球墨鑄鐵件，型砂中加入煤粉還有利于防止產(chǎn)生皮下氣孔。三、濕型砂的混制、舊砂處理及型砂性能檢測(cè)1 混砂粘土濕型的典型配方：原砂（或舊砂）100%，膨潤(rùn)土1-5%，煤粉少于8%，水少于6%，其它附加物適量?；焐皶r(shí)一般的加料順序是：先加原砂、粘土和附加物，干混2-3min后再加入水和液態(tài)粘結(jié)劑，進(jìn)行濕混?；焐皶r(shí)間應(yīng)根據(jù)型砂種類和混砂機(jī)的形式來(lái)決定。為使各種材料均勻混合，混砂時(shí)間不能太短。對(duì)粘土含量高的型砂，混砂時(shí)間要長(zhǎng)些；但過(guò)長(zhǎng)的混砂時(shí)間又反而不利，將使型砂溫度升高，水分蒸發(fā)，型砂結(jié)塊。 為使型砂水

15、分分布均勻和粘土充分膨脹，混制好的型砂應(yīng)在不失水的條件下停放一段時(shí)間后再使用，有一定回性(或調(diào)勻)過(guò)程。原砂細(xì)、粘土含量越高的型砂，回性時(shí)間應(yīng)較長(zhǎng)。一般單一砂停放2-3h，面砂停放4-5h?；匦院蟮男蜕叭粲薪Y(jié)塊，造型前必須松砂?；焐斑^(guò)程的作用：混合均勻；粘土包覆在砂粒周圍?；焐皺C(jī)：碾輪式、擺輪式、葉片式等。2 舊砂處理生產(chǎn)1t鑄件約需5-10t濕型型砂，配制型砂時(shí)都盡量回用舊砂?；焐皶r(shí)，需向舊砂中補(bǔ)充加入新砂、膨潤(rùn)土、煤粉和水等材料，使混制出的型砂性能符合要求。3 型砂性能檢測(cè)高質(zhì)量型砂應(yīng)當(dāng)具有為鑄造出高質(zhì)量鑄件所必備的各種性能。根據(jù)鑄件合金的種類，鑄件的大小、厚薄、澆注溫度、金屬液壓頭、砂型

16、緊實(shí)方法、緊實(shí)比壓、起模方法、澆注系統(tǒng)的形狀、位置和出氣孔情況，以及砂型表面風(fēng)干情況等的不同，對(duì)濕型砂性能提出不同的要求。最主要的，即直接影響鑄件質(zhì)量和造型工藝的濕型性能有水分、透氣性、強(qiáng)度、緊實(shí)率、變形量、破碎指數(shù)、流動(dòng)性、含泥量、有效粘土含量、顆粒組成、緬化物、砂溫、發(fā)氣性、有效煤粉含量、灼燒減量、抗夾砂性、抗粘砂性等，其檢測(cè)方法有在線控制和線外控制之分。四、濕型的緊實(shí)工藝1 對(duì)型（芯）砂緊實(shí)度的要求（1）緊實(shí)度對(duì)鑄型性能的影響型砂需要緊實(shí)才能成為整體的砂型。型砂的緊實(shí)程度常用緊實(shí)度（密度）或孔隙度表示。緊實(shí)度（密度）或孔隙度影響著鑄型的強(qiáng)度和透氣性。（2）對(duì)型砂緊實(shí)度的要求：鑄型緊實(shí)度高

17、且均勻。雙面壓實(shí)法緊實(shí)度最高。緊實(shí)度的測(cè)量：測(cè)量密度或硬度2 震擊緊實(shí)和震壓緊實(shí)震擊緊實(shí)震擊高度30-60mm，震擊次數(shù)30-50次/min，砂箱高度不低于150mm，否則緊實(shí)效果不好。型砂緊實(shí)度沿砂箱高度是上松下緊，頂部型砂緊實(shí)度幾乎與震擊前一樣。震壓緊實(shí)：震壓造型機(jī)為了克服震擊緊實(shí)砂箱上部型砂緊實(shí)度太松的缺點(diǎn)，可以先震擊使底部型砂緊實(shí)，再對(duì)頂部型砂補(bǔ)充壓實(shí)。3 壓實(shí)、威震壓實(shí)和高壓壓實(shí)壓實(shí) 微震壓實(shí)造型上述壓實(shí)造型是中低壓壓實(shí)，其壓實(shí)比為0.4MPa左右。高壓壓實(shí)：壓實(shí)比壓0.7MPa以上4 拋砂、吹砂、射砂和射壓緊實(shí) 拋砂殼芯法 射砂（芯）吹沙：在制造酚醛樹脂殼芯時(shí)多采用吹沙法，利用殼芯

18、機(jī)將制備好的酚醛樹脂吹入加熱的芯盒內(nèi)，并保持一定的結(jié)殼時(shí)間，使靠近芯盒壁的樹脂受熱熔融而粘結(jié)成一薄層砂殼。射壓緊實(shí)：先射砂后加壓壓實(shí)的方法。5 氣流沖擊緊實(shí)氣流沖擊緊實(shí)造型是將壓力為0.4-0.6MPa的壓縮空氣以均勻的氣流沖擊型砂表面，使型砂緊實(shí)造型的新方法。優(yōu)點(diǎn)：砂型緊實(shí)度均勻，砂型硬度高，鑄件尺寸精度和光潔程度都得到提高；造型機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪聲??；生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好；砂型充填性好，吃砂量少，可節(jié)約型砂及混砂能耗；適應(yīng)性強(qiáng)，既可利用高壓造型型砂，也可利用普通機(jī)器造型型砂。第三節(jié) 鈉水玻璃砂型一、概述水玻璃砂是以水玻璃為粘結(jié)劑的一種型砂，廣泛用于鑄鋼件生產(chǎn)。水玻璃砂依其硬化方式不同可分為“C

19、O2硬化砂”、“自硬砂”和“流態(tài)自硬砂”。鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑是鈉水玻璃。優(yōu)點(diǎn)：1 混好的型砂在硬化之前有很好的流動(dòng)性，造型時(shí)型砂很易舂實(shí)，因而不需要龐大而復(fù)雜的造型機(jī)，造型（芯）勞動(dòng)強(qiáng)度低。2 硬化快，強(qiáng)度較高，可簡(jiǎn)化造型（芯）工藝，縮短生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3 化學(xué)硬化砂型的強(qiáng)度比粘土砂型高得多，而且制成砂型后在硬化到具有相當(dāng)高的強(qiáng)度后脫膜，不需要修型。因而，鑄型能較準(zhǔn)確地反映模樣的尺寸和輪廓形狀，在以后的工藝過(guò)程中也不易變形。制得的鑄件尺寸精度較高。4 用水玻璃作粘結(jié)劑的化學(xué)硬化砂成本低、使用中工作環(huán)境無(wú)氣味。取消或縮短烘烤時(shí)間，降低能耗，改善工作環(huán)境和工作條件。5

20、由于所用粘結(jié)劑和硬化劑的粘度都不高，很易與砂?；靹?，混砂設(shè)備結(jié)構(gòu)輕巧、功率小而生產(chǎn)率高，砂處理工作部分可簡(jiǎn)化。6 用化學(xué)硬化砂造型時(shí),可根據(jù)生產(chǎn)要求選用模樣材料,如木、塑料和金屬。7 化學(xué)硬化砂中粘結(jié)劑的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末狀輔料,如采用粒度相同的原砂，砂粒之間的間隙要比粘土砂大得多。為避免鑄造時(shí)金屬滲入砂粒之間，砂型或型芯表面應(yīng)涂以質(zhì)量?jī)?yōu)良的涂料。8 用樹脂作粘結(jié)劑的化學(xué)硬化砂成本較高,但澆注以后鑄件易于和型砂分離,鑄件清理的工作量減少，而且用過(guò)的大部分砂子可再生回收使用。缺點(diǎn)：這種鑄型澆注金屬以后型砂不易潰散；用過(guò)的舊砂不能直接回收使用，須經(jīng)再生處理，而水玻璃砂的再生又比較

21、困難。二、鈉水玻璃粘結(jié)劑水玻璃是各種聚硅酸鹽水溶液的通稱。鑄造用水玻璃是一種粘稠的硅酸鈉水溶液，呈堿性。如鈉水玻璃(Na2O·mSiO2·nH2O)等。由于它在液態(tài)時(shí)具有粘性，并在一定的硬化條件下能轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)，因而可用做型砂和芯砂的粘結(jié)劑。模數(shù)和密度是衡量水玻璃性質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)，它直接影響水玻璃砂的一系列性能。 1 水玻璃的模數(shù) 鈉水玻璃中SiO2和Na2O兩種物質(zhì)量之比稱為水玻璃模數(shù)，用M表示。鑄造中使用的水玻璃的模數(shù)通常為2-4。2 水玻璃的密度 當(dāng)模數(shù)一定時(shí)，水玻璃的密度取決于溶解在其中的硅酸鈉含量。硅酸鈉含量越高，水玻璃的密度越大。水玻璃密度可以通過(guò)溫水稀釋或

22、濃縮的方法進(jìn)行調(diào)整。造型用水玻璃密度一般控制為1.45-1.69cm3。三、水玻璃型（芯）砂的硬化方法硬化方法：1 吹CO2硬化2 真空置換硬化（VRH）CO2法提高鑄件質(zhì)量，減少水玻璃加入量和CO2消耗量，顯著地改善漬散性，顯著改善砂型的潰散性，明顯地提高舊砂回用率。3 液態(tài)有機(jī)酯硬化四、鈉水玻璃砂應(yīng)用問題及其解決途徑鈉水玻璃砂工藝在生產(chǎn)中存在的主要問題是潰散性差，砂型芯表面易粉化（白霜），澆注鑄鐵件易產(chǎn)生粘砂，砂型芯抗吸濕性差以及舊砂再生和回用困難等。第四節(jié) 樹脂砂型（芯）一、砂芯的分級(jí)砂芯主要用來(lái)形成鑄件的內(nèi)腔、孔洞和凹坑等部分，在澆筑時(shí)，它的大部分或部分表面被液態(tài)金屬包圍，經(jīng)受金屬液的

23、熱作用和機(jī)械作用強(qiáng)烈，排氣條件差，出砂及清理困難。因此，對(duì)芯砂的性能要求一般比砂型高。生產(chǎn)上常將砂芯分為5級(jí)。二、覆膜砂及殼法造型（芯）1 覆膜砂在造型（芯）前，將砂粒表面已覆有一層固態(tài)樹脂膜的型砂、芯砂稱為覆膜砂，也稱殼型（芯）砂。覆膜砂一般由耐火骨料、粘結(jié)劑、固化劑、潤(rùn)滑劑和特殊添加劑組成。骨料：硅砂；鋯砂或鉻鐵礦砂；粘結(jié)劑：酚醛類樹脂；固化劑：六亞甲基四胺；潤(rùn)滑劑：硬脂酸鈣；添加劑：耐高溫添加劑（含碳材料或其它惰性材料）、易潰散添加劑（二氧化錳、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、己內(nèi)酰胺等）、增強(qiáng)增韌添加劑（超短玻璃纖維材料、有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑等）以及防粘砂添加劑和抗老化添加劑等。覆膜砂的混制工藝主要有冷

24、法覆膜、溫法覆膜和熱法覆膜三種。2 殼法造型（芯）用殼芯法制芯可以在殼芯機(jī)內(nèi)生產(chǎn)出表層僅數(shù)毫米的砂殼，中部空心，既節(jié)約了原材料，又有利于砂型排氣。此法不僅可用來(lái)造型，更主要是用于制芯。三、熱（溫）芯盒法造型（芯）熱芯盒法和溫芯盒法制芯，是用液態(tài)熱固性樹脂粘結(jié)劑和催化劑配制成的芯砂，吹射入被加熱到一定溫度的芯盒內(nèi)（熱芯盒為180-250，溫芯盒低于175），貼近芯盒表面的砂芯受熱，其粘結(jié)劑在很短時(shí)間即可聚縮而硬化。四、自硬冷芯盒造型（芯）將原砂、液態(tài)樹脂及液態(tài)催化劑混合均勻后，填充到芯盒（或砂箱）中，稍緊實(shí)即于室溫下在芯盒（或砂箱）內(nèi)硬化成形，稱為自冷芯盒法制芯。五、氣硬冷芯盒造型（芯）氣硬冷芯

25、盒發(fā)制芯是將樹脂砂填入芯盒，而后吹氣硬化制成砂芯。第五節(jié) 砂型（芯）的烘干、合型、澆注及落砂清理一、砂型（芯）的烘干大型、重型以及質(zhì)量要求高的鑄件，普通砂型和砂芯均需烘干，以除去水分，提高強(qiáng)度和透氣性，減少發(fā)氣量，使鑄件不易產(chǎn)生氣孔、砂眼、夾砂和粘砂等缺陷，從而保證鑄件質(zhì)量。烘干過(guò)程升溫預(yù)熱、高溫加熱水分大量蒸發(fā)、內(nèi)冷卻階段高溫加熱時(shí)，必須使含有水分的爐氣排出爐外，加快爐氣循環(huán)。烘干方法表面烘干噴燈火焰烘干、移動(dòng)式焦炭爐或煤氣烘干爐、紅外線輻射烘干以及高頻干燥爐和微波技術(shù)烘干。整體烘干周期式烘干爐（臺(tái)車式和抽屜式）二、合型合型就是把砂型和砂芯按要求組合為鑄型的過(guò)程制備鑄型的最后工序。合型質(zhì)量不高，鑄件形狀、尺寸和表面質(zhì)量就得不到保證，甚至?xí)蚱?、錯(cuò)型、抬型跑火等原因而使鑄件報(bào)廢。合型步驟：1 全面檢查、清掃、修理所有的砂型和砂芯，特別要注意檢查砂芯的烘干程度和通氣道是否暢通。2 依次將砂芯裝入砂型，嚴(yán)格檢查，保證鑄件壁厚、砂型固定、芯頭排氣和填補(bǔ)接縫處的間隙。3 仔細(xì)清除型內(nèi)散沙，全面檢查下芯質(zhì)量，在分型面上沿型腔外圍放上一圈