砂型模具
制造砂型模具的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。 常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有 的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用 广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
机器制造型芯的方法:
将铸造用砂、热固性树脂和催化剂混合成的砂料射入具有加热装置的芯盒
热芯盒中,加热到180~250℃,使贴近芯盒表面的砂料受热,在温度作用下,其粘结剂在很短时间内即可缩聚而硬化,形成型芯,不须再进烘炉烘干,具有缩短生产周期等优点。而且,只要砂芯的表层有毫米结成硬壳即可自芯盒取出,中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化,它为生产尺寸的中、小砂芯(砂芯 大壁厚一般为50—75mm)提供了一种非常的方法,特别适用于汽车、拖拉机或类似行业的铸件生产。
制造砂型的材料称为造型材料,用于制造砂型的材料习惯上称为型砂,用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、粘土和水按 比例混合而成,其中粘土约为9%,水约为6%,其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能:
型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量 不好会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。良好的型砂应具备下列性能:
1)透气性型
高温金属液浇入铸型后,型内充满大量气体,这些气体 由铸型内顺利 排出去,型砂这种能让气体透过的性能称为透气性。否则将会使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。铸型的透气性受砂的粒度、粘土含量、水分含量及砂型紧实度等因素 的影响。砂的粒度越细、粘土及水分含量越高、砂型紧实度越高,透气性则越差。
2) 强度
型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。型砂 具备足够高的强度才能在造型、搬运、合箱过程中不引起塌陷,浇注时也不会破坏铸型表面。型砂的强度也不宜过高,否则会因透气性、退让性的下降,使铸件产生缺陷。
3) 耐火性
高温的金属液体浇进后对铸型产生强烈的热作用,因此型砂要具有抵抗高温热作用的能力即耐火性。如造型材料的耐火性差,铸件易产生粘砂。型砂中SiO2含量越多,型砂颗粒越大,耐火性越好。
4) 可塑性
指型砂在外力作用下变形,去除外力后能完整地保持已有形状的能力。造型材料的可塑性好,造型操作方便,制成的砂型形状准确、轮廓清晰。
5) 退让性
铸件在冷凝时,体积发生收缩,型砂应具有 的被压缩的能力,称为退让性。型砂的退让性不好,铸件易产生内应力或开裂。型砂越紧实,退让性越差。在型砂中加入木屑等物可以提高退让性。