1 目的
為規范樹脂砂鑄件的生產操作過程,嚴格執行操作工藝,減少因違反工藝或操作不當產生的廢品和降低的鑄件生產成本,特制定本生產操作工藝規程。
2 適用范圍
本工藝規程適用于公司內所有樹脂砂鑄件的生產全過程和與之相關的各類操作人員。
3 工藝規程
3.1 主要原材料的技術要求或規格
3.1.1原砂(天然石英砂)
粒度:40/70目(中大件)或50/100目(一般件);
化學成分:SiO2 >90% 、含泥量< 0.2%~0.3% 、 含水量 <0.1~0.2%;
微粉含量(140目篩以下) ≤0.5~1.0%、耗酸值<5ml 、灼減量<5、粒型:圓形或多角形。
3.1.2再生砂
灼減量<3.0%;耗酸值<2.0ml;PH值<5 ;200目篩底盤<1%;底盤量<0.2%;含水量<0.2%;
粒形: 圓形。
3.1.3呋喃樹脂
含氮量2.0~5.0%;24h抗拉強度>1.5MPa;游離甲醛<0.3%;粘度<60mPa.s;密度1.15~1.25 g/cm3;游離酚<0.3%。
3.1.4固化劑
采用有機磺酸固化劑,其黏度一般控制在<200mPa.s,水不溶物的含量<0.1%,同時冷凍和隨后的溶解之間要有可逆性。為了保證穩定的型砂可使用時間和硬化速度,可選用“a+b”固化劑或根據季節不同選用不同酸度型號的固化劑。
3.1.5涂料
采用醇基涂料。要求涂料的固體含量高,粉料粒度細,粉料及黏結劑的耐火度高,抗爆熱能力強等。具體工藝性能要求有:密度1.25~1.35 g/cm3;黏度6~7s;懸浮性(2h)>97%;涂刷性、流平性、滲透性、抗裂性要好,涂層強度要高。對于表面球化有深度要求的鑄件,應采用氧化鎂涂料。
3.2操作工藝規程
3.2.1再生砂準備
根據樹脂砂再生設備的要求和工藝流程進行操作,獲得滿足工藝要求的再生砂。特別要注意控制好進入混砂機時的再生砂的溫度,最好在25-35℃。
3.2.2砂、樹脂、固化劑加入量的調整
(1)混砂機的流量測定
根據混砂機的設定要求,在正常的生產情況下,至少每四天進行一次流量測定。分別對相同時間內砂、樹脂、固化劑的流量進行稱量,掌握時間流量。并先將砂流量按混砂機的公稱流量進行調整。
(2)樹脂量的調整
根據砂流量調整樹脂的加入量,樹脂加入量一般控制在型砂重量的0.8~1.2%,厚大件取上限,中小件取下限。
(3)固化劑量的調整
固化劑加入量在正常情況下與砂溫和車間環境溫度有關,一般控制在樹脂加入量的30~50%,高溫時取下限,低溫時取上限。放砂時間長的大件固化劑加入量取下限,以保證樹脂砂有足夠的可使用時間。
(4)混砂機的調整與準備
嚴格按《混砂機操作規程》進行設備的日常維護保養,特別是要及時清理攪籠內的葉片和內壁。每天放砂前應將樹脂,固化劑泵單獨循環1~2分鐘,并注意檢查固化劑加入孔是否有結晶堵塞現象。
3.2.3模具整理與檢查
①了解所生產鑄件的工藝要求,熟悉工藝文件和工藝裝備。
②檢查模具芯盒是否齊全,清除模具芯盒表面存在的多余殘留堆積物。
③檢查模具芯盒是否存在缺角、變形,尺寸是否符合圖紙要求;檢查活塊、澆冒口是否殘缺。
④檢查定位銷、孔配合是否合適;模具的起模裝置及吊運裝置的安裝是否合適。
⑤檢查模底板是否平直,大小是否符合要求。金屬平板的安裝必須平整、四角墊平,并保證在一水平面上。木質底板的模具必須放在金屬平板上造型,造型前應檢查底板與金屬平板結合面之間是否有雜物。
⑥砂箱大小是否合適,吊耳是否牢靠可用,大型砂箱是否有裂紋等缺陷。
⑦準備所需要烘烤的冷鐵,芯撐(冷鐵、芯撐烘烤后必須冷卻至室溫才能使用)起模吊運工具、通氣繩、填砂的用的砂塊。所用冷鐵表面最好經過加工或毛坯表面無缺陷,一般厚大件冷鐵使用不得超過3次,薄壁件不得超過5次。
⑧所有模具,芯盒均刷好脫模劑后使用。
3.2.4加砂與舂實
①冷鐵、活塊、澆冒口模樣,以及泥芯的出氣必須根據工藝要求正確擺放。
②啟動除塵器后開動混砂機,單攪籠混砂機應注意先去掉頭砂后再進行放砂操作。
③中小件可以從模樣上放砂,放砂時應注意防止冷鐵和活塊的移動,并注意拐角、凹槽部位用木棒搗實,其他部位也得用木棒均勻搗實,特別要防止靠近模樣部位的型砂局部松散。
④大型鑄件應從砂箱某一角開始放砂,并注意適當調整固化劑的加入量,延長樹脂砂的可使用時間。要邊放砂邊搗實,從砂箱一角逐漸沿模具其它方向連續擴展,直至放滿整個砂箱。對于大空間砂箱,樹脂砂可隨模樣形狀放置一定厚度,一般控制在150~200mm (不填砂塊情況下),必須保證澆口、冒口、出氣孔部位的樹脂砂達到工藝要求的高度,澆冒口、出氣孔部位的高度可用冒口圈等達到工藝要求。
⑤放砂結束時,應注意尾砂不得放在澆冒口、出氣孔部位,只能放在不重要的地方。
⑥由于樹脂砂的流動性非常好,舂實只要求速度快,但不必過分用力。拐角、凹槽等部位必須要舂實。
⑦待砂放滿后,刮平砂箱和芯盒并氣針扎氣孔。對于厚大件、墻板件等在蓋箱上造型時必須認真扎好通氣孔,并控制離模樣30~50mm的距離,不能扎透。
3.2.5加砂塊或其他填充物
由于樹脂砂成本較高,為進一步降低成本可用廢砂塊或其他填充物填實砂箱不重要的空間,但應注意如下幾個問題:
①模樣表面要舂實,填砂厚度超過模樣100mm時,方可加砂塊或其他填充物。
②無陶瓷管的直澆口附近、橫澆道附近、出氣孔附近、要求砂型強度高的厚壁鑄件等部位不得放置砂塊。
③填充砂塊間不得有空隙,應搗實。填充砂塊的塊度不得過大或過小,應根據不同產品的大小,控制在50~200mm之間。
3.2.6起模
①幾分鐘后樹脂砂略有變色發黏,可拔出冒口、直澆口、出氣棒等。
②起模時間的確定。當砂型外層硬化,內層有強度但未完全硬化時起模。起模時間控制的好,有利于保護模樣和加快砂型硬化。起模時間太早要塌箱;太遲,起模困難,容易損壞模樣。
一般認為樹脂砂可使用時間與脫模時間之比為0.3~0.5。目前暫定可使用時間為7~15分鐘,脫模時間設定為20~45分鐘。起模前要檢查確認砂型達到足夠的強度,可用手在冒口定位等凹進部位觸壓測定,根據經驗及模型實際情況確定,并注意實際起模時間在冬天、夏天,木模與金屬模不同時均有區別。
③型板模造型的起模要求:
檢查吊鏈是否牢靠,長度是否合適;
起模時應調整好天平吊與型砂的重心位置,無法調整的應予以配重;
先點動行車起模,確認分型面與模板平行后方可起模;
當砂型離開模樣后應迅速起模;
起模方向應垂直于模板;
起模時平板不能吊的太高,移動時必須注意使平板平行下落。
④實樣模的起模要求:
a.樹脂砂達到起模強度后翻箱,準備起模;
b.將起模吊環擰緊到起模螺絲上,并將鏈條穿入吊環,并調整合適的長度;
c.調整行車到合適的位置,將鏈條拉緊并微調鏈條的長度;
d.用橡皮錘邊敲打邊起模,起模動作先緩慢,當模樣快出砂型時應快速上升;
e.起模方向應垂直于分型面,并通過模樣重心;
f.模型起出后,應將模樣擦凈,并將活動的澆冒口、模樣等放在指定的地方,避免損壞、丟失。
⑤起模后砂型放置
起模后的砂型應放在一個指定的地方。下面四角須墊實(對強度不高的砂箱特別注意)、下箱要放水平,觀察分型面是否平整,若不水平須調整下面的墊塊。
3.2.7修型
起模后需要對起模后破損的部位進行修補。具體要求如下:
①因起模而帶斷的凹槽、拐角或棱角處的破落砂塊,如果整塊未破碎,只需吹盡斷裂部位的浮砂粒,用粘補膠重新粘住即可,在后序刷涂料時將其縫隙用涂料填塞。
②如果破損處的砂塊已經碎了,可用新混的樹脂砂修補。修補前做出倒鉤槽(或將破損處挖大些),插上釘子,并吹凈浮砂粒,再用新混的樹脂砂進行修補。硬化后將多余的部分用砂輪磨去。
③砂型破損小或局部砂型疏松有孔洞時,可用稠厚的涂料漿修補。修補時刮刀要用力將涂料壓入孔洞中。
④破損處型砂強度的檢查,可用手用力擦試,以鑄型表面不會落砂即可。
3.2.8刷涂料
刷涂料是樹脂砂造型過程的關鍵環節,直接影響著鑄件的表面質量。
①刷涂料前應將涂料桶內涂料攪拌均勻,并用酒精調整到合適的濃度。
②對于大件應集中從某一部位刷起,涂刷速度要快且均勻,不得有流痕和刷痕。必要時可用酒精將流痕和刷痕清洗掉,涂刷完畢后應迅速點燃。
③涂料層厚度一般掌握在0.3~0.5mm,薄壁件取下限,厚大件取上限。澆注系統和冷鐵部位涂料厚度取上限。對表面質量要求較高的鑄件,最好刷兩遍涂料,最后用酒精刷一遍。批量較大的件可采用流涂的方法上涂料,以提高生產效率。
④涂料刷畢后根據客戶對鑄件表面質量的要求不同,可采用軟綢布對涂料層進行打磨,去掉微小的流痕和刷痕。
⑤應注意泥芯頭和芯座不能刷涂料,并防止通氣孔被涂料堵塞。
⑥應檢查涂刷后的鑄型表面質量,有無涂料堆積,如有可用工具鏟刮掉。
3.3制芯應注意的要點
3.3.1芯骨的準備
①檢查芯骨強度是否足夠。
②芯骨放入芯盒,檢查大小是否合適,吃砂量是否足夠。
③用鋼管做的芯骨,鋼管上要有足夠多排氣孔,并適當繞一些通氣繩。
④用鑄鐵做芯骨,芯骨上應繞足夠多的通氣繩,以加強泥芯的排氣。
⑤檢查芯骨用于起芯吊運砂芯的吊環是否可靠。
3.3.2制芯操作要點
①整體式芯盒
a . 在芯盒內放入以纏繞通氣繩的芯骨,調整各部分至合理的吃砂量,將通氣繩引出芯頭。
將芯骨的吊環整理好,露出舂砂面。
芯骨應低于舂砂面一定厚度,此厚度隨砂芯的大小不同而不同。
放砂并舂實,砂放滿后刮平芯盒。
砂芯固化一段時間并達到足夠強度后起芯。
起芯時應找準砂芯的重心,行車點動起芯,并用橡皮錘敲動芯盒,當砂芯脫離后應快速起芯。
砂芯起出后應放在松軟的砂袋上,并墊平,防止砂芯變形。
②分體式芯盒
a. 把芯盒清理干凈,把兩半芯盒夾緊。
b . 放入繞有足夠通氣繩的芯骨,芯骨的吊環露出舂砂面,通氣繩露出芯頭。
放砂并舂實,砂放滿后刮平。
當砂芯達到足夠強度后,打開芯盒夾緊裝置,打開兩半芯盒。取出砂芯,放置在松軟的砂袋上,并墊平,防止砂芯變形。
對于特殊形狀泥芯,垂直舂完達到足夠強度后可連同芯盒整體放置水平,打開夾緊裝置,取出泥芯。
③脫落式芯盒
脫落式芯盒主要用于結構較復雜或拔模斜度小的砂芯,脫落式芯盒與上面兩種芯盒方法不同是:當砂芯達到足夠的強度后打開芯盒夾緊裝置或外框,分別取出活塊,吊出砂芯。
3.3.3砂芯檢查
對于復雜或重要的砂芯,制成后應用樣板或專用量規進行尺寸、形狀、表面質量檢查。(未完待續)