新型無脈紋鑄造用砂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型無脈紋鑄造用砂的制備方法，屬于汽車鑄造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前許多鑄造廠用冷芯生產(chǎn)的缸體、缸蓋等許多鑄件都不同程度存在著脈紋缺陷，如珀金斯缸蓋、498缸體、36D、52D、141缸蓋等，解決脈紋的材料各有不同，道依茨用脈克星添加劑，498缸體水套用防脈紋涂料，珀金斯缸蓋用50%鉻鐵礦砂，4G6缸體水套用防脈紋涂料，從鑄件解剖結(jié)果來看，脈紋仍然沒有得到很好解決，并且制作砂芯的成本非常尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種新型無脈紋鑄造用砂的制備方法，其用低成本的新型無脈紋鑄造用砂可以制造缸體、缸蓋等復(fù)雜鑄件，能徹底解決缸體、缸蓋等鑄件脈紋缺陷，效果非常明顯。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:新型無脈紋鑄造用砂的制備方法，其特征在于具體制備步驟如下:
步驟1、材料配制:800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液70%，聚乙稀醇水溶液其中含10%聚乙稀醇，木粉和聚乙稀醇水溶液混至均勻后，按原砂重量比比例的1.5%加入到50/100目或40/70目的原砂中，用混砂機(jī)混碾均勻；
步驟2、材料烘干:將混好的砂子放入烘干爐內(nèi)，加熱至300±10度，恒溫2小時(shí)；
步驟3、破碎:將烘干后的砂塊用破碎機(jī)碾碎，碾碎間隙為0.8-1.1mm ；
步驟4、材料篩分:按照50/100目或40/70目砂子的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分，目的是不改變?cè)暗哪繑?shù)；按原砂標(biāo)準(zhǔn)方式加入冷芯樹脂混砂、制芯，樹脂加入量按原生產(chǎn)工藝執(zhí)行。
[0005]本發(fā)明的積極效果是其能徹底解決缸體、缸蓋等鑄件脈紋缺陷，效果非常明顯，可以徹底解決鑄件斷芯質(zhì)量問題，無須使用防脈紋涂料，可以生產(chǎn)包括汽車缸體鑄件最復(fù)雜的水套芯和油道芯，完全可以替代現(xiàn)有的50%-80%寶珠砂的制芯工藝，大幅度降低樹脂砂制造成本，該鑄造砂生產(chǎn)成本700元/噸，比現(xiàn)用寶珠砂的制芯工藝的生產(chǎn)成本降低2000?2500元/噸，其應(yīng)用前景廣泛，具有一定的推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的脈紋試塊工藝圖。
[0007]圖2為本發(fā)明在1000度下膨脹曲線。
[0008]圖3為標(biāo)準(zhǔn)砂在1000度下膨脹曲線。
[0009]圖4為高硅砂在1000度下膨脹曲線。
[0010]圖5為焙燒砂在1000度下膨脹曲線。
[0011]圖6為脈紋標(biāo)準(zhǔn)試塊解剖圖； 注d#焙燒砂50%+寶珠砂50% ；2#普通石英砂;3#高硅砂；4#無脈紋鑄造用砂。
[0012]圖7為軍車件齒輪殼油道砂芯。
[0013]圖8為軍車件齒輪殼解剖圖。
[0014]圖9為6?缸體水套芯。
[0015]圖10為6?缸體鑄件解剖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
采用50/100目原砂，加入800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液(其中含10%聚乙稀醇)70%后，用混砂機(jī)混碾5分鐘，進(jìn)入流化床烘干，溫度控制在300± 10度，恒溫2小時(shí)。將烘干后的砂塊用破碎機(jī)碾碎，碾碎間隙為0.8-1.1mm，按照50/100目砂子的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分。按標(biāo)準(zhǔn)工藝加入冷芯樹脂，樹脂加入量為1.5%(占砂重)，制成如圖7所示的軍車件齒輪殼內(nèi)腔砂芯，澆注鑄件，鑄件解剖效果如圖8所示。
[0017]實(shí)施例2
采用40/70目原砂，加入800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液(其中含10%聚乙稀醇)70%后，用混砂機(jī)混碾5分鐘，進(jìn)入流化床烘干，溫度控制在300± 10度，恒溫2小時(shí)。將烘干后的砂塊用破碎機(jī)碾碎，碾碎間隙為0.8-1.1mm，按照40/70目砂子的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分。按標(biāo)準(zhǔn)工藝加入冷芯樹脂，樹脂加入量為1.8%(占砂重)，制成如圖9所示的6?缸體水套芯，澆注缸體鑄件，鑄件解剖效果如圖10所示。
[0018]高溫膨脹性能檢測(cè)
如圖1-5所示，首先對(duì)無脈紋鑄造用砂進(jìn)行了高溫膨脹性能檢測(cè)，該砂的熱膨脹很低，只為0.27% (檢測(cè)溫度1000°C)，而高硅砂熱膨脹可達(dá)到3.03%，普通石英砂熱膨脹可為2.57%，焙燒砂熱膨脹可達(dá)2.31%，說明該無脈紋鑄造用砂是可以解決鑄件的脈紋缺陷的。
[0019]鑄件脈紋的檢測(cè)
根據(jù)自行研制的脈紋標(biāo)準(zhǔn)試塊，在中試車間進(jìn)行了脈紋試塊的澆注在中試車間進(jìn)行了脈紋試塊的澆注，試驗(yàn)條件是試塊材質(zhì)HT250，澆注溫度1450°C，經(jīng)過多次澆鑄試驗(yàn)結(jié)果證明，采用無脈紋鑄造用砂制作砂芯的位置都沒有產(chǎn)生脈紋，而高硅砂、普通石英砂、50%焙燒砂+50%寶珠砂制作砂芯的位置均有不同程度的脈紋產(chǎn)生，如圖6所示。
[0020]解決砂芯斷芯
采用無脈紋鑄造用砂制作軍車件齒輪殼油道芯，原油道芯采用的是普通石英砂加芯骨，仍有50%的砂芯在澆注過程中產(chǎn)生斷芯，而采用無脈紋鑄造用砂制作的油道芯，不用加芯骨，無斷芯現(xiàn)象，如圖7、8所示。
[0021]解決鑄件脈紋缺陷
以一汽鑄造有限公司一鑄廠6?缸體(材質(zhì)為HT300)為例，目前為解決水套內(nèi)腔脈紋及燒結(jié)缺陷，現(xiàn)生產(chǎn)水套芯制芯工藝為30%焙燒砂+70%寶珠砂，砂芯表面涂福士科防脈紋涂料，樹脂砂成本為3400元/噸，采用無脈紋鑄造用制作6?缸體水套芯后，不僅解決了水套內(nèi)腔脈紋及燒結(jié)缺陷，還大大降低了砂芯生產(chǎn)成本，如圖9、圖10所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.新型無脈紋鑄造用砂的制備方法，其特征在于具體的制備步驟如下: 步驟1、材料配制:800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液70%，聚乙稀醇水溶液其中含10%聚乙稀醇，木粉和聚乙稀醇水溶液混至均勻后，按原砂重量比比例的1.5%加入到50/100目或40/70目的原砂中，用混砂機(jī)混碾均勻； 步驟2、材料烘干:將混好的砂子放入烘干爐內(nèi)，加熱至300±10度，恒溫2小時(shí)； 步驟3、破碎:將烘干后的砂塊用破碎機(jī)碾碎，碾碎間隙為0.8-1.1mm ； 步驟4、材料篩分:按照50/100目或40/70目砂子的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分，目的是不改變?cè)暗哪繑?shù)；按原砂標(biāo)準(zhǔn)方式加入冷芯樹脂混砂、制芯，樹脂加入量按原生產(chǎn)工藝執(zhí)行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型無脈紋鑄造用砂的制備方法，其特征在于，具體的制備步驟如下：800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液70%，混至均勻后，按原砂重量比比例的1.5%加入到50/100目或40/70目的原砂中，用混砂機(jī)混碾均勻；然后材料烘干、碾碎，碾碎間隙為0.8-1.1mm；按照50/100目或40/70目砂子的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分，按原砂標(biāo)準(zhǔn)方式加入冷芯樹脂混砂、制芯，樹脂加入量按原生產(chǎn)工藝執(zhí)行。其能徹底解決缸體、缸蓋等鑄件脈紋缺陷，效果非常明顯。
【IPC分類】B22C1/02
【公開號(hào)】CN104959525
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510406688
【發(fā)明人】夏為, 趙平, 夏光艷
【申請(qǐng)人】中國(guó)第一汽車股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日