本发明涉及一种砂型铸造工艺中面砂的配制及保养方法，属于金属铸造技术领域。
背景技术：
在金属铸造工艺中，根据不同的铸型材料，金属铸造可分为砂型铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等类型，其中砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，因此长期以来砂型铸造一直是铸造生产中的基本方法。按照型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式，砂型铸造可分为湿型砂铸造、干砂型铸造和化学硬化砂型铸造三种类型，其中湿型砂铸造以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后可直接在湿态下合型和浇注，目前60％-70％的金属铸件采用湿型砂铸造方法生产。
用于制造砂型的铸造湿型砂包括背砂和面砂两种，砂型造型时先用面砂覆盖模型，然后再覆盖背砂，由于铸造过程中面砂将直接与模型和铁水接触，所以面砂质量是影响铸件品质的关键因素。
目前常见的面砂配比方式(重量百分比)如下表所示：
面砂通用的混制方式为将原料直接投入混砂机，然后加水混制。
由于现有的面砂配比中白沙加入比例较高，不仅增加了生产成本，而且在混砂设备中还需单独配置白沙砂库，使混砂设备结构复杂化；同时由于现有的面砂混制方式为将原料直接投入混砂机加水混制，存在混合不均匀问题，尤其是膨润土，加水后会结块，形成膨润土球，影响面砂质量；另外现有技术中面砂混制后直接使用，由于循环使用旧砂会造成混制后的面砂砂温过高，导致铸件产生砂眼、疙瘩等铸造缺陷。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法，以降低铸造生产成本、提高铸造产品质量。
本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法，包括如下操作步骤：
a、配料及干混，原料中各组分重量百分比为：旧砂，94％以上，膨润土，0.3％-0.5％，煤粉，0.2％-0.4％，水，3％-5％，先将上述原料中的旧砂、膨润土和煤粉在混砂机中混合均匀；
b、加水配制，在混合均匀的原料中加入3％-5％的水，搅拌均匀；
c、“熟化”保养，将混制好的面砂堆放，然后使用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，使遮盖布保持湿润，面砂进入“熟化”过程；
d、使用过程中的保养，面砂使用时也要用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，防止出现面砂风干现象。
上述砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法，在配料及干混步骤中，所有原料加入混砂机后，混合持续时间20-30秒。
上述砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法，在“熟化”保养步骤中，面砂“熟化”时间至少为12小时。
本发明所述的砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法，在面砂配制时不需添加白沙，不仅降低了生产成本，而且不需另外配置白沙砂库，从而简化了混砂机设备的结构；本发明在面砂配制时通过20-30秒钟的干混操作，使各种原料混合均匀，避免了在加水配制步骤出现膨润土结块的现象；本发明在加水配制步骤后增加了“熟化”保养步骤，面砂混制后通过遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，保养时间不少于12小时，由此提高了面砂质量，降低了砂温，减少了砂型砂眼、疙瘩等铸造缺陷。通过大量实验和检测数据证明，按传统的方式混制面砂，铸造产品合格率仅85-88％，其中因面砂质量问题造成的砂眼、疙瘩等缺陷是产生废品的主要原因，采用本发明所述的砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法后，铸造产品合格率保持在94-98％。由此可见，本发明所述的砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法降低了铸造生产的成本、显著提高了铸造产品的质量。
具体实施方式
本发明所述的砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法，在混制面砂时不加白沙，直接使用旧砂、膨润土和煤粉按一定比例混制，面砂中白沙的补充可通过循环使用芯砂来实现，所述芯砂是成型铸造砂芯的原料，由白沙添加辅料混制，这样不仅提高了芯砂的耐火度，而且还增加了芯砂的透气性，对增加铸件合格率起到了很大作用，铸造过程完成后，砂型与砂芯粉碎处理后作为旧砂循环使用，因此保证了旧砂中白沙的含量。
以下给出几个具体实施例：
实施例1
砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法包括如下操作步骤：
a、配料及干混，原料中各组分重量百分比为：旧砂，94.2％，膨润土，0.5％，煤粉，0.3％，水，5％，将上述原料中的旧砂、膨润土和煤粉在混砂机中混合均匀，混合时间为20-30秒；
b、加水配制，在混合均匀的原料中加入适量5％的水，搅拌均匀；
c、“熟化”保养，将混制好的面砂堆放，然后使用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，使遮盖布保持湿润，面砂进入“熟化”过程，面砂“熟化”时间至少为12小时；
d、使用过程中的保养，面砂使用时也要用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，防止出现面砂风干现象。
实施例2
砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法包括如下操作步骤：
a、配料及干混，原料中各组分重量百分比为：旧砂，94.9％，膨润土，0.4％，煤粉，0.2％，水，4.5％，将上述原料中的旧砂、膨润土和煤粉在混砂机中混合均匀，混合时间为20-30秒；
b、加水配制，在混合均匀的原料中加入4.5％的水，搅拌均匀；
c、“熟化”保养，将混制好的面砂堆放，然后使用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，使遮盖布保持湿润，面砂进入“熟化”过程，面砂“熟化”时间至少为12小时；
d、使用过程中的保养，面砂使用时也要用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，防止出现面砂风干现象。
实施例3
砂型铸造工艺中面砂配制及保养方法包括如下操作步骤：
a、配料及干混，原料中各组分重量百分比为：旧砂，95.25％，膨润土，0.4％，煤粉，0.35％，水，4％，将上述原料中的旧砂、膨润土和煤粉在混砂机中混合均匀，，混合时间为20-30秒；
b、加水配制，在混合均匀的原料中加入4％的水，搅拌均匀；
c、“熟化”保养，将混制好的面砂堆放，然后使用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，使遮盖布保持湿润，面砂进入“熟化”过程，面砂“熟化”时间至少为12小时；
d、使用过程中的保养，面砂使用时也要用遮盖布遮盖，并在遮盖布表面均匀洒水，防止出现面砂风干现象。