一种制芯工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铸造领域，特别涉及一种应用于汽车发动机缸体铸造用砂芯的制芯工
-H-
O
【背景技术】
[0002]气孔缺陷是铸造工艺中常见的缺陷之一，特别是在现有技术中，由于采用了高发气量、排气性差的覆膜砂进行制芯，在不易设计排气措施的铸件上应用非常容易造成倾入性气孔缺陷；而低发气覆膜砂普遍强度较低，不能有效保证铸件形状；硅砂覆膜砂在浇铸时起天然存在的热膨胀率高的缺陷，又使得形状复杂的砂芯浇铸时热变形严重，不能保证铸件尺寸，严重时产生穿孔、壁薄等缺陷。
[0003]此外，现有技术中针对气孔缺陷的技术改进以覆膜砂配方为主和原砂的粒度为主，而改变原砂的种类和对芯体固化工艺参数的控制，同样可以达到降低覆膜砂发气量的目的。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种制芯工艺，从改进覆膜砂配方和制芯工艺两方面入手，达到对铸件气孔进行控制的目的。具体如下:
[0005]一种制芯工艺，其特征在于，包括以下步骤:
[0006]a.混砂机开机，原砂预热；
[0007]b.将达到预热温度后的原砂加入混砂机；
[0008]c.将粘接剂、偶联剂与增塑剂在10-25秒内加入混砂机；
[0009]d.步骤c进行的同时，开始覆膜；
[0010]e.步骤d完成40-85秒后喷入固化剂；
[0011 ] f.步骤e完成10-20秒后加入润滑剂
[0012]g.步骤f完成后，风冷40-70秒，开始出砂；
[0013]h.对覆膜砂进行破碎、筛分；
[0014]1.将步骤h得到的覆膜砂加入固化机进行固化，固化机射芯压力为0.4±0.1Mpa,固化温度230±20°C，固化时间105±15S。
[0015]作为优选，所述原砂为热法再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的30% -100%，热法再生砂占原砂重量的O % -70%。
[0016]作为优选，宝珠砂占原砂重量30%，热法再生砂占原砂重量70%，粘接剂为原砂重量的2 %，固化剂为粘接剂重量的40 %，偶联剂为粘接剂重量的0.5 %，润滑剂为粘接剂重量的40%，增塑剂为粘接剂重量的5%。
[0017]作为优选，宝珠砂占原砂重量100%，粘接剂为原砂重量的3%，固化剂为粘接剂重量的60 %，偶联剂为粘接剂重量的0.8%，润滑剂为粘接剂重量的60 %，增塑剂为粘接剂重量的8%。
[0018]作为优选，宝珠砂占原砂重量50%，热法再生砂占原砂重量50%，粘接剂为原砂重量的2.5%，固化剂为粘接剂重量的50%，偶联剂为粘接剂重量的0.55%，润滑剂为粘接剂重量的50%，增塑剂为粘接剂重量的6.5%。
[0019]作为优选，步骤a中将原砂预热至130°C _150°C。
[0020]本方案中的覆膜砂配方，采用了宝珠砂含量较高的原砂，其优点在于:能够最大限度利用宝珠砂本身粒形好的优点，使得覆膜砂本身强度得到提高而不增加发气量；能够最大限度利用宝珠砂高温膨胀率低的优点，保证覆膜砂所制造的型芯高温下形状的稳定性。在具体铸造过程中，如果砂型(芯)本身弯曲程度大、浇铸时受到铁水作用(冲刷、浸泡、烘烤)强，砂型形成的铸件部位尺寸精度要求高(细小的缸筒壁、油道腔壁、缸盖内腔等)，浇铸时砂型(芯)变形严重，则需要提高宝珠砂含量，在适当情况下合理的宝珠砂/热法再生砂配比能保证批量铸造时获得更佳的铸造精度/生产成本比。
[0021]步骤a-h完成后，能得到一种热态抗弯强度2.7-3.5Mpa，常温抗弯强度5.5-7.5Mpa，熔点 100_105°C，灼减量 2.25% -3.15%，发气量 15_19ml/g 的一种覆膜砂，上述数据表明，这种覆膜砂抗弯强度高、发气量低、膨胀率低，适合于对砂芯尺寸精度要求较尚的铸件。
[0022]在固化程序中，本方案采用了固化机射芯压力为0.4±0.1Mpa,固化温度230±20°C，固化时间105±15S的参数，与现有技术相比，其优点在于:
[0023]本发明的有益效果:
[0024]1.采用了宝珠砂含量较高的覆膜砂配方进行制砂，使得覆膜砂本身强度能得到提高而不增加发气量，最大限度利用宝珠砂近似球型和高温膨胀率低的优点，保证覆膜砂做铸造的型芯在高温下的形态稳定。
[0025]2.固化工艺，固化温度范围在230±20°C，固化时间105±15S，能够适应不同厚度和砂芯的固化。
【具体实施方式】
[0026]下列非限制性实施例用于说明本发明。
[0027]实施例1:
[0028]一种应用于发动机4G20B的制芯工艺，包括以下步骤:
[0029]a.混砂机开机，原砂采用30%比例的宝珠砂和70%比例再生砂，将原砂预热至138 0C ；
[0030]b.将达到预热温度后的原砂加入混砂机；
[0031]c.将原砂重量比为2%的粘接剂、0.5%的偶联剂(粘结剂重量)与0.9%的增塑剂(粘结剂重量)在10秒内加入混砂机；
[0032]d.步骤c进行的同时，开始覆膜；
[0033]e.步骤d完成55秒后喷入固化剂；
[0034]f.步骤e完成10秒后加入润滑剂
[0035]g.步骤f完成后，风冷40秒，开始出砂；
[0036]h.对覆膜砂进行破碎、筛分；
[0037]1.将步骤h得到的覆膜砂加入固化机进行固化，固化机射芯压力为0.4Mpa，固化温度210°C，固化时间10So
[0038]将步骤i固化完毕后制成的芯体应用于发动机4G20B的铸造，铸造完毕后进行检测，气孔缺陷有3 %降低至I %，缸筒夹壁缺口从抽样检测100 %发生降低至抽样检测O %发生，缸筒夹壁粘砂从抽样检测50%发生降低至抽样检测0%发生。
[0039]实施例2:
[0040]a.混砂机开机，原砂采用60%比例的宝珠砂和40%再生砂，将原砂预热至145°C;
[0041]b.将达到预热温度后的原砂加入混砂机；
[0042]c.将原砂重量比为2.5%的粘接剂、0.5%的偶联剂(粘结剂重量)与0.9%的增塑剂(粘结剂重量)在12秒内加入混砂机；
[0043]d.步骤c进行的同时，开始覆膜；
[0044]e.步骤d完成60秒后喷入固化剂；
[0045]f.步骤e完成15秒后加入润滑剂
[0046]g.步骤f完成后，风冷50秒，开始出砂；
[0047]h.对覆膜砂进行破碎、筛分；
[0048]1.将步骤h得到的覆膜砂加入固化机进行固化，固化机射芯压力为0.4Mpa，固化温度230 °C，固化时间120S。
[0049]将步骤i固化完毕后制成的芯体应用于发动机JL4T18的铸造，铸造完毕后进行检测，气孔缺陷有10%降低至1%，砂眼缺陷4#降低至2%，油道壁穿12%降低至0%。
[0050]实施例3:
[0051]a.混砂机开机，原砂采用100%比例的宝珠砂和0%再生砂，将原砂预热至150°C;
[0052]b.将达到预热温度后的原砂加入混砂机；
[0053]c.将原砂重量比为3%的粘接剂、0.5%的偶联剂(粘结剂重量)与0.9%的增塑剂(粘结剂重量)在20秒内加入混砂机；
[0054]d.步骤c进行的同时，开始覆膜；
[0055]e.步骤d完成80秒后喷入固化剂；
[0056]f.步骤e完成20秒后加入润滑剂
[0057]g.步骤f完成后，风冷60秒，开始出砂；
[0058]h.对覆膜砂进行破碎、筛分；
[0059]1.将步骤h得到的覆膜砂加入固化机进行固化，固化机射芯压力为0.4Mpa，固化温度235°C，固化时间10So
[0060]将步骤i固化完毕后制成的芯体应用于发动机SlO的铸造，铸造完毕后进行检测，缸筒壁厚差由< 2.5mm降低至< 0.5mm，油道壁厚差由< 6mm降低至< 1mm，水道腔异性水孔粘砂率由抽样检测50%发生率降低至抽样检测0%发生率。
[0061]综上所述，采用本工艺所制成的芯体，在应用于铸造后，所制成的铸件具有气孔缺陷大幅度降低，砂眼缺陷大幅度降低，穿孔缺陷大幅度降低，铸件形状稳定壁厚均匀等优点。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种制芯工艺，其特征在于，包括以下步骤: a.混砂机开机，原砂预热； b.将达到预热温度后的原砂加入混砂机； c.将粘接剂、偶联剂与增塑剂在10-25秒内加入混砂机； d.步骤c进行的同时，开始覆膜； e.步骤d完成40-85秒后喷入固化剂； f.步骤e完成10-20秒后加入润滑剂 g.步骤f完成后，风冷40-70秒，开始出砂； h.对覆膜砂进行破碎、筛分； 1.将步骤h得到的覆膜砂加入固化机进行固化，固化机射芯压力为0.4±0.1Mpa，固化温度230±20°C，固化时间105±15S。
2.如权利要求1所述的一种制芯工艺，其特征在于:所述原砂为热法再生砂和宝珠砂的混合物，宝珠砂占原砂总量的30% -100%，热法再生砂占原砂重量的0% -70%。
3.如权利要求2所述的一种制芯工艺，其特征在于:宝珠砂占原砂重量30%，热法再生砂占原砂重量70 %，粘接剂为原砂重量的2 %，固化剂为粘接剂重量的40 %，偶联剂为粘接剂重量的0.5%，润滑剂为粘接剂重量的40 %，增塑剂为粘接剂重量的5 %。
4.如权利要求2所述的一种制芯工艺，其特征在于:宝珠砂占原砂重量100%，粘接剂为原砂重量的3%，固化剂为粘接剂重量的60%，偶联剂为粘接剂重量的0.8%，润滑剂为粘接剂重量的60 %，增塑剂为粘接剂重量的8 %。
5.如权利要求2所述的一种制芯工艺，其特征在于:宝珠砂占原砂重量50%，热法再生砂占原砂重量50 %，粘接剂为原砂重量的2.5 %，固化剂为粘接剂重量的50 %，偶联剂为粘接剂重量的0.55%，润滑剂为粘接剂重量的50%，增塑剂为粘接剂重量的6.5%。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种制芯工艺，其特征在于:步骤a中将原砂预热至 130°C -150°C。
【专利摘要】本发明公开了一种制芯工艺，可用于发动机缸体、缸体盖及轴件等部件的铸造用芯体铸造，通过采用宝珠砂含量较高的覆膜砂配方以及调整芯体固化时的工艺参数，使得制成后的芯体用于铸造时，能有效地降低铸件气孔缺，降低砂眼缺陷，降低粘砂缺陷以及保证铸件尺寸等优点，对气孔废品率和综合废品率以及铸件尺寸进行了有效控制，提高了生产效率。
【IPC分类】B22C9-10, B22C5-00
【公开号】CN104785722
【申请号】CN201510217612
【发明人】聂越
【申请人】成都桐林铸造实业有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月30日