自硬砂铸造工艺技术及装备的研究和应用1
关于自硬砂铸造工艺技术及装备选择的探讨
要 生产 一 些薄 壁复 杂铸 件 、球 铁件 甚 至铸 钢件 ． 则 须对脱膜 率进行 适 当的控 制 ．除上述 两级 再生 外 ，再 增加 一级 强 力磨擦 再 生 ，以控制 Ｌ 值 ， ＯＩ 保 证满足 工艺要 求。Ｐ ｐ ｓ ｔ ｅ — ｅ 树脂 工 艺与呋 喃树 脂 砂的设备 配置基 本相 同。
的重视 自硬砂 设备 的可靠性一般 可 以通过加 工
厥
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越来 越多 的企 业首选 自硬砂 工艺替 代原有 粘土砂
干型铸 造工艺 。如何根据 自身 的产 品特点 选择相
寸
躲
珀
卜
一
应 的铸 造设备成 为技改 中普遍 关心 的核心 问题 。
１ 关于 自硬 砂再生 设备
０
件 的关键 。 自硬 砂再 生 系统一般 由破碎 、再 生 、 风选 、调温 以及与之配套 的输送及 除尘系统 组成 。
再根据不 同的生产及 工艺要 求做一 些相应 的增减
（ ）再 生设备 选择 注意事项 １
近２ ０年来 ．我 国 的 自硬砂 再 生设 备有 了较 大 的发 展 。从最 初的仿 制 日本 技术 。到后 来的 引 进 欧洲技术 、展 开技术合作 并通过 生产实践 得 以 不 断改进 ，基本 上满足生产 要 求。在 选择 自硬砂 再 生设 备 时应 注意几下几个 方面 ：
实践证 明。只要 工艺及管理 得 当 ，脱 膜率 的多少
反 而不 是 关键 因素 ．潍 坊 某 铸造 车 间 Ｌ 值 甚 ＯＩ
的 Ｌ 值及微粉含 量的情况 下 ．尽量降低 能源消 ＯＩ
耗 、保 证设备 可靠性 、减 少维 修费 用 。无疑 具有
长远 的意义
至在 ４ ％以上 。铸件 质量 指标 一样 较好 。 为保证
新型水玻璃自硬砂在铸钢生产中的应用
新型水玻璃自硬砂工艺在铸钢生产中的应用一．前言目前国内外冷凝自硬砂工艺主要分为二大类-无机类粘结剂以水玻璃砂工艺为主，有机类粘结剂以呋喃和碱性酚醛树脂砂工艺为主。
以上二大类自硬砂工艺在二十世纪下半期至今在全世界铸造业应用并不断成熟完善。
但此二种工艺在性能上各有特点，也存在问题。
特别在铸钢、合金钢件的铸造时有明显工艺上的不足。
CO2硬化水玻璃加入量高(一般为7%~8％),砂的残留强度高，溃散性差，旧砂再生回用困难。
有机粘结剂树脂砂工艺的出现，在一定程度上解决了CO2水玻璃砂的固有缺陷，但碱性酚醛树脂成本高，呋喃树脂砂易出现铸件裂纹、气孔等缺陷。
水玻璃“新三法”(VRH、微波烘硬、有机脂)的问世，使水玻璃的加入量降低了一半，溃散性大有改善，但新“三法”在工艺上存在着一定的缺陷，VRH法因设备投资大及铸件尺寸受真空室限制；微波烘硬法因铸型吸湿性强及电微波转化率低；回用砂率综合性能差等缺点，严重制约了水玻璃砂的发展。
随着水玻璃基础理论研究的不断进展，水玻璃砂溃散性差和旧砂再生困难等缺点并非水玻璃的固有特性。
它来源于对水玻璃化学和胶体化学认识不足和使用不当(1)。
目前国内以沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司等单位在这方面的研究取得了领先。
他对普通水玻璃进行一系列化学和物理改性及电离子架接，研制开发了新型水玻璃和专用酯类固化剂自硬砂工艺，为水玻璃砂的第三次中兴产生了质的飞跃。
二．新型水玻璃酯硬砂工艺的应用我公司年产阀门承压铸钢件2000余吨，产品以单价小批量为主，壳体主要壁厚10~60mm,且薄件居多。
材质牌号有普通碳素钢，耐热耐高温铬钼钢、铬钼钡钢及各种耐酸不锈钢。
其中有30％是电站阀门铸件，有20％左右是出口阀门配套铸件。
因此，对造型工艺及材料要求相当苛刻。
我们于2000年下半年开始对原粘土砂工艺进行技术改造，要求采用新工艺、新材料，以低成本高质量满足当前生产及市场竞争的需要，在选择工艺方案阶段，我们对普通水玻璃自硬砂，呋喃树脂自硬砂及新型水玻璃自硬砂三种砂型工艺，分别在不同材质、不同品种的阀门铸钢件上进行了工艺试验，试验用原砂为福建平潭优质擦洗硅砂，粒度为40／70目，SiO2含量≥96％，含泥量和含水量分别≤0.5％，角形系数≤1.25％，试验及技术经济分析结果如表1所示。
自硬砂造型工艺研究.
自硬砂造型工艺研究随着机械行业的发展，对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等问题的日益严重，对铸造生产和铸件质量提出了更高的要求，要能满足这些要求，特别是造型制芯工艺的选择上更应满足这些要求，先进造型制芯工艺应具备以下基本条件：①生产的铸件质量好、尺寸精度高、铸造缺陷少；②劳动条件好、环境污染少；③生产成本低、生产效率高；④最大限度地利用自然资源、节省能源。
传统的型砂工艺已经不能满足以上的条件，这就要求选用适合自己的先进型砂工艺。
近几年来，主要使用的先进型砂工艺有：新型水玻璃自硬砂工艺、碱性酚醛树脂自硬砂工艺和呋喃树脂自硬砂工艺等自硬砂型砂工艺。
下面以我们公司为例对型砂工艺进行简单阐述：一．型砂工艺的选用1．现用型砂工艺性能分析1.1现用造型材料及造型方式（1）面砂、芯砂——CO硬化水玻璃砂、“70”砂、铬铁矿砂2（2）背砂——粘土砂（3）手工造型（4）烘干窑烘干小型砂型及坭芯，移动烘干大型砂型（5）表面刷醇基涂料1.2现造型材料的生产特点（1）人工加砂，劳动强度大，生产效率低，砂型、坭芯的紧实度主要靠人工打风锤，硬化主；要吹CO2（2）水玻璃加入量高（≥9%），造成成本高，型（芯）砂溃散性差，铸件清理难度大，效率低；（3）旧砂直接破碎再生，再生后只能作背砂，不能作面砂，回用率低，新砂耗量高，型砂成本高，废砂大量排放，严重污染环境；（4）铸件尺寸精度低，表面粗糙度差，铸件综合质量不高，后道工序工作量增大，工作效率就低；（5）型（芯）砂冬季硬透性差，CO耗量大。
21.3铸件质量情况铸件尺寸精度低，表面粗糙，多气孔、砂眼，产生裂纹多，导致后道工序修理大，成本高，效率低。
2、新型水玻璃自硬砂工艺性能分析2.1原辅材料（1）原砂：新工艺对原砂要求较高，尽可能选取泥份、微粉含量少，颗粒形貌好的原砂（2）改性水玻璃（3）有机酯固化剂2.2工艺优势及特点：（1）水玻璃加入量大大降低（2.5--3.5％）；（2）型砂溃散性大大改善，铸件清砂容易；（3）旧砂可干法再生回用，回用率≥80％；（4）系列化水玻璃与固化剂配套使用，型砂综合工艺性能优良，冬季硬透性好，硬化速度可调（10-90 min），可实现大批量机械化生产；（5）有效防止铸件裂纹、气孔等缺陷，铸钢件综合质量优于呋喃树脂砂工艺的铸件；（6）生产成本低，劳动环境好，环境污染少。
树脂自硬砂工艺设计
树脂自硬砂工艺设计引言：树脂自硬砂是一种常用于金属铸造的砂型材料，其优点包括高精度、高稳定性和良好的表面质量。
在树脂自硬砂工艺设计中，主要考虑材料的选择、模具设计和工艺参数调整等方面。
本文将详细介绍树脂自硬砂工艺设计的相关内容。
一、材料的选择1.酚醛树脂：酚醛树脂具有良好的流动性和耐高温性能，适用于制造复杂形状的铸件。
但由于其收缩率较大，容易导致铸件尺寸不稳定。
2.酚醛砂：酚醛砂是酚醛树脂与石英砂按一定比例混合而成的砂型材料，具有较好的热稳定性和耐磨性。
但由于其粘度较高，需要使用较大的压力来填充砂型。
3.环氧树脂：环氧树脂具有优异的机械性能、耐腐蚀性和耐高温性能，适用于制造耐磨、耐腐蚀的铸件。
但由于环氧树脂的固化时间较长，需要较长的工艺周期。
根据具体的铸造要求和制造工艺的特点，选择合适的树脂自硬砂材料。
二、模具设计模具设计是树脂自硬砂工艺设计的关键环节。
正确的模具设计可以确保砂型的精度和稳定性。
1.模具结构：选择合适的模具结构，包括上、下模板和型腔，以及冷却系统。
模具结构应考虑砂型的填充性能和铸件的脱模要求。
2.模具材料：模具材料应具有良好的耐用性和热稳定性，以保证模具的寿命和工艺稳定性。
常用的模具材料包括铸铁、钢和铝合金等。
3.冷却系统：冷却系统的设计可以有效控制模具温度，以提高铸件的尺寸精度和表面质量。
冷却系统应考虑水道的布置和尺寸。
三、工艺参数调整工艺参数调整是树脂自硬砂工艺设计的核心任务，包括树脂与硬化剂的配比、充填压力和固化时间等。
1.树脂与硬化剂的配比：树脂与硬化剂的配比直接影响到树脂的流动性和固化时间。
配比不当会导致砂型填充不充分或固化不完全，从而影响铸件的精度和质量。
2.充填压力：充填压力影响树脂与砂型之间的接触和渗透性。
充填压力过大会破坏砂型，造成铸件表面粗糙；充填压力过小则会导致砂型填充不完全。
3.固化时间：固化时间是树脂自硬砂固化的关键参数，影响铸件的凝固和收缩过程。
固化时间应根据具体的铸件形状和尺寸进行调整，以确保铸件的质量。
简述砂型铸造工艺的工艺流程及应用
简述砂型铸造工艺的工艺流程及应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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铸钢用几种自硬砂综述
生产薄壁类铸钢件用几种自硬砂工艺综述生产铸钢件可供选择的型砂工艺有：呋喃树脂自硬砂工艺、碱性树脂自硬砂工艺、pepset 法自硬砂工艺、新型水玻璃自硬砂工艺。
这四种自硬砂工艺的基本情况如下：一、四种自硬砂工艺的概述（一）呋喃树脂自硬砂工艺1、工艺主要优势（1）铸件表面质量和尺寸精度高。
（2）型芯溃散性好，铸件落砂清理容易。
（3）旧砂干法再生回用容易，回用率高（≥90％）。
这些优点使该工艺在铸件生产中得到大面积推广应用，尤其是铸铁件的生产。
2、工艺缺点多年的理论研究和生产实践表明，用呋喃树脂砂工艺生产铸钢件有难以解决的技术难题。
（1）呋喃树脂砂热膨胀系数大，高温退让性差，铸件易产生裂纹，尤其是薄壁、壁厚差较大，结构复杂的铸钢件。
（2）粘结剂系统含S、N等有害元素，易造成铸件表面渗硫，造成表面微裂纹，以及N导致的气孔或皮下气孔。
（3）型砂发气量较大，铸件易出现气孔缺陷。
（4）混砂、造型、浇注、落砂、清理过程中产生SO2、CO等有害气体，污染作业环境。
正是由于上述一些原因，导致某些工厂不能把所有产品都使用呋喃树脂砂生产，而保持呋喃树脂砂、水玻璃砂（粘土砂、碱性树脂砂）并行的状态，造型管理、生产上的诸多不便。
呋喃树脂砂生产线有的因铸件废品率多、生产成本高已闲置，有的生产线已改造成新型水玻璃自硬砂生产线或碱性树脂砂生产线。
针对呋喃树脂砂工艺的不足，国内外专家进行了多年研究，推出改性呋喃树脂，并在生产过程中采取多项工艺措施（如冷铁等），但未收到明显实效。
综上所述，呋喃树脂砂工艺用于铸钢件的生产不是一种好的选择，生产薄壁、结构复杂、易产生裂纹、气孔类缺陷的泵、阀、机车类铸钢件则更不可取。
（二）碱性树脂自硬砂工艺1、工艺优势（1）铸件表面质量和尺寸精度高，铸件综合质量优良。
（2）粘结剂系统不含S、P、N等有害元素，可防止因这些元素引起的铸件缺陷。
（3）具有独特的高温硬化特性，可显著减少铸钢件的热裂缺陷。
（4）固化剂参与硬化反应，型砂硬化性能好，可调性强。
新型水玻璃自硬砂技术的最新进展和应用现状
新型水玻璃自硬砂技术的最新进展和应用现状沈阳汇亚通铸造材料有限公司：刘洪涛、尹德英前言：水玻璃自硬砂（即液态有机酯自硬水玻璃砂）开始于上世纪70年代的美国，上世纪80年代后逐步在我国推广应用。
近年来该工艺在广大铸造界同仁的不懈努力下，无论在基础理论研究、还是原辅材料、工艺技术和装备制造几个方面都取得了突破性的进展，基本上解决了水玻璃砂工艺：溃散性差、旧砂再生困难两大难题，使新型水玻璃自硬砂工艺成为实现绿色清洁铸造生产的型砂工艺之一。
一、新型水玻璃自硬砂技术的发展新型水玻璃自硬砂是在普通酯硬化水玻璃自硬砂基础上发展起来的，是水玻璃砂的换代产品，是第三代水玻璃砂的代表。
这里简略说明一下，依工艺性能的优劣对三代水玻璃砂的划分：第一代水玻璃砂：以CO2硬化水玻璃砂为代表，包括为改善水玻璃砂的溃散性加入各种溃散剂的水玻璃砂、CO砂、以粉状硬化剂为主体的自硬砂（硅酸二钙、硅铁粉、赤泥、铬矿渣、各种水泥、氟硅酸钠……）、加热硬化水玻璃砂。
第二代水玻璃砂：普通酯硬化水玻璃自硬砂微波硬化水玻璃砂真空CO2硬化水玻璃砂第三代水玻璃砂：以新型水玻璃自硬砂为代表，包括个别酯硬化改性水玻璃自硬砂。
近年来，随着我国铸造界的科技人员对水玻璃砂基础理论(水玻璃老化、增强改性、旧砂再生)研究的突破，对解决水玻璃砂两大难题（溃散性差、旧砂再生难）的理论认识有了重大进展。
并在如下关键技术上取得了重大突破或进展：①新型高性能改性水玻璃黏结剂的产生和商品化通过使用高质量的原材料来生产高品质的水玻璃黏结剂（纯度高、杂质少），并对水玻璃黏结剂进行物理或化学改性，研制出强度高、性能好且稳定（抗湿性好、砂型的表面稳定性高，不易老化等）、适应范围广、可调节性强的新型水玻璃黏结剂。
如我公司自主研制开发的HYT-S系列六种牌号的新型改性水玻璃可满足不同生产条件下的工艺要求，使用该水玻璃生产时，水玻璃的加入量为1.8％-3.0％。
现已在国内几十家铸造企业中应用并得到广泛好评。
自硬砂生产典型工艺流程介绍
自硬砂生产典型工艺流程介绍自硬砂生产工艺流程．根据铸造车间布局及生产纲领，制定适宜方案。
一般主要由旧砂回收、破碎。
再生．去灰。
调温、砂输送及混砂、造型，制芯等组成。
1、旧砂回收：通过落砂机完成铸件与砂分离，再经振动输送槽或皮带输送机输送，悬挂永磁分离机。
永磁皮带轮去铁后由斗提机提升到砂库中。
2．旧砂破碎再生：旧砂库中的团块砂料经振动给料机均匀向破碎机给科，依次在振动破碎机、焙烧炉，搓擦再生机、离心再生机、气力撞击再生机中脱膜再生(根据工艺要求不同．再生设备可以优选)。
含有大量细微粉尘的旧砂，经过去灰、冷却达到工艺要求后，由发送罐送往再生砂库储存备用。
3．新旧砂输送：新砂可经斗提机或气力输送送入新砂库备用，再经气力输送发送到混砂机上方的科斗。
旧砂可经气力输送发送到混砂机上方的料斗或与新砂比例混合后送入混砂机上方的科斗。
4、造型．制芯：新。
旧砂通过自硬砂混砂机按工艺要求混制出合格型砂后填入砂箱或芯盒，经硬化，起模。
修型、涂料、表干后移至合箱工段。
浇注后冷却至工艺规定的温度落砂。
1．振动落砂机2．振动输送槽3．悬挂磁选机 4.8．板链斗提机5．破碎再生机6．18．带式斗提机7．焙烧炉9．搓擦再生机10．离心再生机11．风选机12．螺旋沸腾冷却去灰机13．永磁分离滚筒14．16．17．气力输送15．气力撞击再生装置19．固定式双臂混砂机20．移动式双臂混砂机21．单机除尘器22．除尘器(用于落砂系统) 23．除尘器(用于再生系统)适应范围：主要用于水玻璃砂、碱性酚醛树脂砂和其它自硬砂再生1．振动落砂机2．振动输送槽3．悬挂磁选机4．板链斗提机5．振动给料机6．破碎再生机7．13．16．17．18．气力输送8．14．气力撞击再生装置9，永磁分离滚筒10．搓擦再生机11．离心再生机12．风选机15．砂温调节器19．带式斗提机20．固定式双臂混砂机21．固定式单臂混砂机22．移动式双臂混砂机23．单机除尘器24．除尘器(用于落砂系统) 25．除尘器(用于再生系统)适应范围：主要用于呋喃树脂砂、碱性酚醛树脂砂、Pep-set树脂砂再生。
自硬砂铸造工艺技术及装备的研究和应用
ｕ ｎ ｋ ｎ ｏ ｗ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｌ ｏ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ－ ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｐ ｏ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ［ Ｃ ］ ． Ｐ ｒ ｏ ｃ ． ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ２ ３ ｒ ｄ Ｉ ＡＳ Ｔ Ｅ Ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
１ ． １ 自 硬砂旧砂再生处理的工艺特点
已是 自硬砂铸造生产中， 旧砂再生工艺 的应用 普 遍 了 。不 同 的 旧砂 再 生 工 艺 ， 就 有 不 同的 砂 处
生产单元。其 目的就是实现旧砂再生 回用 、 降低
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ０ ５ 稿件编号 ： １ ３ ０ ５ — ２ ５ ４
１ 自硬砂 砂处 理及 工艺 特点
成本 、 促进环保 、 提高资源再利用 。 旧砂再生主要是利用振动机械的振动机理来实 现的。 旧砂再生过程 中的主要设备包括振动落砂机 、 振动破碎机、 振动沸腾冷却机 、 振动输送机和振动筛 分机 ， 以及风选机 、 砂温调节器 、 磁分离机等 ， 配套相 关 的设备 构成 一个 特定 的砂处 理 生产单 元 。 自 硬砂旧砂再生回用 ，就是利用专用再生设备 来对 旧砂进行破碎 、 去膜 、 筛分和冷却的工艺应用过
很
吴 剑’ ，李专 政
（ １ ． 江 阴智铭 铸造 装备 应用 技术 设计 室 ， 江 苏江 阴 ２ １ ４ ４ ３ ２ ； ２ ． 济 南铸 造锻 压机 械研 究所 有 限公 司 ， 山东济 南 ２ ５ ０ ０ ２ ２ ）
摘要 ： 本文介绍 了自 硬砂铸造 生产 中砂处理工艺特点及相关工艺装备的技术特征。在其基础上研 究设 计适用于不 同自 硬砂铸造生产要求 的工 艺方案和工艺装备。其 目的提高铸造砂处理再生能力， 降低成本、 促 进 环保 、 提高 资源 再利 用 。
高效自硬砂铸造成套设备研发生产方案(一)
高效自硬砂铸造成套设备研发生产方案一、实施背景随着制造业的快速发展，铸造行业面临着生产效率低下、产品质量不稳定等痛点。
传统砂型铸造工艺受制于技术、设备及工艺水平，无法满足现代制造业对精密、高效、节能、环保的需求。
为了解决这些问题，开展高效自硬砂铸造成套设备的研发与生产显得尤为重要。
二、工作原理高效自硬砂铸造成套设备主要包括以下几部分：1.型砂制备系统：该系统通过精确的配料、搅拌和输送，确保型砂质量稳定。
2.造型线：采用高效、自动的造型设备，提高生产效率。
3.自硬砂处理系统：通过控制自硬砂的化学反应速度，实现快速固化，提高生产周期。
4.浇注与冷却系统：精确控制浇注温度和冷却速度，确保产品成型质量和精度。
5.除尘与环保系统：对生产过程中的粉尘进行收集和处理，实现环保生产。
通过上述系统的协同工作，实现高效、精密、节能、环保的铸造生产。
三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：深入了解客户需求和市场现状，为研发提供数据支持。
2.技术研究与开发：对关键技术进行深入研究，突破技术瓶颈。
3.设备设计与制造：根据技术研究结果，设计制造设备原型。
4.设备测试与优化：在实验条件下对设备进行测试，发现问题并进行改进。
5.工业化生产与推广：将设备投入工业化生产，并进行市场推广。
四、适用范围该设备适用于汽车、航空航天、船舶、机械制造等领域的大中型铸件生产，特别是高精度、复杂形状的铸件。
五、创新要点1.自动化与智能化：通过引入机器人技术和自动化控制，提高设备的智能化水平，减少人工干预。
2.高效自硬砂技术：研究开发新型自硬砂配方，提高生产效率，缩短生产周期。
3.环保与节能：通过引入除尘系统和优化能源利用，实现环保与节能。
4.高精度与高质量：采用先进的浇注和冷却系统，提高产品精度和质量。
六、预期效果预计该设备的研发和推广将带来以下效果：1.提高生产效率：设备自动化和智能化将大幅提高生产效率。
2.降低能耗：优化能源利用和采用高效自硬砂将降低能耗。
自硬砂铸造装备的发展和应用
开 发 制造 出来 。并 投入 市 场 。其 他 大 吨 位振 实
台 、大 吨位 的四导柱翻 转起模机 、液压全 自动合
叶 片转 速 总装 机 动 率
４ ５ｐ ０ ｒｍ ９ｋ ５ ｗ
箱机组 、有箱 或无箱合 箱机械 手 、大型涂 料流涂
化剂 通过 改 变其各 自的用 量 （ 总量 不 变 ） ，使砂
寸 船
珀
卜
型 （ ）的固化和强 度达到 合理 芯
、
稳定 。
②大吨位移动式混砂机台车技术
大吨位移 动连续式 混砂机 台车载重量 大 ，布 置 设备 多 ，为 了保 证车架 的高强度 和高 刚性 ，对
果跨上 了一个新 台阶 ．为我 国铸造 Ｉ 砂 的 “ 能 １ ９ 节 减排 ” ．并 建立 “ 环境友好型社会 ”做 出了新 的贡 献 。此外 ，国产铬矿分离设备也 已经投 产使用。
２ 百 吨 自硬 砂 “ 砂 王 ”—— １ Ｏ／ 混 Ｏ ｔｈ升 降、移 动、连续 式混砂机
工 、船 舶 、工程 机械等 的发展 。对铸 件生产 提 出
。
在 ２ ０一 ６ ｔ ２ ｔ２ ０ ；台面尺 寸 ８ ０ ｍｍｘ ０ ０ ００ ７ ０ ｍｍ 甚 至 更大 ；激振 力 １ ０ Ｎｘ ６ ｋ ４，也 有 另一 种采 用 数 十甚至 成百个气动振 子作振源 的振 实台 ，结 构上 稍复杂 。
工 业 标 准
化
特 别 的关注和加强 。
相 对稳 定 ，尤其 对 土 建基 础 的动 载 影 响相 对 较
小 的特点 。
统 ．即 Ａ＋ 固化剂 液料 智能 控 制 系统 已经 进入 Ｂ 实用 阶段 。所 谓 Ａ＋ 固化剂 是指 两 种不 同 性质 Ｂ （ 例如 不 同酸度 或 不 同固化 速度 的快 慢酯 ）的 固
砂铸制造实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过砂铸制造工艺，实现对金属材料的铸造成型，并探讨砂铸工艺在制造过程中的关键参数及其对铸件质量的影响。
通过本次实验，提高对砂铸工艺的理解，掌握砂铸操作的基本技能，为后续相关工程实践打下基础。
二、实验材料与设备1. 材料：- 金属：铸铁、铝合金、铜合金等。
- 砂材：石英砂、粘土、水等。
2. 设备：- 砂型制造设备：造型机、砂箱、砂芯等。
- 铸造设备：炉子、浇注系统、冷却系统等。
- 质量检测设备：金相显微镜、超声波探伤仪等。
三、实验步骤1. 砂型制备：- 根据铸件图纸，设计并制作砂型。
- 对砂型进行修整，确保其尺寸精度和表面质量。
2. 砂芯制作：- 根据铸件形状，制作砂芯。
- 对砂芯进行修整，确保其尺寸精度和表面质量。
3. 熔炼金属：- 根据金属种类，选择合适的熔炼设备。
- 熔炼金属至所需温度。
4. 浇注：- 将熔炼好的金属液倒入砂型中。
- 控制浇注速度，避免气泡和夹杂物进入铸件。
5. 冷却与脱模：- 待铸件冷却至室温后，进行脱模。
- 对铸件进行初步清理，去除浇注系统等非铸件部分。
6. 铸件检验：- 对铸件进行外观检查，确保无裂纹、砂眼等缺陷。
- 利用金相显微镜、超声波探伤仪等设备对铸件进行内部质量检测。
四、实验结果与分析1. 砂型制备：- 通过实验，发现砂型制备过程中的关键参数包括砂料配比、粘土含量、水分等。
- 砂料配比对铸件尺寸精度和表面质量有显著影响。
- 粘土含量和水分对铸件强度和耐腐蚀性有重要影响。
2. 砂芯制作：- 砂芯的尺寸精度和表面质量对铸件质量有直接影响。
- 实验表明，砂芯制作过程中的关键参数包括砂料配比、粘土含量、水分等。
3. 浇注：- 浇注速度对铸件质量有显著影响。
- 过快的浇注速度会导致气泡和夹杂物进入铸件，影响铸件质量。
- 实验结果表明，适当的浇注速度有助于提高铸件质量。
4. 冷却与脱模：- 冷却速度对铸件内部组织结构和性能有重要影响。
- 实验表明，合理的冷却速度有助于提高铸件质量。
树脂自硬砂工艺
树脂自硬砂工艺在中小型铸造车间的选择与应用机械工业部第九设计研究院树脂自硬砂工艺在中小型铸造车间的应用机械工业部第九设计研究院吴殿杰摘要: 树脂自硬砂工艺与普通潮模砂工艺相比, 不论从环保角度, 还是从经济效益,社会效益来看, 都已显示出广阔的应用前景。
随着人们对产品质量，资源利用和环净保护意识的增强，尤其针对我国目前上万家中小型铸造车间存在的严重能耗及铸件质量问题，更加迫切地要求我们在生产过程及其产品消耗的资源尽可能少，对环境的污染尽可能少。
通过全国400 多家树脂砂铸造车间经验证明，采用树脂自硬砂工艺对促进铸造产品上质量，上水平，上效益，加强环保及提高企业竞争能力具有独特的优越性和推广价值。
主题词：树脂自硬砂环保效益1. 国内树脂砂工艺应用概况国内中小型铸造车间生产状况目前，我国铸造行业单件小批生产的中小型铸造车间占很大比重，约占厂点数的85%-90%约占全国铸件年产量的50%左右。
其中绝大部分仍采用较落后的生产工艺和方法，普遍存在着铸件质量差，能耗大，工人劳动强度大，经济效益差的局面。
进些年来，许多铸造生产厂家为了适应市场经济的发展，尤其为适应引进产品制造技术的需要，相应地对现有铸造车间进行了技术改造。
其中许多厂家采用了树脂自硬砂工艺。
如四川柴油机厂，重庆汽车发动机厂，天津内燃机厂以及许多机床厂，阀门厂，水泵，兵器，船舶等行业都相继采用了树脂自硬砂生产工艺。
据不完全统计，到目前为止，国内大陆约有400余铸造厂家（点）采用树脂自硬砂工艺，其经济效益和社会效益非常显着。
1. 2 主要采用的树脂自硬砂工艺通常用于铸造生产的树脂自硬砂工艺有酸固化呋喃树脂自硬砂工艺和碱固化酚醛尿烷树脂自硬砂工艺（PEP SET 工艺）。
前者多用于机床，泵，阀体行业等中小批量铸件的生产，后者多用于汽车铸造行业等批量较大的铸件生产。
“自硬法”（NOBAKE）,就是不需加热的工艺。
目前用于铸造生产的树脂自硬砂工艺还有如下：酸固化酚醛树脂砂工艺（Phenolic/Acid）酚醛- 酯自硬砂工艺（Phenolic/Ester）油尿烷工艺（Oil/Urethan）水玻璃酯自硬工艺（Silicate/Ester）磷酸氧化铝工艺（Alumina/Phosphate）所有树脂自硬砂工艺所涉及到的都包括树脂组份,催化剂,添加剂以及温度,水份含量,原砂质量,混砂操作等。
几种常用自硬砂工艺的应用与发展
几种常用自硬砂工艺的应用与发展李传【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P8-12,13)【作者】李传【作者单位】中国铸造协会顾问【正文语种】中文目前，各国铸造行业中，大中型铸件多采用自硬砂工艺制造，也有一些铸件采用吹CO2硬化的工艺制造，但数量不多。
进入21世纪以来，铸造行业面对着两个方面的挑战：一是对铸件质量的要求不断提高；二是环境保护和清洁生产方面的要求日趋严格。
虽然，各种自硬砂的推广应用，已经使我们在大中型铸件的质量、生产效率等方面都有了大幅度的提高，但是，从这两项要求看来，不少工艺都有其不尽如人意之处，进一步改进和创新的工作迫在眉睫。
针对这些问题，各主要工业国家，在改进现有的自硬工艺、开发新型黏结剂方面，都进行了大量的研究工作，新的成果也不断问世。
在这里，想就几种常用自硬砂工艺发展的情况作简单的介绍，供参考。
呋喃树脂，以糠醇为基本组分，并以糠醇分子结构中特有的呋喃环而得名。
呋喃树脂是铸造行业最早采用的自硬砂黏结剂，具有很多优点，如：用以配制的自硬砂对多种酸性硬化剂的适应性都很好；自硬砂的强度高，硬化易于控制，旧砂易于再生、回用等。
50多年来，经过了各种黏结剂竞相发展的拼比，迄今为止，各国铸造行业中，呋喃树脂仍然是应用范围最广、用量最大的自硬砂黏结剂。
可以预见，呋喃树脂还将是最重要的自硬砂黏结剂。
早期的呋喃树脂，不少品种是由糠醇、尿素、甲醛和苯酚为主要原材料共聚而成的。
改变所用原材料的比例，可制成适用于不同条件的树脂。
这样的呋喃树脂，可以认为其中包含糠醇、脲醛和酚醛三种组分。
根据对树脂性能的要求，各组分所占的份额可在相当大的范围内变动。
树脂中的三组分，对自硬砂性能的影响见附表。
由表中可见，总体而言，树脂中苯酚与甲醛缩合而成的酚醛组分，对树脂性能的贡献并不很大，而游离的苯酚又是有害的污染物，因而在呋喃树脂发展的过程中，苯酚的用量会越来越少。
冷自硬砂工艺大型铸件砂箱生产的自动化和管理
冷自硬砂工艺大型铸件砂箱生产的自动化和管理高技术含量的大型铸铁铸钢件的生产，仍是欧洲铸造工业在当今很困难的环境中的主要关注点之一。
生产重型铸件所要求的技术，即限制错误的发生概率和修补时间，在最大程度上保证了这一领域的铸造厂在市场中的成功。
在该领域，对于提高生产率的需求，也增加了安装便于操作者操作、并使维修简便的设备的需求。
一般来说，在地面上进行造型，需要较长的加砂时间，手工夯实，可使用时间也非常长的树脂。
因此，在起模前和进行下步工序前，需要很长的硬化时间。
所有这些操作均需借助行车来完成。
由于硬化时间长、操作复杂、危险，以及工艺本身使得砂箱长时间停留所占用的空间等，这样的工艺显然使生产率受到限制。
第一步改进是使用高排量和移动的混砂机来加速和改进充填砂阶段。
真正的挑战是如同无箱造型和小尺寸砂箱造型一样，开始为大尺寸砂箱造型研究机械化和自动化的造型线。
非常清楚，使用独立运动的动力辊道段(快速造型圈的概念)可以彻底地降低劳动力成本和较大程度地增加生产能力。
在这阶段，主导产品是风力发电机(大型转子)、石油工业铸件、矿山和水泥工业大型耐磨铸钢件、大型模具和铁路铸件(现代机车牵引的高速转向架的核心)。
因此，大尺寸砂箱造型是市场要求的新倾向。
该倾向已经从IMF投资生产的设备获得认证他按照要求生产超常的大型翻箱起模机和自动合箱机；提供整套新的设备和辅助结构来建造一个新的、有特点的车间(图1)。
现在全球化市场的竞争，迫使冷自硬砂造型行业的转变，即远离传统，转向标准工艺、设备自动化和要求更高的生产率。
一个具有对用户的要求能迅速灵活地做出反应，并在价格上具有竞争力的的公司，不仅仅是基于铸造人员的准备和构想，而且需要能够提供满足质量和成本要求，以取得良好效果的设备。
必须利用具有丰富经验的生产技术人员来预先计划最有效的程序，用于管理工厂的自动化。
第一个大型砂箱现代化造型系统的例子是美国亚利桑那州的M．E．ELECMETAL铸造厂。
新型水玻璃自硬砂工艺在铸钢生产中的应用
新型水玻璃自硬砂工艺在铸钢生产中的应用作者：浙江永嘉兰开铸造公司刘建强黄云天一．前言目前国内外冷凝自硬砂工艺主要分为二大类：无机类粘结剂以水玻璃砂工艺为主，有机类粘结剂以呋喃和碱性酚醛树脂砂工艺为主。
以上二大类自硬砂工艺在二十世纪下半期至今在全世界铸造业应用并不断成熟完善。
但此二种工艺在性能上各有特点，也存在问题。
特别在铸钢、合金钢件的铸造时有明显工艺上的不足。
CO2硬化水玻璃加入量高（一般为7%-8％），砂的残留强度高，溃散性差，旧砂再生回用困难。
有机粘结剂树脂砂工艺的出现，在一定程度上解决了CO2水玻璃砂的固有缺陷，但碱性酚醛树脂成本高，呋喃树脂砂易出现铸件裂纹、气孔等缺陷。
水玻璃“新三法”（VRH、微波烘硬、有机脂）的问世，使水玻璃的加入量降低了一半，溃散性大有改善，但新“三法”在工艺上存在着一定的缺陷，VRH法因设备投资大及铸件尺寸受真空室限制；微波烘硬法因铸型吸湿性强及电微波转化率低；回用砂率综合性能差等缺点，严重制约了水玻璃砂的发展。
随着水玻璃基础理论研究的不断进展，水玻璃砂溃散性差和旧砂再生困难等缺点并非水玻璃的固有特性。
它来源于对水玻璃化学和胶体化学认识不足和使用不当（1）。
目前国内以沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司等单位在这方面的研究取得了领先。
他对普通水玻璃进行一系列化学和物理改性及电离子架接，研制开发了新型水玻璃和专用酯类固化剂自硬砂工艺，为水玻璃砂的第三次中兴产生了质的飞跃。
二．新型水玻璃酯硬砂工艺的应用我公司年产阀门承压铸钢件2000余吨，产品以单价小批量为主，壳体主要壁厚10~60mm，且薄件居多。
材质牌号有普通碳素钢，耐热耐高温铬钼钢、铬钼钡钢及各种耐酸不锈钢。
其中有30％是电站阀门铸件，有20％左右是出口阀门配套铸件。
因此，对造型工艺及材料要求相当苛刻。
我们于2000年下半年开始对原粘土砂工艺进行技术改造，要求采用新工艺、新材料，以低成本高质量满足当前生产及市场竞争的需要，在选择工艺方案阶段，我们对普通水玻璃自硬砂，呋喃树脂自硬砂及新型水玻璃自硬砂三种砂型工艺，分别在不同材质、不同品种的阀门铸钢件上进行了工艺试验，试验用原砂为福建平潭优质擦洗硅砂，粒度为40／70目，SiO2含量≥96％，含泥量和含水量分别≤0.5％，角形系数≤1.25％，试验及技术经济分析结果如表1所示。
新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用
新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用摘婆：木文对目前国内铸钢件用造型制芯工艺及材料进行了具体的论述，对族种匸艺的优缺点进行了分析.以为酣砍化水玻璃自硕砂I:艺是铸钢件生产中最为合适的工艺.我单位在原商锁化丄艺的基础上. 对水玻璃砂粘结剂体系进行活化改性架接，成功地研制出新型水玻璃自便砂丄艺及材料。
通过对新丄艺的工艺性能试验、经济技术分析.以及笋个生产应用厂家的生产应用表明，新型水玻璃自唤砂丄艺具有水玻璃加进量低(W3%)・型砂强度高,(抗拉0.5-1.4Mpa),型砂锁透性好•硬化速度可调，型砂溃散性好，旧砂易于干法再生回用，回用率＞80%,生产木钱低，无祷无污染，浇注出的铸伯无裂纹及气孔缺陷.铸件质虽:和尺寸精度可与咲喃树脂砂工艺相媲爻。
因此.该工艺是一种先进可靠的工艺.预计会在国内铸造行业推广应用，将会取得明显的经济及社会效益°前育造型制芯匸艺在铸件生产过程中占有十分重要的地位，它直接影响铸件的质址，生产木钱，生产效率及环境污染。
随着机械产业的发展.对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等題目的日益严重.对铸造生产和铸件质址提出nifiHj的要求，尤其是跨进二十一世纪的今天。
为了适应二十一世纪绿色、集约化铸造的需要.符合可持续发展战略.新一代造型制芯丄艺必须满足下述几个方面的要求：i・生产的铸件质址好，铸造缺陷少。
2•劳动条件好.对生态环境污染少。
3.最大限度地利用自然资源.节省能源C4.生产木钱低，生产效率岛。
我讯位开发的新型水玻璃自换砂1:艺在这方面具有很大的上风.是符合可持续发展模式的绿色环保型造型制芯工艺。
混砂机目前国内铸钢件生产用造型制芯匸艺及材料现状目前，国内铸钢件用适型制芯工艺主要有两大类，无机类粘结剂系统以水玻璃砂匸艺，有机类粘结剂系统以咲喃树脂砂匸艺为主•两种艺上前的使用现状主发展远景如下C水玻璃砂工艺水玻璃砂匸艺具有设备简单••操纵方便.无毒味.木钱底廉等特点，从50年代开始广泛地用于国内铸钢件的生产.尤其是C02水玻璃砂匸艺。
有机器水玻璃自硬砂铸造工艺培训课件
有机器水玻璃自硬砂铸造工艺01.工艺简介02.工艺特点03.关键技术04.与树脂自硬砂对比05.应用状况、存在问题和发展方向06.水玻璃自硬砂铸造设备07.工艺的典型案例和应用有机酯水玻璃自硬砂简介有机酯硬化水玻璃砂工艺简称酯硬化水玻璃砂工艺，由美国在1967年开始首先使用；1972年我国上海沪东造船厂开始试验，1984年通过中船公司组织的鉴定，开始在造船、重型、通用等行业的铸钢生产中推广应用，目前已经在机车的摇枕、侧架及重大铸钢件的生产中的到了广泛的应用。
有机酯硬化水玻璃砂工艺被认为是CO2水玻璃砂工艺发明以来，水玻璃砂技术的第二次大的突破。
有机酯硬化水玻璃砂具有水玻璃砂和自硬树脂砂的综合优势：其硬化剂（有机酯）无毒、无气味，符合绿色环保的要求；型砂的强度高、硬化速度可调，型砂的稳定性高；水玻璃加入量少，溃散性较好，铸件的落砂清理较容易。
该工艺已经在铸造业受到普遍认同，被公认为最有可能实现铸钢生产绿色铸造的型砂工艺。
典型铸件——摇枕、侧架、大型铸钢件有机酯水玻璃自硬砂的主要特点（1）型砂流动性好，容易紧实，便于实现机械化操作。
（2）型砂透气性好，浇注时排气通畅。
（3）型砂不粘模（木模表面不可涂刷能在有机醋中溶解的油漆），造型时模具表面不必涂脱模剂。
（4）型砂硬化后强度高，有利于吊砂造型，减少砂芯，也有利于简化芯骨。
（5）新配制的型砂具有粘附性，能较好地粘附在己硬化的砂型（芯）上，这一性能有助于修型。
当砂型（芯）局部损坏时，只要去除浮砂，挖一沟槽或钉几只圆钉，覆上新配制的型砂，待其硬化后即可使用。
（6）砂型（芯）在防止吸湿的条件下方可贮存，不然会发生反碱现象。
（7）型砂水分含量低，但砂型有一定的吸湿性，气候干燥时，硬化后可直接合型浇注；如气候潮湿，应经热风干燥后浇注，避免铸件产生气孔缺陷。
有机酯水玻璃自硬砂关键技术（1）高性能水玻璃粘结剂。
强度更高、性能更好且稳定的新型提高脱膜效率,开发低水玻璃和固化剂加入量和改善溃散性的新助剂新工艺将是今后的研究方向。