型砂配制及性能检测实验

实验一型砂配制及性能检测

材料成形工艺

实验名称：型砂配制及性能检测

一、分组：每班45min

一班：7:30～8:15按学号每五人一组（分六组）；

二班：8:15～9:00 按学号每五人一组（分六组）

二、实验内容

1.型砂配制（粘土砂），每三组配砂一碾子（3kg）。

型砂性能检测：每组进行三个试样的测定取平均值（但其中任一试样与平均值相差超出10%时，实验应重新进行）。

2.透气性能测定

3.湿压强度测定

三、型砂配方

干混2～3min 湿混4～6min 原砂（50/100）100%＋膨润土５～７% ＋水4～7% 出砂

四、制样

按标准操作（现场教师指导）(标准方法，GB268d－81)

首先，用SHN型辗轮式混砂机混制型砂，将混制好的试样混合料，在SAC-A型锤击式制样机上冲击三次，制成φ50×50mm圆柱形标准试样，紧实后标准圆柱试样的直径为φ50±0．2毫米，高度为50±1毫米。

标准圆柱形试样的舂制过程如下：

(1)称出一定重量的试样(约为160～180g)，倒入带底垫的标准圆柱形试样筒中(试样筒内径带锥度的一头应朝上，不能装反)；

(2)搬动手柄将冲头举起，把底垫和砂样筒放于冲头下，慢慢放下手柄，使冲头进入砂样筒内。

3)转动偏心轮手柄三次，使落锤舂试样三次，此时捡查芯棒的红线位置是否在试样高度的公差线之内，如在公差线之内，试样便制成。如试样高度超出公差，该试样应作废，在调整试料的重量后，再按上述步骤操作，直到获得合格的试样。

(4)搬动手柄使冲头提起，取出砂样筒。在砂样筒内的试样，用于测透气性，测完透气性后，用顶棒将砂样顶出后即可用来进行强度试验。

五、透气性测定

在STZ-A型透气性测定仪上进行，透气性测定仪的原理图如附图。

试验前应该先检查仪器的准确度：

(1)仪器的全部系统不应有漏气现象，用密封样筒做试验时，保持10分钟，钟罩应不下降。

(2)用密封样筒做试验时，水柱的高度应为10厘米，不得低于9.8厘米。

(3)当通气孔与大气相通时，2000厘米3空气在10克／厘米2压力下流出的时间，φ0.5毫米通气孔为4.5S

六、湿压强度测定

从试样筒中取出后，即可测定湿压强度。

在SWY型液压强度试验机上测定，将抗压试样置于预先装在强度试验机上的抗压夹具上。然后，转动手轮，逐渐加载于试样上(负载的增加速度应慢些，一般为0.2MPa／min)，直到试样破裂，其强度值可直接从压力表上读出。

七、撰写实验报告

1.实验名称、实验内容、实验步骤，所用设备仪器

2.实验数据：型砂配方（加入量及混辗时间）、透气性和湿压强度（实测数据及平均值）

透气性测定仪原理图：

1一套筒，2_-固定在套筒内的管子；

3一钟罩，4一加重圆环

5一固定在钟罩内的管子，6一三通阀；7一试样，8一压力表；9一压力表标尺，10一通气塞，11一密封用股皮圈。

锤击式制样机

1一圆柱形试样的试样筒；

2一底垫；3一偏心轮手柄；

4一落锤；5一手柄，6一芯棒；

7一冲头。

混砂机

混砂机(sand mixer)利用碾轮与碾盘的相对运动，将置于两者间的物料受到碾压兼磨削的作

用而粉碎物料，混砂机在粉碎物料的同时还将物料混各。碾盘底板、碾盘外圈均加防磨护板提高碾压、磨削物料效果和整机的使用寿命。碾轮在碾盘上的高度可以自动调节，当遇到难以碾碎的物料和过厚的料层时碾轮自动升起以保安全。是生产免烧砖、灰砂砖、水泥砖、耐火砖、粉碎和混合粉煤灰、锅炉炉渣、尾矿渣及工业废渣作制砖原料的理想设备。

混砂机的分类

混砂机是一种被广泛应用在铸造工业中的砂处理设备，混砂机按混砂工艺特征，可以分为：以辗压﹑搓研作用为主的辗轮式混砂机；以混合作用为主的叶片式混砂机；兼有搓研﹑混合作用的逆流式或称转子式混砂机和兼有辗压﹑混合作用的摆轮式混砂机。混砂机按工作性质还可以分为间歇式和连续式两种混砂机。

辗轮式混砂机：出现在20世纪初，仍广泛用于以黏土为黏结剂的型(芯)砂的混制。这种混砂机配置具有一定重量的辗轮，混砂时辗轮既能围绕混砂机的主轴公转，又能围绕辗轮轴自转。辗轮在辗压的同时搓研型砂，使型砂颗粒覆上一层黏结剂的薄膜。混制面砂和芯砂时，混砂质量优於其他混砂机。50年代初曾有用弹簧加压的辗轮式混砂机。由于采用弹簧加压，辗轮自重减轻，可用较高的主轴转速，同时辗压力可以随被辗压砂层的厚度自动调节，从而保证混砂效果均匀一致，提高了混砂的效率。

叶片式混砂机：用以混制树脂自硬砂。这类混砂机采用回转叶片，混砂时干砂进入两个混砂槽，将黏结剂加入其中一个混砂槽内，硬化剂加入另一个混砂槽内同原砂进行预混，然后从混砂槽的末端出口进入垂直搅拌器，经快速混拌后排出，填充砂箱或芯盒。填满后立即自动切

断硬化剂和黏结剂的通路，同时关闭进砂闸板并将槽内残留型砂排除干净。

逆流式混砂机：随著高速高压造型自动生产线的发展而出现的一种混制黏土湿型砂的新型混砂机。这类混砂机结构特点是在混砂机底盘上面的偏心部位安装刮板和带有叶片的高速转子，底盘作顺时针方向旋转，转子和刮板作逆时针方向自转，转子的转速高於底盘的转速。混砂时，由于混砂机底盘与转子具有相反的运动，且转速不同，底盘上的型砂遂获得不同的速度差，砂粒间产生相应的磨擦力和剪切力，从而产生搓研﹑混合﹑破碎等作用，不仅混制效率高，混制出的型砂质量也好。