重力铸造工艺

铸造篇——气孔图示
8021001-022
8007001-012
铸造篇——气孔 • 产生原因：
1，铜水流入行腔后，行腔内空 气排出不畅 2浇铸过程中卷入的气体未排出 3.高温作用下，燃烧的气体 （树脂、固化剂、添加剂以及 水分）排出不畅 4.铜水自身含有的气体要析出
• 解决方法：
1、必须要有合理的排气系统， 对于死角处，发气量的处增加 排气孔等工艺措施 2规范合理的工艺参数，并做到 平稳浇铸，避免气体的卷入
铸造篇——浇不满原因
原因分析：
1、铜水温度过低 2、浇铸工艺不当 4、铜材成份不良，导致流动性差 5、模具温度偏低、铸件壁厚太薄，铜液过早凝固
铸造篇——浇不满改善
解决办法：
1、提高浇铸温度（控制在1000℃—1010℃之间）；
2、增加进浇口横截面； 3、平稳流注，严禁中途中断 4、改善铜材晶体结构组织（高温熔炼，作精炼细化处理） 5、适当调整铜材成份结构（注意控制Cu 58.5％-61.0％、 Zn 37％-39％、Al 0.6％-0.7％等含量） 6、提高或控制模具温度 6、清理模具，避免因氧化物堵塞浇道 7、改善浇铸工艺，如增大流量，缩小预浇时间等
浇铸篇——铜水熔炼
59铜标准成分：
Cu 铜
59-61.5
Zn 锌
37-39
Pb 铅
1.0-1.7
Al 铝
0.5-0.7
Fe 铁
0.05-0.1
Sn 锡
《=0.15
Ni 镍
<=0.1
B 硼
0.0005-0.0008
P 磷
《=0.01
Si 硅
<=0.02
Mn 锰
《=0.01
S 硫
《=0.01
Bi 铋
<=0.02
复杂黄铜：在Cu-Zn会金中加入少量铅、锡、铝、锰等，组
成多元合金。第三组元为铅的称铅黄铜，为铝的称铝黄铜。 hpb-591为含铜59%，主加元素为铅（1%左右）的复杂黄铜。
铜
白铜：铜为基、镍为主要合金元素的铜合金。以B表示。如：BlO为10
％Ni、余为铜；B30为30%Ni、余Cu的铜镍合金。
青铜：除黄铜、白铜之外的铜合金。
杂 质
黑白云母 钾钠长石 泥粉(<1%) Fe2O3
硅砂：主要
成分为SiO2，为多结
晶形态（部分无定形 体），粒度0.053—3.35. 纯净为白 色，因含氧 化铁而为淡黄色，浅红 色
堵塞沙粒间隙，降低型芯透气性 含量过高易使铸件粘砂
特 性
1,粒度大，透气性好 2,表面光洁，则与粘结剂结合力高 3,圆砂流动性好，紧密度好，但高温易膨胀
制芯篇——制芯工艺2
一 制芯参数
一般左模210，右模200，固化时间45秒，抽芯时间比固化时间短3-5秒。
二注意事项
1、将混好的砂放入制芯机料斗内，启动振下砂按钮，使砂充满吹砂桶，才能开始工作，否则 吹砂时要喷砂。 2、模具应调整到无错模，间隙不能大于0.05mm。 3、下砂不能过多，需标准，否则射砂斗的密封圈要破损。 4、 固化时间不宜过短。（应在模具内硬化70-80%、但烤砂芯时间短在外面慢慢硬化）也不是 固化时间长，强度就上升，时间太长反而强度会下降 5、刚制成的砂芯并未完全硬化，修刮毛边和合模线时要小心，并修刮干净，装箱后要保证砂 芯安放的稳定，可适当垫一层木屑，防砂芯损坏，并认真填写产品标识卡。 6、混好的树脂砂在存放过程中流动性将逐渐下降，所以混好的砂应在一小时内用完，混砂时， 要根据车间生产需要，不宜多混。特别夏季气温高，使树脂在固化剂作用下聚合反应加速，并 引起型砂表面水分挥发结皮，流动性下降。混好的砂应用湿麻袋遮盖。 7、中途休息和下班时，应做完料斗中的砂，模具应合好，以免砂凝固及热损失。 8、经常检查抽芯是否到位，是否有偏心，模具分型面和抽芯是否粘砂，并及时清理。 9、下班时加热板温度设为0°，并放掉储气罐内废水，清扫机台及周围环境卫生，关闭水电。 10、砂芯要做到无吹不满，无夹生，无错模，无胀模，无焦疏，无变形等要求。 11、砂芯完成后需放入砂芯干燥房，干燥房湿度不能超过60%。
其他（断裂，顶针伸入）
1，顶针速度不一，或顶针长度不一 2，顶针板未水平推进 3，型砂不宜脱模，所以顶针伸入
1，型砂报废 2，多耗铜，增加成本
1，调机，模具送修 2，加脱模剂
制芯篇—砂芯不良图示
浇铸篇——初识hpb-591
简单黄铜：为Cu—Zn二元合金，以“H”表示，H 黄铜：
后面的数 字表示合金的平均含铜量。如H80表示含铜量为80％，其余为锌
按主加元素(如Sn、Al，Be等)命名为锡青铜、铝青铜、铍青铜，并以Q＋主添元 素化学符号及百分含量表示，如QSn6.5-0.1为6.5％Sn、0.1％P、余为铜的锡磷青铜。 QA15为5％A1、余为铜的铝青铜。QBe2为2%Be、余下为铜的铍青铜。
浇铸篇——初识hpb-591
H59密度：/cm-3 线膨胀系数：21*10-6K-1 热导率：125.60W.m-1K-1 电导率：0.062*10-6Ω.m 电阻温度系数：-1 黄铜
精炼的目的：
通过锌的沸腾除去铜水中析出的气体 利用精炼剂（一般为盐类）与铜水中的杂质形成高熔点（高于铜水熔炼温度）化合物， 上浮至液面，扒渣扒出。
浇铸篇——铸造常见缺陷
百度文库


1、浇不满（欠铸） 2、气孔（真空，皮下气孔，憋气） 3、沙眼、掉砂 4、渣孔（粘砂，翘渣等） 5、缩料 6、裂纹 7、冷隔 8、变形 9、断芯
制芯篇——造型材料1
原砂
1、硅砂 2、石灰石砂 3、特种砂 1、粘土 2、水泥 3、水玻璃 4、有机水溶性粘结剂 5、油类粘结剂 6、合成树脂粘结剂 7、其它铸造用粘结剂 1、抗粘砂材料 2、溃散附加物 3、固化剂 4、溶剂和稀释剂 5、模样剂和分型剂 6、添加剂
造 型 材 料
粘连剂
辅助材料
制芯篇——造型材料2
强度低
1，夹生 2，存放时间过长 3，混好的砂放置时间长，天热变质 4，配比不良 1，型砂放置不正确 2，型砂中铁丝冷却后变形
1，调整固化时间温度 2，混好的砂应及时用完，不能长时间放置 3，增加固化剂含量 4，选用较细的砂 1，型砂放置面为大平面，牢固面 2，部分射砂道先勿刮断，等浇铸时再刮
变形
1，壁厚不匀 2，铸件报废
2.模具未装好，合模缓冲过快 导致合模后沙粒掉落在型腔 3.砂芯不紧实，受铜水冲击后 从表面剥落，并随铜水凝固 4砂芯胀模，或砂芯定位松,合 模后砂芯晃动
5.石墨水内被污染，含砂或其 他杂质，蘸水后附着在模具表 面(如8032006-112表面砂眼）
5，石墨水日常需维护，严禁沙粒入 内，取样目测，如不良，及时更换石 墨水
*砂芯的发气量主要是因为树脂中尿素受热分解，产生NH3与H2
固化剂：常温呈碱性，中和树脂酸性，减缓树脂反应们延长混好砂的存放时间
添加剂：增加粘合强度
涂料：填补凹坑
制芯篇——制芯工艺1
一，砂芯配比 挂件砂：50kg砂+180ml固化剂+800ml树脂+30ml添加剂 龙头砂：50kg砂+170ml固化剂+700ml树脂+30ml添加剂 二，混砂工艺 砂+固化剂 1-2分钟 树脂 2-3分钟 添加剂 1分钟
铸造篇——渣孔形成原因
• 渣孔 （被金属液卷入的液渣或在浇铸过程中
急剧氧化在重力模型腔内的液渣所造成的凹坑， 一般聚结与铸件表面，主要分布在浇道附近）
注 意 事 项
1，原砂应充分干燥，因为砂中的水分加热后 会 破坏树脂膜，影响粘结强度 2，砂温不宜过低（15-30度），过低降低树脂粘 度，不宜混匀 3，砂温不宜过高，加速反应，存放性差
制芯篇——造型材料3
呋喃I 型：尿素，甲醛，糠醇（含氮高，一般为无色，或淡黄色）
树 脂
呋喃II型：苯酚，甲醛，糠醇（含氮低，淡蓝色） ZHR—I型：尿醛，酚醛，糠醇（中氮树脂，深绿色）
夹生
焦酥
1，固化时间过长 2，固化温度过高 1，刮砂芯不仔细 2，连接射砂道敲掉后型砂表面有凹坑
1，砂芯无强度，易断芯 2，易掉砂，易砂眼 1，密封处缺料漏水 2,影响出水量(缺陷在水道处), 3妨 碍加工(缺陷在阀芯，水嘴等需加 工出) 4,增加成本(消耗铜) 1，断芯 2，偏心，铸件壁厚不匀
清理不良（毛刺未刮干 净，表面凹坑）
Sb 锑
0.015-0.02
Mg 镁
0.003-0.006
As 砷
<=0.02
Cd+Se+Te 镉+硒+碲
《=0.2
各种成分在铸造过程中的作用：
铜：主要成分，不宜过高，影响浇注的流动性。低于59%易裂纹。 锌：低于35%的容易造成流动性差，超过37.5%则易形成氧化物过多的现象。 铝：增加铜水流动性在铜水表面形成Al2O3,防止锌的挥发。高于7%抛光不良，低于5%易裂纹。 铅：改善产品切削性能，对铸件的内部缩松孔有填补作用。如果过低容易有缩松、毛细孔漏水现 象增加，切削性能也不好。过高（3%以上）铸造不良。 铁：铸件杂质主要的成分，但低于0.03%不能做细化处理。 硼：5-8ppm为佳，铜水成分不宜超过12ppm，否则容易造成硬基点。 镁：可以去除铜水的氧化物，铸件白斑的产生。 砷：在DR铜中替代铅的作用，可以改善铸件的切削性能。起抗脱锌的能力。 铋：在无铅铜中，补充、改善铅含量降低后产品的切削性能。
*所有合成树脂为酸性物质，请带好劳保用品进行操作
制芯篇——砂芯不良及原因分析
主要缺陷
错模，胀模 疏松，孔洞，吹不满
形成原因
1.模具变形 2.定位销磨损,合膜模不良 3.磨具磨损变形 4.分模面有杂物 4.抽芯抽出不良,使型芯裂开 1,排气不良 2,射砂气压过大或过小 3,合模不严 4,模具漏气 5,射砂口堵住，或未对准 1，固化时间短 2，固化温度过低 3，砂芯配比不良，或混砂不良
重铸基础知识
什么是重力铸造？
用铁、铜或其它金属型材料作铸型，在重力 作用下，将熔融的金属注入铸型而获得铸 件的工艺方法称之为重力铸造。
雅鼎卫浴品管部—重铸车间 2011-9-17
重铸基本工序
制 芯
浇 铸
整 理
重铸基本可分为制芯，浇铸，整理三大块 每一道工序都必须严格的按照工艺参数执行 如工艺参数不良，需在班组长督查下做相应更改，并作好 详细记录
59铜锭
62铜棒
它是由铜和锌组成的合金。 当含锌量小于 39% 时，锌能溶于铜内形成单相 a ，称单相黄铜 ，塑性好， 适 于冷热加压加工。 如62铜，一般为板材，铜管，铜棒 当含锌量大于 39% 时，有 a 单相还有以铜锌为基的 b 固溶体，称双相黄铜 ， b 使塑性小而抗拉强度上升，只适于热压力加工。如59铜锭。 若继续增加锌的质量分数 ，则抗拉强度下降，无使用价值 ，所以严格控制 锌含量在39%以下。
要求混沙机转速120~150转/分，太低的转速不易搅拌均匀，太高的 转速沙芯易发热，树脂易板结，流动性不好。混砂时，原砂温度不 应超过35度 混好的树脂砂在存放过程中流动性将逐渐下降，所以混好的砂应 在一小时内用完，混砂时，要根据车间生产需要，不宜多混。特别 夏季气温高，使树脂在固化剂作用下聚合反应加速，并引起型砂表 面水分挥发结皮，流动性下降。混好的砂应用湿麻袋遮盖。
影响
1,铸件壁厚不匀 2,型芯不易放入磨具 3,断芯 4,产品加工余量不足 1,影响出水量(缺陷在水道处), 2妨 碍加工(缺陷在阀芯，水嘴等需加 工出) 3,增加成本(消耗铜) 1，砂芯无强度，易断芯 2，砂芯内水分未烤干
解决方案
1,砂芯模的检查（包括磨具行腔,定位销是否磨损, 加热板是否紧固等） 2,气压调整 3,清理分型面异 物 4,检查抽芯是否安装良好 1,调整模具，清理砂筒 2,调整气压 3,漏气处贴胶 4,对准射砂口 1，增加固化时间 2，提高固化温度 3，严格按照参数混砂 1，减少固化时间 2，降低固化温度 1，仔细刮砂芯 2，射砂道小心掰掉或用锯条锯掉
3、控制砂芯沾结成份的配比， 减少燃烧时发气量，并做到充 分烘干 4、精炼铜水，静止一段时间让 气体析出
铸造篇——砂眼，掉砂 • 产生原因：
1.吹砂不净，模具内残留沙粒
• 解决方法：
1、按住砂芯定位部分，由上至下吹 出散落在型腔的沙粒，注意死角处。 2合模时要求平稳缓慢，无错模现象 3，制芯时控制型芯强度，改善浇铸 工艺，避免铜水直接冲击型芯 4、修刮砂芯，修缮模具定位，加大 砂芯定位避免砂芯头重脚轻