砂型铸造及其常见缺陷

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
➢ 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
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
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。
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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。
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
➢黑白云母 杂 ➢钾钠长石 质 ➢泥粉(<1%)
➢Fe2O3
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
➢ 4、精炼铜水，静止一段时间让 气体析出
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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）
➢ 1、在浇铸过程中，金属液的浮渣随从液体一 起卷入重力模型腔
➢ 2、在浇铸过程中，金属液在高温作用下与空 气产生化学反应的氧化物被金属液体封裹
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
影响
解决方案
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
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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
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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％、
➢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。
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浇铸篇——铜水熔炼
59铜标准成分：
Cu 铜
59-61.5
Zn 锌
➢3,圆砂流动性好，紧密度好，但高温易膨胀
注 意 事
➢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
项 度，不宜混匀
➢3，砂温不宜过高，加速反应，存放性差
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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）
➢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。
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。
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
62铜棒
黄铜
59铜锭
➢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
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%。
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，砂芯无强度，易断芯 2，易掉砂，易砂眼
1，减少固化时间 2，降低固化温度
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制芯篇——造型材料1
原砂
1、硅砂 2、石灰石砂 3、特种砂
造
粘连剂
型
材
料
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
辅助材料
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
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制芯篇——造型材料2
树
➢呋喃II型：苯酚，甲醛，糠醇（含氮低，淡蓝色）
脂
➢ZHR—I型：尿醛，酚醛，糠醇（中氮树脂，深绿色）
*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
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制芯篇——制芯工艺1
一，砂芯配比
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。

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浇铸篇——初识hpb-591
59铜物理特性：
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
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铸造篇——气孔图示
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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
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
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
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制芯篇—砂芯不良图示
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浇铸篇——初识hpb-591
铜
黄铜：
➢简单黄铜：为Cu—Zn二元合金，以“H”表示，H 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
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
Sb 锑
0.015-0.02
Mg 镁
0.003-0.006
➢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
树脂
添加剂
1-2分钟
2-3分钟
1分钟
➢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
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铸造篇——渣孔图示
改善方法：
减缓流量，降低浇铸速度，经常扒渣，避免舀铜水时带入炉渣，经常 清理浇铸勺，特别是勺口部位，改善浇道的滤渣能力
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铸造篇——缩料
• 缩料 • 铸造过程中因收缩而引起的内外表面所形成的孔洞、凹坑、等缺陷 • 缩松 • 金属在凝固过程中发生体积收缩，熔体不能及时补充，出现细小而分散的缩孔，形成
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)