砂型铸造及其常见缺陷

*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——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
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
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


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——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%。
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）
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
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
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
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）
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
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。
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
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。
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
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）
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
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
*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
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。
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
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Hale Waihona Puke Baidu
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