一种热固树脂砂型砂芯制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种热固树脂砂型砂芯制备工艺，将宝珠砂、树脂、固化剂混合均匀后，使用射砂机将混砂射入型/芯盒，对砂型(芯)固化、脱模，其中射砂采用的工艺参数为射砂压力0.4～0.75Mpa，射砂时间1～8s，固化采用的参数为固化温度110～160℃，保温时间2～28min，树脂为专利号CN102633969B中的热固性环保酚醛树脂；与现有技术相比，该工艺的有益效果是能够实现温芯批量加工工艺，比传统的热芯工艺节约大量能耗、减少芯盒变形、延长设备使用寿命、改善工人的工作环境，所浇注的铸件尺寸精度好，尺寸一致性稳定，表面质量良好，减少了铸件的报废率。

Preparation process of thermosetting resin sand sand molding core

The invention discloses a thermosetting resin sand core sand preparation process, the pearl sand, resin, curing agent and mixed evenly, using sand machine sand mixing into the type / core box, the sand mould (core) curing and demolding process parameters including sand used for sand shooting pressure 0.4 ~ 0.75Mpa shooting time 1 ~ 8s, the parameters used for curing the curing temperature 110 to 160 DEG C, the holding time is 2 ~ 28min, thermosetting phenolic resin resin for environmental protection patent No. CN102633969B; compared with the existing technology, the beneficial effect of the technology is able to achieve warm batch processing technology, the traditional technology of hot core than save a lot of energy the core box and reduce deformation, prolong the service life of equipment, improve the working environment, good casting precision casting size, size uniformity, good surface quality, reduce the rejection rate of castings.

【技术实现步骤摘要】
一种热固树脂砂型砂芯制备工艺
本专利技术涉及精密铸造领域，尤其是涉及一种热固树脂砂型砂芯制备工艺。
技术介绍
砂型铸件在我国占铸件产量的很大比重，其主要原因是砂型铸造的材料来源广泛、成本低廉，因此是最常用的铸造方法。目前在铸造过程中，砂型的制备普遍采用的方法包括普通自硬化树脂砂型、普通酚醛树脂壳型和水玻璃熔模铸造，这些方法都在不同程度上存在一定缺陷。普通自硬化树脂砂型适用于大型铸件，一般能达到的尺寸精度为CT9～11级，其采用的模具多为木模、铝模，取模时需震动进行人工脱模，混砂时所用的石英砂40/70砂粒多有尖角且铸型表面采用流涂或刷涂工艺导致表面有涂料痕迹，其粗糙度仅为Ra25～50，同时石英砂在高浇注温度情况下会发生相变使铸件尤其是沟槽结构产生粘砂现象，另外壳型的退让性差，因此采用普通自硬化树脂砂型铸造的铸件其组织致密性一般，表面易产生裂纹，在完成铸造后，由于砂型溃散性一般导致清砂难度增大，其型砂通过机械再生的回收率在90％左右；普通酚醛树脂壳型和水玻璃熔模一般适用于较小的铸件，其尺寸精度一般为CT6～7级，其中普通酚醛树脂使用铸铁金属模具，可以采用机械自动化生产，在尺寸一致性、表面粗糙度、铸钢件裂纹倾向、铸件粘砂倾向、型砂溃散性方面较普通自硬化树脂砂壳有均有所改进，但其型砂回收率仅为83％，且需要机械法和热法共用，污染较大；而水玻璃熔模虽然其表面质量较好、铸字清晰，但蜡模易变性、壳模易鼓包使尺寸一致性一般，又由于采用热壳浇注工艺使铸件的组织致密性较差，且与普通自硬化树脂砂壳一样，小孔、沟槽粘砂严重、砂型溃散性差，从而导致清砂困难，另外完成铸件后水玻璃熔模不能再回收利用。上述砂型制作工艺都需要200～300℃高温加热，需要耗费的能源较大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种节约能耗、铸件质量好且对环境友好的热固树脂砂型砂芯制备工艺。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种热固树脂砂型砂芯制备工艺，包括如下步骤：(1)混砂采用的原料为宝珠砂、树脂、固化剂，原料检验合格后，在宝珠砂中依序加入固化剂、树脂，以便于原料进行搅拌混合，其中树脂加入量为砂量的0.8～1.8％，固化剂加入量为树脂量的15～50％，将上述原料混合均匀，要保证树脂均匀地粘附在宝珠砂表面，固化剂均匀地分布到宝珠砂粒之间；(2)填砂用射砂机将上述混合均匀的型砂(芯砂)射入型/芯盒；采用的工艺参数为射砂压力0.4～0.75Mpa，射砂时间1～8s；(3)砂型(芯)固化、脱模将上述砂型(芯)加热至110～160℃，并在该温度下保温2～28min，使砂型(芯)固化，利用机械脱模，然后对砂型砂芯进行检查，对砂芯进行修整；(4)设置气孔、出气通道在砂型(芯)的适当位置设置出气孔和出气通道，以保证砂型(芯)出气畅通，避免铸件出现气孔缺陷；(5)涂料和烘干按照生产需求，在砂型(芯)的表面喷涂上涂料，用喷灯烘烤1～3min；(6)合型清理型腔，将检查合格的砂型(芯)组装在一起，准备浇注铸件。其中，所述步骤(1)中的树脂为专利号CN102633969B中的热固性环保酚醛树脂。作为进一步改进，所述步骤(1)中的宝珠砂粒度50/100目，含水量小于0.5％，含泥量小于1.0％，灼烧减量小于2.5％，选用50/100目规格的宝珠砂，可使铸件表面光滑，其表面粗糙度可达Ra12.5。作为进一步改进，所述步骤(1)中的固化剂为酸类固化剂；进一步地，所述酸类固化剂为有机酸、无机酸或两者复合，其中有机酸能够与树脂结合，减少有机酸结构的游离性，减少对树脂空间结构形成的影响和对树脂或者型砂的腐蚀；进一步地，所述有机酸为苯酚磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、萘磺酸、醋酸中的一种或者多种；进一步地，所述无机酸为硫酸、磷酸、盐酸中的一种或者多种。本专利技术的优点和有益效果是：1.宝珠砂砂粒圆整，在混砂过程中能够使树脂等更快更均匀地分布于砂粒表面，包覆砂粒，形成规整的砂粒-树脂-砂粒的粘接结构，在相同的强度条件下，其树脂加入量减少，砂型(芯)透气性更好；并且由于砂粒近似球形，因此其流动性大，在填砂时砂粒更容易紧实；宝珠砂耐高温，在铸造过程中不会发生相变，因此即使是深孔沟槽结构也不易粘砂，且其退让性和溃散性也很好，不仅保证了铸件外观质量，保证铸件的尺寸精度可以达到CT6～7级，同时减少了铸件的清理工作量、加工面上对切削刀具的磨损以及铸件的报废率；2.选用专利号CN102633969B中的热固性环保酚醛树脂，其中不含有甲醛和苯酚，对环境友好，在110～160℃的加热条件下即可完成交联固化形成三维网状结构，可以达到温芯批量加工的工艺要求，相比传统的热芯加工工艺，能够节约大量的能源消耗、减少芯盒变形、延长设备使用寿命并且改善工人的工作环境；3.各种原料配合并通过工艺过程的控制，使浇注完成后的砂型(芯)通过简单机械处理即可进行型(芯)砂的回收，其回收率在95％以上，不但能减少粉尘对环境的污染、减少购砂投入成本，也能保护操作人员免受粉尘危害，同时通过减少粉尘的处理量以降低企业的生产成本；砂型(芯)的制备过程易实现机械化生产，能够提高生产效率。附图说明图1是热固树脂砂型砂芯制备工艺流程示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本专利技术提供一种热固树脂砂型砂芯制备工艺，它包括如下步骤：(1)混砂采用的原料为宝珠砂(粒度50/100目，含水量小于0.5％，含泥量小于1.0％，灼烧减量小于2.5％)、树脂(专利号CN102633969B)、苯酚磺酸和硫酸，原料检验合格后，在宝珠砂中先加入固化剂搅拌1min，再加入树脂搅拌1.5min，其中树脂加入量为宝珠砂的0.8％，固化剂加入量为树脂的15％，采用上述加料顺序能够要保证树脂均匀地粘附在宝珠砂表面，固化剂均匀地分布到宝珠砂粒之间；(2)填砂用射砂机将上述混合均匀的型砂或者芯砂，射入型盒或者芯盒，并紧实型砂(芯砂)；采用的工艺参数为射砂压力0.4Mpa，射砂时间8s；(3)砂型(芯)固化、脱模将上述砂型(芯)加热至110℃，并在该温度下保温28min，使砂型(芯)固化，利用机械脱模，然后对砂型砂芯进行检查，对砂芯进行修整；(4)设置气孔、出气通道在砂型(芯)的适当位置设置出气孔和出气通道，以保证砂型(芯)出气畅通，避免铸件出现气孔缺陷；(5)涂料和烘干按照生产需求，在砂型(芯)的表面喷涂上涂料，用喷灯烘烤1～3min；(6)合型清理型腔，将检查合格的砂型(芯)组装在一起，准备浇注铸件。浇注铸件的具体步骤如下：清理散砂后放置浇口杯，配置所需炉料后熔化倒入模具，冷却后开箱，落砂；气割去浇冒口后，对铸件表面进行抛丸和热处理，进一步清理铸件并提高铸件表面硬度，最后对铸件进行精整。实施例2本专利技术提供一种热固树脂砂型砂芯制备工艺，它包括如下步骤：(1)混砂采用的原料为宝珠砂(粒度50/100目，含水量小于0.5％，含泥量小于1.0％，灼烧减量小于2.5％)、树脂(专利号CN102633969B)、硫酸，原料检验合格后，在宝珠砂中先加入固化剂搅拌1min，再加入树脂搅拌1.5min，其中树脂加入量为宝珠砂的1.8％，固化剂加入量为树脂的50％，将上述原料混合均匀，要保证树脂均匀地粘附在宝珠砂表面，固化剂均匀地分布到宝珠砂粒之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热固树脂砂型砂芯制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)混砂在宝珠砂中依序加入固化剂、树脂，其中树脂加入量为砂量的0.8～1.8％，固化剂加入量为树脂量的15～50％；(2)填砂用射砂机将上述混合均匀的型砂或者芯砂射入型盒或者芯盒；采用的工艺参数为射砂压力0.4～0.75Mpa，射砂时间1～8s；(3)砂型(芯)固化、脱模将所述步骤(2)的砂型(芯)加热至110～160℃，并在该温度下保温2～28min，脱模。其中，所述步骤(1)中的树脂为专利号CN102633969B中的热固性环保酚醛树脂。

【技术特征摘要】
1.一种热固树脂砂型砂芯制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)混砂在宝珠砂中依序加入固化剂、树脂，其中树脂加入量为砂量的0.8～1.8％，固化剂加入量为树脂量的15～50％；(2)填砂用射砂机将上述混合均匀的型砂或者芯砂射入型盒或者芯盒；采用的工艺参数为射砂压力0.4～0.75Mpa，射砂时间1～8s；(3)砂型(芯)固化、脱模将所述步骤(2)的砂型(芯)加热至110～160℃，并在该温度下保温2～28min，脱模。其中，所述步骤(1)中的树脂为专利号CN102633969B中的热固性环保酚醛树脂。2.如权利要求1所述的热固树脂砂型砂芯制备工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：任国良，
申请(专利权)人：宁波铭汇金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33