水玻璃石灰石砂气流冲击造型可行性研究

通过对铸型质量、加砂工艺、造型过程粉化作用以及型砂所受紧实力等情况的研究,认为:气流冲击造型工艺适用于水玻璃石灰石砂造型,所获铸型的紧实度高且均匀、轮廓清晰,可望得到更高的铸件精度和铸件质量.     

气流冲击紧砂原理

文章介绍了气流冲击造型的发展史。阐述了气冲紧砂过程中型砂的运动;各种气压和压力随时间的变化;并以型砂紧实状态图形式表示了在气冲紧砂过程中任一时刻砂柱中压力波和型砂紧实的状态。还分析了气流速度与压实比压的关系;二次气压的升压速度、冲击阀阻流面积的增长速率、砂型高度、一次气压大小等因素对冲击紧砂效果的影响;以及在生产实践中采用同步吹气法、二次冲击紧砂提高模样深凹处及高模样与砂箱内壁间砂型紧实度等问题。     

水玻璃砂面砂气流冲击造型工艺的试验研究

试验表明，采用气流冲击造型、水玻璃砂作面砂、粘土湿型砂作背砂、硬化前起模、起模后进行表面烘干的工艺生产铸钢件是可行的。水玻璃含量为６％～７％的水玻璃砂和耐火粘土含量为２％～２．５％、膨润土含量为１％～１．５％的湿型砂最适合此工艺     

气力填砂过程的研究

气力填砂.高压压实是当前发展的一种新型粘土湿型砂造型方法.该方法采用气力充填作为填砂阶段,与传统的射砂/吹砂充填相比,使用的压缩气体的压力大大减小.低压力压缩空气的使用降低了能源消耗和造型室/砂箱及模样的磨损,但生产的砂型的质量还需要试验进一步的研究和证明.利用日本新东公司设计的型砂充填实验机进行了一系列试验,得到气力充填具有优良填砂效果的初步结论.同时,在试验基础上对填砂过程进行了数值模拟.     

气流冲击实砂

气流冲击实砂亦称气流脉冲实砂,是指用具有一定压力的气流直接对已装填在砂箱和辅助框中的型砂(或芯盒中的芯砂),进行瞬间的冲击使之紧实的实砂方法。根据用来紧实型砂的压力源不同可将其分为:①高压气流实砂—用高压泵或增压器产生的高压压缩空气源,②爆炸波实砂——用爆炸产生的高压气源(其中以可燃气作为爆炸燃料的则称为气爆实砂)。现将国内外这方面进行的试验研究作一简介:     

真空压实造型技术的研究

真空压实造型技术,是一种新的型砂紧实工艺。由于是在真空状态下加砂,所以大大地降低了噪声,而且砂型紧实均匀,起模时砂型无回弹现象,因此铸件精度高。     

静压造型线上制动轮壳粘砂问题的解决

静压造型就是通过气流预紧实作用对型砂进行初步紧实,然后通过液压压头对型砂进行最终紧实,其多触头压头由液压提供压力,而且压力固定.该方法造型型砂紧实度高,自动化程度高,适合工艺复杂的铸件造型.论文针对我公司在静压造型线上生产制动轮壳时出现的铸件表面粘砂问题进行了分析,通过几次的工艺改进试制及验证,增加铸型型腔内的排气可有效解决产品表面粘砂问题.     

德国和瑞士的现代造型技术

介绍了德国和瑞士的现代造型技术、如真空压实造型、气流压实造型；分流气流冲击造型，动力冲击造型；双气流冲击造型、气流冲击压实造型、预（或双）气流冲击压实造型；静压造型等。综述了这些新技术、新设备的原理及销售使用情况。     

气流冲击造型型砂紧实的漏斗堵塞

本研究是在气流冲击造型含模样砂型型砂紧实时所得的紧实度分布特点之基础上,用有色分格填砂方法显示了模样顶部砂块的变形和流动,提出了有利于砂型匀实的条件。并认为,在砂胎深凹比大时,会因模样顶向深凹区滑移砂流与垂直下行砂流的交会,而产生漏斗堵塞。文中还探讨了滑性或堵性模样的概念,对模样滑堵性的影响因素。     

真空密封造型法

1972年,日本研究成功了一种新的造型方法——真空密封造型法。这种造型方法的特点是:应用不含有水分、粘结剂和任何附加物的干砂作为型砂;造型时,采用特殊塑料薄膜密封砂型型腔面与背面,以真空减压使型砂紧实;造好的砂型仍在真空减压状态下进行浇注获得铸件。据介绍,这种造型法具有很多优点,诸如:造型和落砂时无激烈震动、无噪音、很少粉尘;型砂处理简单,旧砂可以完全回用;对模型的材质、加工无特殊要求;金属利用率高,铸件质量好等。新东公司研制的真空密封造型设备已投入生产。日本已成立了专门机构宣传、推广这项新技术。本文简要介绍这种造型法的原理、工艺过程、设备和效果,供参考。     

国外几家铸机公司的湿型砂造型技术简介

对国外湿型砂高效造型方法和设备，如气冲加压实造型方法、气流增益加气冲加压实造型方法、动力冲击造型方法、静压紧实造型方法等的工艺过程及特点进行了比较和分析，并介绍了国外几家有影响的铸造机械生产企业的造型技术发展过程和设备的演变，分析了关键技术的差异，为我国铸造工作者选用造型方法和设备提供了有益的信息。     

真空密封造型铸造工艺探究

对铝硅合金铸件真空密封造型铸造工艺研究表明,利用真空密封造型的真空吸力,加快了金属液流动速度,增强了充型能力;采用薄膜、涂料、细砂造型,铸件表面质量明显优于传统砂型铸件,比金属型铸造有所提高;用干砂作造型材料,环境污染小,砂重复利用率高.实践表明,真空密封造型非常适合多品种、小批量、大型薄壁、表面粗糙度要求高的铝硅合金铸件的生产.     

真空射压脱箱造型线

砂箱内瞬间达到高真空，使贮砂容器内型砂形成高速砂流从砂箱两侧射入，均匀地充满砂箱并达到一定的预紧实，最后加压紧实砂型。采用Ｌ形底板小车和Ｕ型压铁替代传统的平板小车、压铁和套箱系统，使砂型在浇注时如同有砂箱一样。     

V法铸造工艺设备和质量

真空密封造型是一种物理造型工艺方法。型砂中不加粘结剂、水和附加物,因而减轻了砂处理工作,而且造型和铸件落砂清理的劳动量也大大减少,旧砂回用率可达95％以上。原理是利用塑料薄膜密封砂箱,采用真空泵抽出型内空气,在铸型内外形成压力差,使干砂紧实,以形成所需型腔的一种物理造型方法。因此,真空密封造型又名“负压造型法”或“减压造型法”,简称为“V”法铸造。     

冲击造型机和冲击造型生产线的新发展

国外的空气冲击造型机所使用的冲击阀,主要有圆盘阀及栅格阀两种,其各有特点。在生产中使用冲击造型时发现,当模样高而吃砂量小时,模样和砂箱壁之间的型砂难以被紧实到所要求的程度。为此,发展了在冲击紧实瞬间使型砂局部流态化来提高其可动性的流态化冲击紧实方法。为了降低成本,缩短设计、制造、安装调试时间,开发了标准冲击造型系统。这种系统是按积木式的构思来布置的,可适应不同生产条件的需要。     

雨淋加砂器闭环砂量控制系统

1 原加砂系统及其存在的问题用消失模铸造工艺大量生产某单一品种变速器壳体时,采用封闭式循环线转运砂箱,雨淋式加砂器配合三维振实台自动完成埋箱造型过程,整条生产线采用PLC集中控制,自动化程度高(如图1).该雨淋加砂器采用传统的控制闸板开闭时间的方法来控制加砂量,由于型砂的流动性变化,导致加砂量不稳定,铸件形状复杂处无法达到理想的紧实效果.而且由于每步加砂量误差的积累,最终使砂箱内型砂深度波动达到±50 mm.砂量多时,浇注系统掩埋太深不易放置漏斗型浇口盆,砂量少时,直浇道上端暴露在外,需人工使用柔性加砂管将型砂补足,补充的型砂未经振实,无法为涂料层提供足够的支撑,不能承受浇注时金属液的压力,金属液冲破涂层导致进砂缺陷,使铸件报废.见图2.     

气冲造型拱效应形成机理研究

采用实验方法研究了砂箱内有模样情况下气冲造型的紧实机理。研究发现当模样与模样之间、模样与砂箱壁之间的距离减小时,模样顶面深凹区入口处在冲击紧实过程中会形成“拱效应”。它的形成会阻碍型砂向深凹区的填充,使得深凹处砂型紧实度降低。探讨了拱效应的形成原因。横样顶面型砂对向深凹区填充型砂产生横向力对拱效应形成有重大影响。影响拱效应的工艺因素有模样高度、吃砂量及型砂中膨润土含量等。同步吹气法可减少模样顶面的横向力,能明显提高砂箱与模样之间砂型的紧实度。     

铸钢件气流冲击造型自动线工艺

介绍了生产铸钢件的气流冲击造型自动线的工艺分析及布置。该造型线使用粘土湿型砂及耐火制品的浇注系统，砂型不喷涂料，所产铸钢件达到了产品质量要求。造型线采用了开放式布置，满足了间歇供应钢水和铸件冷却时间长的要求。     

气冲造型用复合粘结剂的研制及其应用

介绍了气冲造型线上湿型砂用的有机和无机复合粘结剂应用于铸钢件生产中的研制过程,试验表明,它可以提高高密度湿型砂的综合性能,减少砂眼、夹砂、粘砂等缺陷的产生,满足了在造型线上高质量生产铸钢件的要求.     

高密度造型型砂的管理

介绍了高密度造型砂处理系统旧砂的质量要求及砂量、微粉、膨润土、旧砂温度和水分等的管理经验 ,阐述了通过型砂组分和型砂性能控制的品质保证方法。