铸铁件冷硬呋喃树脂砂实型铸造技术的应用江麓机械厂朱文旭根据我厂铸造生产现状，为解决单件、 小批量、大中型复杂铸铁件生产周期长、经济效益差等问题，我厂于１９９２年开始进行“冷硬味 哺树脂砂实型铸造生产技术”的研究，经过一年多时间的摸索、试验与试用，终于在实际生产应用 上获得成功，实现了大中型铸铁件的树脂砂实型铸造。本文重点介绍大中型铸铁件冷硬吠哺树脂砂 实型铸造的有关工艺方法。１铸造Ｊ艺设计１．１味哺树脂砂实型铸造的主要特点１．１．ｌ模样 为聚苯乙烯泡沫塑料实样，模样强度低；、１．１．２造型后，泡塑模样不取出；１．１．３浇注 过程中，模样气化燃烧，并产生大量气体。１．２铸造Ｘｉ艺设计要素１．２．１浇注位置及分型 面：重要的机加面及要求较高部位应放在下面或侧面，这样可以减少燃烧残渣对重要部位的不利影 响。铸件一般设置在下型，分型面接造型方便的原则选取，一般以平稳放置于造型平板为宜。１． ２．２机加工余量：按“三级精度灰铸铁件机加工余量（ＪＺ６７－６２）”选取，顶面余量可加 大ｌ～３ｍｍ。１．２．３其他工艺余量：与普通砂铸同样选取，树脂砂实型铸造不须考虑拔模斜 度及分型负数等工艺余量。１．２．４
浇注系统：采用“开放式”浇注系统，其各组元断面比例关 系为：Ｆ直：＊模：Ｆ内一１：（２～２．５）：（１．４～１．６）要求内浇口总面积比普通砂 铸加大２０％～３０％。浇注系统可根据铸件结构选用顶住式、底注式与阶梯式，设计时优先考虑 使用底注式。１．２．５冒口系统：树脂砂实型铸造比普通砂铸更注重冒口的使用，不但要采用压 边浇冒口，以防热节部位产生缩孔缺陷，而且还适宜使用集渣冒口，以防远离浇口和铸型死角或顶 端部位产生夹渣缺陷。另外在铸型顶面设置一定数量的出气冒口，以加速型内气体逸出。１．２． ６砂芯设计：与普通砂铸相同，必要时使用砂芯形成铸件的内孔。树脂砂实型铸造砂芯设计不需要 考虑芯头斜度及间隙，而仅只考虑如何将砂芯稳固地安装于泡塑模样上。一般地，砂芯仅设计下芯 头即可。２造型Ｌ艺及浇注Ｌ艺２·１聚苯乙烯泡塑模样的制备：泡塑模样采用铸造型板材（密度 ０．０１５～０．０２５ｇ／。ｍｓ）以及传统的木模制造技术，经机械加工、粘合而成。活块部 分用凸台定位或铁钉定位（造型及浇注时铁钉不一定取出）。模样表面孔洞类缺陷可使用糊状石蜡 修补，或用同种材料填充后，粘贴玻璃纸修补。２．２涂料：对于大中型铸件，使用醇基涂料为宜 。要求使用两种涂料：先涂一层石墨粉涂料，自然干燥后，再涂一层高温涂料，涂层一般可达１． ５～２．０ｍｍ。生产表明，涂料性能对铸件质量至关重要。涂料粘附力差，则涂层易剥落；高温 强度差，则铸件易产生粘砂；透气性差，则铸件易产生气孔、皱皮等缺陷，故选择合适的涂料种类 是很重要的。因此，我们是将醇基石墨粉（或刚玉粉）涂料进行改性，使之适合树脂砂实型铸造。 ２．３冷硬映哺树脂砂的配制：使用连续式混砂机混砂。固树脂砂实型铸造不需起模、合箱等，树 脂砂工艺性能可适当降低。常用树脂砂配比及性能见表１；表回树脂砂配比及性能２．４造型（以 两箱造型为例）：首先将模样平稳置于造型平板上（当分型面凸凹不平时，应用木块或其他物体垫 实，以防造型时模样受压变形），并将浇注系统紧靠模样放好，待安放砂箱后即可填砂造型。造型 时，捣砂切勿用力过猛，以免损伤模样。不易捣实处（如凸台下部），须仔细用手按紧。砂型具有 较高的紧。朱文旭，湖南湘潭（４ｉｌｌ００）Ｏｎ实度，并且尽量均匀一致，这是树脂砂实型铸 造对砂型的基本要求。下箱固化翻箱后，应立即清理，检查下型质量。对模样周围砂子疏松处，要 彻底挖去并清理干净；模样表面涂层剥落处，允许补刷涂料，并采取必要措施加快干燥。分型面清 理干净后，放置上模样、浇注系统及上砂箱，即可填砂制造上型，其方法如前述。须注意，在砂型 未完全固化时，要及时取出木质浇冒口模样，否则难以取出并有可能损坏砂型。最后，待砂型完全 固化后，清理浇冒口内的散砂。２．５浇注：与普通砂铸相比，树脂砂实型铸造要求浇注温度稍高 。这是因为浇注过程中模样气化需消耗一定热量，并且高温浇注有减少铸件的铸造缺陷倾向。一般 要求浇温在１３４０～１３６０ａＣ（比普通砂铸提高２０～６０℃）。浇速宜“先慢后快”。浇 注过程中需及时引燃，以加速型腔排气，并减少烟雾。树脂砂实型铸造的落砂、清理等与普通砂铸 相同。３应用实例３·ＩＪ９３－３５Ａ－１７左固定盘（图１），塔吊标准节焊接工装铸件，材 质为ＨＴ２００。该铸件为盘形件，外廓尺寸２７０ｍｉｎＸ２７０ｍｒｎＸ２１０ｍｍ，主要壁 厚５０ｍｍ，最小铸孔十５０ｍｍ，铸件单重２．６ｔ。图ＩＪ９３－３５９Ａ－１７在固定盘３ ．１．１工艺设计：整个铸件均置于下型，曲面分型。浇注系统为“中注式”，内浇口６个，总面 积４５ｃｍ’。铸件上表面设若干个出气冒口（５０ｍｉｎＸ１５ｍｍ）。３．１．２造型工艺方 法：涂料为石墨粉快干涂料与刚玉粉快干涂料，手工涂刷，自然干燥。树脂砂采用１００％再生砂 ，其最终抗拉强度约０．８ＭＰａ。砂箱现场准备，砂吃量约１００ｍｍ。浇温约１３６０℃，落 砂温度２００Ｃ以下。３．１．３质量情况：铸件表面光洁，棱角清晰。机加工情况反映良好。３ ．２Ｊ９３－６０９－３右支座（图２），材质为ＨＴ２００。铸件外廓尺寸为１２００ｍｉｎＸ ８４０ｍｍＸ１０００ｍｍ，主要壁厚约５０ｍｍ，单重约１．２ｔ。产品结构为典型的焊接件结 构，据经验分析，使用传统的砂铸工艺，铸造难度大，且产品质量难以保证。图２Ｉ９３－６０９ －３右支应３．２．１铸造工艺及造型方法：浇注位置确定铸件最大平面向下，分型面为大平面之 底面。大平面以下部分为活块，在下型形成。浇注系统为“阶梯式”，三层共６个内浇道，总面积 约３２ｃｍ’，铸件上表面开设若干个出气冒口（５０ｍｉｎＸ１５ｍｍ）。因铸件内腔较大，而 出口较小，使自带芯与铸型连接断面较小，因此造型时须设置芯撑。方法是在泡塑模中预先插入大 量铁钉，使其起芯撑作用，此法简单易行，而且可靠。其他，如涂料，浇注工艺与上述相同。３． ２．２质量情况；铸件内腔有粘砂现象，为型砂紧实度低所致。机加工情况反映良好。４技术经济 效益一年多的生产实践表明，树脂砂实型铸造具有明显的技术经济效益：ａ．比较适合大中型、单 件、小批量复杂件生产；ｂ．铸件质量提高，尺寸精度提高；Ｃ．铸造技术应用范围扩大，零件设 计制造的自由度加大；ｄ．节约价格昂贵的木材；ｅ．简化生产工序、提高生产效率；ｆ．砂箱等 工装费用降低。据统计，１９９３年我厂铸铁车间采用吹哺树脂砂实型铸造技术生产左（右）固定 盘等铸件近２０个品种，产量２０余吨，节的价值达６万余元，经济效益十分明显。（编辑：陈泪 臣）铸铁件冷硬呋喃树脂砂实型铸造技术的应用@朱文旭$江麓机械厂手工涂刷，自然干燥。树脂 砂采用１００％再生砂，其最终抗拉强度约０．８ＭＰａ。砂箱现场准备，砂吃量约１００ｍｍ。 浇温约１３６０℃，落砂温度２００Ｃ以下。３．１．３质量情况：铸件表面光洁，棱角清晰。机 加工情况反映良好。３．２Ｊ９３－６０９－３右支座（图２），材质为ＨＴ２００。铸件外廓尺 寸为１２００ｍｉｎＸ８４０ｍｍＸ１０００ｍｍ，主要壁厚约５０ｍｍ，单重约１．２ｔ。产品 结构为典型的焊接件结构，据经验分析，使用传统的砂铸工艺，铸造难度大，且产品质量难以保证 。图２Ｉ９３－６０９－３右支应３．２．１铸造工艺及造型方法：浇注位置确定铸件最大平面向 下，分型面为大平面之底面。大平面以下部分为活块，在下型形成。浇注系统为“阶梯式”，三层 共６个内浇道，总面积约３２ｃｍ’，铸件上表面开设若干个出气冒口（５０ｍｉｎＸ１５ｍｍ） 。因铸件内腔较大，而出口较小，使自带芯与铸型连接断面较小，因此造型时须设置芯撑。方法是 在泡塑模中预先插入大量铁钉，使其起芯撑作用，此法简单易行，而且可靠。其他，如涂料，浇注 工艺与上述相同。３．２．２质量情况；铸件内腔有粘砂现象，为型砂紧实度低所致。机加工情况 反映良好。４技术经济效益一年多的生产实践表明，树脂砂实型铸造具有明显的技术经济效益：ａ ．比较适合大中型、单件、小批量复杂件生产；ｂ．铸件质量提高，尺寸精度提高；Ｃ．
铸造技术 应用范围扩大，零件设计制造的自由度加大；ｄ．节约价格昂贵的木材；ｅ．简化生产工序、提高 生产效率；ｆ．砂箱等工装费用降低。据统计，１９９３年我厂铸铁车间采用吹哺树脂砂实型铸造技术生产左（右）固定盘等铸件近２０个品种，产量２０余吨，节的价值达６万余元，经济效益十分明显。（编辑：陈泪臣）铸铁件冷硬呋喃树脂砂实型铸造技术的应用@朱文旭$江麓机械厂
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