在
船用球墨鑄鐵件生產中,采用樹脂砂造型時,可從優(yōu)化原材料質量、改進工藝設計、加強過程控制和完善質量檢測等方面提高鑄件質量,具體如下:
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原砂選擇:選用粒度均勻、形狀接近圓形、含泥量低、二氧化硅含量高的優(yōu)質原砂。均勻的粒度分布可保證型砂的透氣性和強度均勻性,圓形砂粒能減少砂粒間的摩擦,提高流動性和緊實度,低含泥量可避免雜質對樹脂粘結效果的影響,高二氧化硅含量能提高型砂的耐火度,減少鑄件粘砂缺陷。
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樹脂及固化劑:根據(jù)生產環(huán)境和鑄件要求,選擇合適的樹脂和固化劑。例如,在高溫環(huán)境下生產大型鑄件時,可選用熱穩(wěn)定性好的樹脂;同時,精確控制樹脂和固化劑的比例,通過試驗確定最佳配比,以保證型砂的固化速度、強度和潰散性。
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球化劑與孕育劑:采用純度高、反應穩(wěn)定的球化劑和孕育劑,根據(jù)鑄件的成分和性能要求,精確計算并嚴格控制其加入量。球化劑和孕育劑的合理使用能使石墨球化良好,提高鑄件的力學性能,減少鑄造缺陷。
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鑄件結構優(yōu)化:在設計階段,充分考慮鑄造工藝性,盡量使鑄件結構簡單、壁厚均勻,避免出現(xiàn)過厚或過薄的部分以及尖銳的內角和過大的平面。均勻的壁厚有助于實現(xiàn)均衡凝固,減少熱應力和縮孔、縮松等缺陷;合理的結構可降低造型和脫模難度,提高砂型的完整性和鑄件的尺寸精度。
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造型工藝參數(shù):根據(jù)鑄件的尺寸、形狀和生產批量,精確調整樹脂砂的混砂時間、緊實度和起模時間等參數(shù)。合適的混砂時間能保證樹脂均勻包覆砂粒,提高型砂性能;恰當?shù)木o實度可使砂型具有足夠的強度和剛度,防止?jié)沧r脹砂;準確控制起模時間,既能保證砂型不損壞,又能提高生產效率。
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澆注系統(tǒng)設計:設計合理的澆注系統(tǒng),包括澆口、冒口的位置、數(shù)量和尺寸。澆口應保證金屬液平穩(wěn)、均勻地充型,避免出現(xiàn)紊流、飛濺等現(xiàn)象,防止卷入氣體和氧化夾雜物;冒口的合理設置能起到補縮作用,確保鑄件在凝固過程中得到充分的液態(tài)金屬補充,減少縮孔和縮松缺陷。
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混砂過程:采用先進的混砂設備,嚴格按照操作規(guī)程進行混砂,確保樹脂、固化劑和原砂充分混合均勻。在混砂過程中,可實時監(jiān)測型砂的濕度、溫度和均勻性等參數(shù),根據(jù)反饋信息及時調整混砂工藝,保證型砂質量的穩(wěn)定性。
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造型操作:造型過程中,操作人員要具備熟練的技能和豐富的經(jīng)驗,確保砂箱放置平穩(wěn)、緊實操作均勻一致。對于復雜形狀的鑄件,可采用分段造型、活塊造型等方法,保證砂型的精度和完整性。起模時,要小心操作,避免損壞砂型,必要時可使用脫模劑輔助起模。
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砂型烘烤與存放:對于需要烘烤的樹脂砂型,嚴格控制烘烤溫度和時間,制定合理的烘烤工藝曲線。烘烤后的砂型應存放在干燥、通風良好的環(huán)境中,防止砂型吸潮、變形或損壞。在存放和運輸過程中,可采用專用的砂型周轉架和防護措施,確保砂型的質量不受影響。
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熔煉與澆注:精確控制鐵液的熔煉溫度、化學成分和純凈度,采用先進的熔煉設備和精煉工藝,去除鐵液中的雜質和氣體。在澆注過程中,嚴格控制澆注溫度和速度,確保鐵液平穩(wěn)充型。對于大型或復雜的鑄件,可采用多包澆注、順序澆注等方法,保證鑄件的質量。
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原材料檢測:對每批進廠的原砂、樹脂、固化劑、球化劑和孕育劑等原材料進行嚴格的質量檢測,包括化學成分分析、物理性能測試等。只有檢測合格的原材料才能投入使用,從源頭上保證鑄件質量。
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過程檢測:在生產過程中,定期對型砂的性能(如強度、透氣性、濕度等)、鐵液的成分和溫度等進行檢測,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時,對砂型的尺寸精度、表面質量和裝配質量進行檢查,確保砂型符合工藝要求。
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鑄件檢測:鑄件生產完成后,采用多種檢測手段對鑄件進行全面檢測,如外觀檢查、尺寸測量、硬度測試、金相分析、超聲波檢測、射線檢測等。通過這些檢測方法,及時發(fā)現(xiàn)鑄件表面和內部的缺陷,對不合格產品進行分析和改進,防止不合格產品流入下一道工序。
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