铸造基础知识分享

针对变速箱外部铸造进行探究

精华0131

  树脂模具和芯盒的制作环氧树脂制作铸模的优点环氧树脂粘接能力强,收缩率极小,制作的铸模尺寸稳定,机械强度高,具有优良的机械加工性能,表面硬度、耐磨性及耐冲击性方面非常接近于金属的理化性能。其优点有:模具制作成本低,制作周期短、重量轻、强度高;模具精度高,尺寸稳定,型面光滑;模具型面具有极好的耐磨性、耐冲击性和耐老化性等;树脂模具机械加工性能优良。为此我们选择了自制树脂模具,仅此一项与使用金属模相比可节约8万元,节省制造时间近3个月。

  阳模制作预制小于型面的铸铁作为芯体或以金属作框架,并将芯体或金属框架固定在涂好脱模剂的阴模上,底板及小部分预埋金属或木块,中间支承座部分使用金属活块,将树脂直接浇注在树脂模内。按模具要求刨平顶面,起模,洗去脱模剂,用原子灰修补模型。芯盒的组合芯盒由10块组合成4块,两端各组合成1块,中部及四方芯头各组合成1块,外部用2块整体木板采用双头螺柱、螺母固定。两端轴承孔芯头采用活铜套(忌用铸铁套代替),制好芯后取出。

  树脂自硬砂砂芯的使用造型材料要具有良好的高温退让性和低温溃散性,在铸件凝固时期的温度下,造型材料应具有良好的退让性,使铸件能自由线收缩,减小收缩应力。如果在铸件凝固结束后,即常温下残留强度高,出砂性就差,特别是芯砂。为此,我们选用呋喃树脂自硬砂作为芯砂。砂芯的紧实度对高温退让性有很大影响,紧实度越大,呋喃树脂自硬砂高温退让性越差,因此,应严格控制紧实度。造型材料的实际高温退让性同铸件结构、壁厚、砂芯的大小有关。铸件结构简单、壁较厚、砂芯较小,浇注时金属液能将砂芯加热到丧失热强度的温度并有足够的加热深度,高温退让性就好。变速箱壳体属薄壁箱形结构,砂芯是厚实大砂芯,即薄壁大芯,为有效防止铸件热裂,将厚实大砂芯改成中空砂芯。制芯时从四方芯头处插入楔块,并尽量将砂芯的厚度控制在30mm~50mm.

  在制芯时新砂与回用砂的比例选用1∶1,并添加体积分数为2%~3%的木粉等溃散剂,可有效地解决铸件的裂纹。制芯时选用侯马水洗砂100,加入体积分数为0.9%~1%的105呋喃树脂并混匀,再加入体积分数为1%~1.1%固化剂并混匀,树脂自硬砂的固化剂有磷酸和对甲苯磺酸。为保证砂芯的初始强度,可在芯头中增加芯骨。为提高铸件内表面质量和内腔清洁度,砂芯应用醇基涂料刷涂。刷涂料后自然干燥,也可采用微波烘干。应大力推行芯砂再生回用,尤其采用热法再生,可使石英砂经焙烧相变后,高温膨胀率下降,用这样的再生砂来制芯,比新石英砂更能保证铸件质量,再生砂的使用也降低了生产成本。

  几点经验为了提高砂型排气效果,黏土砂中水的质量分数应控制在4.5%左右。砂型底面采用倾斜10°~15°的角度放置,浇口处于高端。为了增加砂型和芯头的透气性,大芯头露于砂箱外部,在砂箱的四周钻一定数量的孔,既增加了透气性,又减轻了砂箱的重量。浇注时,采用过滤网对铁水进行过滤。

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