覆膜砂鑄件工藝過程

覆膜砂鑄件工藝過程

曲軸是發動機的關鍵零部件之一，其性能好壞直接影響發動機的使用性能和壽命。曲軸工作時承受著交變大負 荷的彎矩、扭矩和沖擊，常見的失效形式為彎曲疲勞斷裂及軸頸磨損，因此要求曲軸材質具有較高的剛性和疲勞強度以及良好的耐磨損性能。特別是近幾年渦輪增 壓發動機應用的增多，對曲軸內在質量和毛坯精度及毛坯面的粗糙度提出了越來越高的要求。

鐵型

覆膜砂鑄造是在隨型的鐵型內腔均勻覆上一層5～8mm熱固化型砂而形成鑄型的一種鑄造工藝 。由于鐵模覆砂鑄型剛度好且覆砂層比較薄，鑄件冷卻速度快，砂子粒度細（一般為200目），因此可顯著提高鑄件的尺寸精度、致密性、表面質量、 晶粒的細化程度和球化率，同時可實現無冒口鑄造。

鐵型覆砂

鐵模覆砂線的生產過程

鐵模覆砂線的生產工藝流程如圖3所示?，F在鐵模覆砂線的工藝布置有多種形式，以開式線形式布置居多。因為它可以滿足曲軸多品種生產冷卻時間不同的要求，同時可方便地實現生產過程中鐵型移動和鐵型推進的機械化和自動化控制。

1．覆膜砂造型

覆膜砂造型過程是鐵模覆砂鑄造的關鍵工序，它直接影響到生產的全過程和曲軸成品率的高低。開始的鐵模覆砂都是借用熱芯盒射芯機，機械化程度低?，F在國內已有不少的鑄造機械廠家生產專用的鐵模覆砂設備，有的已可實現從合模到射完砂鐵型移出的全過程PLC觸摸屏全自動控制。

（1）鐵型溫度

正常生產過程中鐵型溫度一般控制在230℃左右。過低時覆膜砂不能完全固化，殼型強度低且發氣量大；過 高時型殼燒酥或是覆膜砂在流動的過程中就已固化，破壞型殼強度易造成曲軸粘砂和夾砂。鐵型*一次使用的加熱一般有兩種方法；一是把成批的鐵型放入芯子窯中 加熱，然后逐一進行造型；二是逐一把涼鐵型合模后通過模樣和模板對鐵型進行加熱（模板上裝有電熱管）進行造型，這種方法新鐵型*一次生產時速度比較慢。正 常生產過程可利用鐵型的余熱進行覆砂，不需要單獨加熱。

鐵模覆砂線的生產工藝流程

（2）射砂

射砂是射芯機利用低壓壓縮空氣（0.4MPa）將流態覆膜砂吹入型腔的過程，射砂時間只有1～2s。在這個過程中主要有兩個關鍵環節：一是排氣，二是跑砂。

射砂過程在將覆膜砂射入的同時壓縮空氣也進入型腔，如果鐵型排氣不暢勢必造成射不足、氣鼓等缺陷。常用的解決辦法是：①對于分型面附近的余氣，在模 板上做出四個高出模板0.1～0.2mm的凸臺，使模板和鐵型形成間隙排出余氣；②在個別的死角部位加排氣塞或在模板上刻出排氣槽將余氣排出。這兩個辦法 在實際生產中相當有效。

射砂時射砂頭上的射砂孔和鐵型的射砂孔對齊，射砂板的下平面與鐵型的上平面壓緊然后進行射砂。但是在實際生產中由于鐵型鑄造加工后有應力變形、鐵型 不斷加熱冷卻產生變形及鐵型上表面的磕碰都會使射砂時鐵型上表面和射砂板下平面產生間隙，射砂時砂子從間隙中跑出。跑砂不僅浪費砂子、惡化工作環境，型腔 射不實造成廢品，同時由于砂子流速太快易給操作者造成人身傷害?，F在常用的辦法有：①在射砂板下表面鑲一高出平面5mm的硅膠墊；②把射砂板的射嘴做成 活動可壓縮式，背面裝一壓縮彈簧。這樣都可以使射砂嘴與鐵型射砂孔四周緊密接觸避免跑砂。當鐵型嚴重變形時不僅鐵型上表面跑砂，而且鐵型下表面與型板產生 較大間隙跑砂，這時只能將鐵型上下兩面刨平后再用。

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