生產中常用的混砂機有碾輪式(vertical wheel sand muller)、擺輪式(horizontal wheel sand muller,speed muller)、葉片式(blade mixer)等。各有優(yōu)缺點。
生產1t鑄件約需要5-10t濕型型砂,配制型砂時都盡量回用舊砂(即重復使用過的型砂),即經濟也是保護環(huán)境的需要。但簡單地重復使用舊砂,會使型砂性能變壞,鑄件質量下降。必須了解舊砂的特性,掌握其性能變化的規(guī)律,采取必要措施,才能保證和穩(wěn)定型砂的性能。混砂時還需向舊砂中補充加入新砂、膨潤土、煤粉和水等材料,才能使混制出的型砂性能符合要求。
4.粘土濕型的緊實工藝
(1)對型(芯)砂緊實度的要求
1)緊實度對鑄型性能的影響 型砂需要緊實才能成為整體的砂型。型砂的緊實程度常用緊實度(密度)和孔隙度表示。緊實度影響著鑄型的強度和透氣性。緊實度越大,鑄型強度越大,透氣性越差。緊實度高,蓄熱系數也高,加快了金屬的凝固冷卻速度,改善了鑄件的內在質量,組織更為致密,鑄件尺寸精確,力學性能有所提高。對高壓造型法的研究表明,鑄型緊實度高,澆注時型壁移動量小,鑄件尺寸精確,表面光潔。因此,鑄件可以做得更薄,進而減輕鑄件機器重量。
2)型砂緊實度的要求 要求鑄型緊實度高且均勻。高壓造型法由于鑄型緊實度高,其鑄型性能和鑄件質量普遍好于中低壓造型。高壓造型法的目的就在于制出均勻的高緊實度鑄型。理論和實驗研究證明其壓實方法和壓頭形式對緊實度有很大的影響。對濕型而言,通常有震擊緊實、震壓緊實、壓實、微震壓實和高壓緊實等,下面簡單介紹其緊實方法。
(2)震擊緊實和震壓緊實 震擊緊實用震擊造型機來完成。多以壓縮空氣為動力,利用震擊動能和慣性使型砂緊實如圖2-3所示。將砂箱1放在模板2上,型板固定于震擊工作臺,與震擊活塞3相連,4為震擊氣缸。砂箱內裝滿型砂后,打開進氣閥,使壓縮空氣進入震擊氣缸,推動活塞上升?;钊叱^排氣孔時,壓縮空氣由排氣孔逸出,氣缸中的壓力突然下降,此時震擊活塞連同砂箱模板下落,與震擊氣缸發(fā)生撞擊,砂箱中的型砂由于慣性力的作用而互相緊實。而后因出氣孔堵住,進氣孔進入的壓縮空氣壓力超過砂箱型板活塞等的重量,使工作臺上升,如此連續(xù)震擊,使型砂得以緊實。震擊高度一般為30~60mm,震擊次數30~50/min次為宜,一般不超過80次。震擊緊實適用于大砂箱,砂箱高度不低于150mm,否則緊實效果不好。其型砂緊實度沿砂箱高度是上松下緊,頂部型砂緊實度幾乎與震前一樣。
為了克服震擊緊實砂箱上部型砂緊實度太松的缺點,可以先震擊使底部型砂緊實,再對頂部型砂補充壓實。這種經震擊后再加壓的造型機叫做震壓造型機。震壓緊實型砂的緊實度分布好,特別是在砂箱不太高的情況下,壓實的影響可以達到分型面,這樣可以大大減少震擊次數,從而提高勞動生產率,節(jié)約能耗。但由于補加壓實以壓縮空氣為動力,比壓較低,故多用于中小砂箱的型砂緊實。震擊造型機和震壓造型機的結構都比較簡單,操作維修方便,適用性強,一般中小型鑄件都適用。但是震擊式造型機工作時噪音太大,強烈的震動也對廠房建筑提出了較高的標準。
(3)壓實、微震壓實和高壓緊實 壓實緊實是通過壓實造型機來完成的,多以壓縮空氣為動力對型砂壓實緊實,其工作原理如圖2-4所示。打開進氣閥,壓縮空氣由進氣孔進入壓實氣缸4,將活塞3舉起,當砂箱2內的型砂碰到壓頭1時,就發(fā)生壓實作用。型砂壓實后,打開排氣閥,氣缸中的壓縮空氣排出,活塞立即下降,壓實工作完成。這種緊實較震擊緊實的效率高,噪音很小,機器結構也很簡單。缺點是型砂緊實度不均勻,上緊下松。適用于砂箱高度不超過150mm而底面積一般不超過800×600mm的鑄型。
微震壓實造型是在型砂受壓的同時,模板、砂箱和型砂作高頻小振幅(10-13Hz,3-8mm,普通震擊造型的震擊頻率和振幅分別為1.1-3.3Hz,30-80mm)的一種造型方法,其原理如圖2-5所示。當壓縮空氣經過工作臺的進氣孔進入微震氣缸后(圖a),在壓縮空氣的壓力作用下,微震活塞與固定在工作臺上的模板、砂箱上升;同時壓縮空氣的壓力還使微震氣缸向下運動,壓縮微壓氣缸下的彈簧(圖b);當微震活塞上升至打開排氣孔時(排氣孔面積是進氣孔的6~7倍),缸內氣壓迅速降低,工作臺等靠自重下落,而微震氣缸受彈簧作用上升,二者發(fā)生撞擊(圖c),使砂箱內的型砂獲得一次緊實。這樣多次重復,型砂就能較為迅速地達到預定的緊實度要求。
微震壓實造型比單純壓實效果好,在相同壓力下,能獲得更高的緊實度,相當于提高比壓30~50%,而且砂型的緊實度分布比較均勻;生產率高,每小時可達120箱以上,鑄件質量較好;震擊噪音小,勞動條件好,并可降低對廠房基礎的要求;機器使用可靠,維修方便,價格也比較低廉。其主要缺點是仍有一定的噪音。微震壓實造型在中小鑄件的生產中已得到較為廣泛的應用。 (圖2-5 氣動微震造型工作原理)
上述壓實造型是中低壓壓實,其壓實比壓為0.4MPa左右。近年來,國內外大量發(fā)展和采用高壓壓實造型機。用高壓造型機造型時,由于壓實比壓提高到0.7Mpa以上,砂型硬度、緊實度和強度都大為提高,沿砂箱高度方向的緊實度分布得到有所改善,砂型輪廓清晰,可以得到尺寸比較準確的鑄件(可達CT7~8級),表面光潔(Ramax=3.2~2.5μm);由于鑄型緊實度高,蓄熱系數也高,加快了金屬凝固、冷卻速度,改善了鑄件內部質量,提高了力學性能;節(jié)約金屬,減少加工余量及費用;壓實緊砂工藝簡單、生產率高(200~300箱砂型/h),易于機械化,噪音小,勞動強度低;適應性強,能制造復雜、較大的鑄件。其缺點是機器結構復雜,生產線投資大;要求工藝裝備精度高,剛性大;要求有較高的設備維修保養(yǎng)能力。高壓造型適用于成批大量生產、砂箱尺寸較大、鑄件較復雜及要求較小的尺寸公差和表面粗糙度低的鑄件的生產。
(4)氣流沖砂緊實 氣流沖擊緊實造型是將壓力為0.4~0.6MPa的壓縮空氣以均勻的氣流沖擊型砂表面,使型砂緊實的造型新方法(圖2-6)。鑄型的緊實機構采用脈沖發(fā)生器(沖擊頭),其結構似儲氣罐(圖2-6a),內有一小室3,室內壓縮空氣壓力通常為0.4~0.6MPa,稱為過剩壓力。小室外部壓縮空氣壓力通常比室內空氣壓力低0.1MPa,稱為儲氣罐壓力。砂箱7和輔助框6充滿型砂,移到沖擊頭下邊并被壓緊后,打開單向快開閥2,室內壓縮空氣的過剩壓力驟然下降,強制打開隔膜閥5,使壓縮空氣迅速加速而產生氣流沖擊,繼而由于空氣急劇膨脹而形成壓力波,其速度可達800m/s以上;壓力波在若干毫秒內穿透整個砂型,使砂型緊實。
氣流沖擊造型的主要優(yōu)點是:砂型緊實度均勻,砂型硬度高,鑄件尺寸精度和光潔程度都得到提高;造型機結構簡單,噪音?。簧a率高,勞動條件好;砂型充填性好,吃砂量少,可節(jié)約型砂及混砂能耗;適應性強,既可利用高壓造型型砂,也可利用普通機器造型型砂。缺點是仍然有一定的噪音;砂箱或芯盒必須有足夠的強度和剛度。
龍超鑄造位于南京市,故本廠主要進行南京鑄造,公司擁有銅合金鑄造,還有鋁合金鑄造、鎂合金鑄造技術。公司是專業(yè)經營鑄造,鑄造件的企業(yè)。公司業(yè)務范圍有機械加工、有色鑄造、配件機械、機械加工鑄造、砂型鑄造、離心鑄造、殼芯鑄造、熔模鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、有色鑄件等。公司以以生產有色金屬精密鑄件為主。