[發明專利]一種制芯工藝

在審

• 申請號: 201510217612.0
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104785722A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 聶越
• 申請（專利權）人: 成都桐林鑄造實業有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C5/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

技術領域

本發明屬于鑄造領域，特別涉及一種應用于汽車發動機缸體鑄造用砂芯的制芯工藝。

背景技術

氣孔缺陷是鑄造工藝中常見的缺陷之一，特別是在現有技術中，由于采用了高發氣量、排氣性差的覆膜砂進行制芯，在不易設計排氣措施的鑄件上應用非常容易造成傾入性氣孔缺陷；而低發氣覆膜砂普遍強度較低，不能有效保證鑄件形狀；硅砂覆膜砂在澆鑄時起天然存在的熱膨脹率高的缺陷，又使得形狀復雜的砂芯澆鑄時熱變形嚴重，不能保證鑄件尺寸，嚴重時產生穿孔、壁薄等缺陷。

此外，現有技術中針對氣孔缺陷的技術改進以覆膜砂配方為主和原砂的粒度為主，而改變原砂的種類和對芯體固化工藝參數的控制，同樣可以達到降低覆膜砂發氣量的目的。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種制芯工藝，從改進覆膜砂配方和制芯工藝兩方面入手，達到對鑄件氣孔進行控制的目的。具體如下：

一種制芯工藝，其特征在于，包括以下步驟：

a.混砂機開機，原砂預熱；

b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機；

c.將粘接劑、偶聯劑與增塑劑在10-25秒內加入混砂機；

d.步驟c進行的同時，開始覆膜；

e.步驟d完成40-85秒后噴入固化劑；

f.步驟e完成10-20秒后加入潤滑劑

g.步驟f完成后，風冷40-70秒，開始出砂；

h.對覆膜砂進行破碎、篩分；

i.將步驟h得到的覆膜砂加入固化機進行固化，固化機射芯壓力為0.4±0.1Mpa，固化溫度230±20℃，固化時間105±15S。

作為優選，所述原砂為熱法再生砂和寶珠砂的混合物，寶珠砂占原砂總量的30％-100％，熱法再生砂占原砂重量的0％-70％。

作為優選，寶珠砂占原砂重量30％，熱法再生砂占原砂重量70％，粘接劑為原砂重量的2％，固化劑為粘接劑重量的40％，偶聯劑為粘接劑重量的0.5％，潤滑劑為粘接劑重量的40％，增塑劑為粘接劑重量的5％。

作為優選，寶珠砂占原砂重量100％，粘接劑為原砂重量的3％，固化劑為粘接劑重量的60％，偶聯劑為粘接劑重量的0.8％，潤滑劑為粘接劑重量的60％，增塑劑為粘接劑重量的8％。

作為優選，寶珠砂占原砂重量50％，熱法再生砂占原砂重量50％，粘接劑為原砂重量的2.5％，固化劑為粘接劑重量的50％，偶聯劑為粘接劑重量的0.55％，潤滑劑為粘接劑重量的50％，增塑劑為粘接劑重量的6.5％。

作為優選，步驟a中將原砂預熱至130℃-150℃。

本方案中的覆膜砂配方，采用了寶珠砂含量較高的原砂，其優點在于：能夠最大限度利用寶珠砂本身粒形好的優點，使得覆膜砂本身強度得到提高而不增加發氣量；能夠最大限度利用寶珠砂高溫膨脹率低的優點，保證覆膜砂所制造的型芯高溫下形狀的穩定性。在具體鑄造過程中，如果砂型(芯)本身彎曲程度大、澆鑄時受到鐵水作用(沖刷、浸泡、烘烤)強，砂型形成的鑄件部位尺寸精度要求高(細小的缸筒壁、油道腔壁、缸蓋內腔等)，澆鑄時砂型(芯)變形嚴重，則需要提高寶珠砂含量，在適當情況下合理的寶珠砂/熱法再生砂配比能保證批量鑄造時獲得更佳的鑄造精度/生產成本比。

步驟a-h完成后，能得到一種熱態抗彎強度2.7-3.5Mpa，常溫抗彎強度5.5-7.5Mpa，熔點100-105℃，灼減量2.25％-3.15％，發氣量15-19ml/g的一種覆膜砂，上述數據表明，這種覆膜砂抗彎強度高、發氣量低、膨脹率低，適合于對砂芯尺寸精度要求較高的鑄件。

在固化程序中，本方案采用了固化機射芯壓力為0.4±0.1Mpa，固化溫度230±20℃，固化時間105±15S的參數，與現有技術相比，其優點在于：

本發明的有益效果：

1.采用了寶珠砂含量較高的覆膜砂配方進行制砂，使得覆膜砂本身強度能得到提高而不增加發氣量，最大限度利用寶珠砂近似球型和高溫膨脹率低的優點，保證覆膜砂做鑄造的型芯在高溫下的形態穩定。

2.固化工藝，固化溫度范圍在230±20℃，固化時間105±15S，能夠適應不同厚度和砂芯的固化。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本發明。

實施例1：

一種應用于發動機4G20B的制芯工藝，包括以下步驟：

a.混砂機開機，原砂采用30％比例的寶珠砂和70％比例再生砂，將原砂預熱至138℃；

b.將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機；