樹(shù)脂砂鑄造法的工藝應(yīng)用實(shí)踐與研究

 隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的升級(jí)和由于   上鑄件需求的增加而進(jìn)一步推動(dòng)出口鑄件市場(chǎng)的擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的公司(或企業(yè))選擇由粘土砂干型鑄造工藝轉(zhuǎn)為自硬樹(shù)脂砂鑄造工藝。與粘土砂干型鑄造工藝相比，自硬樹(shù)脂砂鑄造工藝具有下述優(yōu)點(diǎn)：鑄件表面質(zhì)量好、尺寸、廢品率低，適用范圍廣、對(duì)工人技術(shù)水平要求低，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作環(huán)境。但其不足就是鑄造成本較高，為了降低鑄造成本，各鑄造生產(chǎn)單位都在探索降低鑄造成本的途徑。 我公司于2002年新上一條年產(chǎn)3000噸鑄鐵件的自硬樹(shù)脂砂生產(chǎn)線，經(jīng)過(guò)四年多來(lái)的不斷探索，我們認(rèn)為要降低樹(shù)脂砂鑄造成本，可以從設(shè)備、原材料、生產(chǎn)工藝等幾方面考慮。 一、選擇合適的自硬樹(shù)脂砂生產(chǎn)設(shè)備是降低樹(shù)脂砂鑄造成本的前提在選擇樹(shù)脂砂生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，不但要考慮本企業(yè)的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)價(jià)位的設(shè)備，   應(yīng)考慮設(shè)備的運(yùn)行成本，主要應(yīng)考慮以下幾條： 1、要重視除塵設(shè)備的選擇在選擇生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，大多數(shù)企業(yè)往往比較注重混砂設(shè)備和   設(shè)備的質(zhì)量，而忽略了除塵設(shè)備的質(zhì)量。其實(shí)，除塵設(shè)備的好壞，直接影響著   砂的質(zhì)量和成本，如果除塵設(shè)備的除塵效果不好，不但影響著工作環(huán)境、污染空氣，   重要的是影響著   砂的微粉含量，其直接結(jié)果是導(dǎo)致混砂時(shí)由于樹(shù)脂加入量的增加而加大生產(chǎn)成本。 2、要考慮設(shè)備的性及其維護(hù)費(fèi)設(shè)備生產(chǎn)廠家的加工手段、裝配水平及設(shè)備配置水平?jīng)Q定了其生產(chǎn)出設(shè)備的性，如果設(shè)備的性差，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率就大，   換設(shè)備零部件的次數(shù)就增加，設(shè)備的利用率就降低了，這樣，不但增加了維修工人的工作量，增大設(shè)備的維護(hù)費(fèi)，而且還降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。 3、要考慮設(shè)備的能源消耗在滿足工藝要求的前提下，盡量減少裝機(jī)容量，避免大馬拉小車現(xiàn)象，充分利用固有資源，減少不   的能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備利用滿負(fù)荷化和能源利用   大化，增加企業(yè)效益和社會(huì)效益。 二、制定正確合理的生產(chǎn)工藝是降低樹(shù)脂砂鑄造成本的關(guān)鍵生產(chǎn)工藝制定的合理與否，直接影響著鑄件的成品率、鑄件質(zhì)量和鑄造成本，在制定生產(chǎn)工藝時(shí)，主要應(yīng)確定好以下幾項(xiàng)： 1、確定合適的   砂的LOI值LOI值即灼燒減量是衡量   砂的脫膜率的重要指標(biāo)，也是與型砂的發(fā)氣量及鑄件產(chǎn)生氣孔類缺陷密切相關(guān)的指標(biāo)，鑄鐵件一般采用呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn)，實(shí)踐證明LOI值控制在3%左右可以滿足生產(chǎn)要求，而有的企業(yè)要求將LOI值控制在2.5%以下，要達(dá)到這一目的，就   再增加設(shè)備、或增加砂   次數(shù)、或多補(bǔ)加新砂，這無(wú)疑會(huì)增加設(shè)備投資和   成本及原材料成本。我公司在生產(chǎn)過(guò)程中，逐步將LOI值控制指標(biāo)由3%左右放寬到4%左右，由于工藝及管理得當(dāng)，并沒(méi)有因?yàn)長(zhǎng)OI值的改變而影響鑄件的質(zhì)量指標(biāo)。 2、確定合適的鑄造工藝參數(shù) (1)確定合適的終強(qiáng)度一般地，樹(shù)脂砂混制好后，經(jīng)過(guò)24小時(shí)左右的自行硬化，便可達(dá)到   即終強(qiáng)度。由于各企業(yè)的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規(guī)模不同，造成從造型到澆注之間的時(shí)間間隔不超過(guò)24小時(shí)，因此終強(qiáng)度的確定應(yīng)因企業(yè)而定。規(guī)模較小、實(shí)行幾天一爐制的企業(yè)，可采用24小時(shí)終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；鑄型固化時(shí)間不超過(guò)的24小時(shí)的企業(yè)，以澆注前所達(dá)到的強(qiáng)度為終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在生產(chǎn)中還要克服兩方面的傾向：一方面為質(zhì)量而盲目提，使鑄造成本提高，造成浪費(fèi)；另一方面就是為保成本而壓低強(qiáng)度，結(jié)果造成質(zhì)量不穩(wěn)、波動(dòng)范圍大，使鑄件質(zhì)量受原材料和操作者的影響較大。各企業(yè)應(yīng)根據(jù)本身的情況確定合適的終強(qiáng)度，從而達(dá)到在鑄件質(zhì)量的前提下   大限度地節(jié)約樹(shù)脂和固化劑，降低鑄造成本。 (2)確定合適的砂鐵比自硬樹(shù)脂砂由于其、固化后起模、分型面平整，因此其吃砂量比粘土砂的要小，但其砂鐵比也有要求。如果鑄造砂鐵比太高，生產(chǎn)過(guò)程中既浪費(fèi)樹(shù)脂和固化劑又會(huì)產(chǎn)生較大的廢砂塊，使   機(jī)負(fù)擔(dān)加重，脫膜率降低，LOI值升高，鑄件產(chǎn)生氣孔的可能性增大；如果砂鐵比太低，澆注時(shí)容易產(chǎn)生跑火，鑄件容易產(chǎn)生變形。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，砂鐵比應(yīng)選擇為2.2~3： (3)確定合適的造型工藝鑄件成品率的高低，直接影響著鑄造成本，合適的造型工藝不但能夠鑄件質(zhì)量，   能夠降低鑄造成本，減少鑄件廢品率是降低鑄造成本   明顯   直接的措施之一。在確定造型工藝時(shí)，盡量制作砂箱、箱壁多留氣孔，模型做實(shí)樣、采用模板造型，澆注系統(tǒng)采用陶瓷管、內(nèi)澆口采取多而分散，涂料涂刷均勻、不漏涂，多設(shè)出氣冒口、型芯排氣順暢。 三、正確選擇原材料是降低樹(shù)脂砂鑄造成本的基礎(chǔ)。原材料的選擇對(duì)鑄造成本有較大影響，這一點(diǎn)已絕大多數(shù)同行們的認(rèn)可，因?yàn)樵牧系暮脡模环矫嬗绊懼鞣N材料的加入量和消耗量，另一方面影響著鑄件的質(zhì)量指標(biāo)。 1、原砂的選擇原砂分為普通砂、水洗砂、擦洗砂等幾類，由于擦洗砂中含泥量已經(jīng)很少，故可減少樹(shù)脂的浪費(fèi)，應(yīng)優(yōu)先選擇，其次選水洗砂，但決不能使用未經(jīng)處理的原砂。擦洗砂本身的價(jià)格不高，一般為50元/t至70元/t，但其運(yùn)費(fèi)較高，如我公司購(gòu)買大林某砂廠的擦洗砂為65元/t，但運(yùn)到公司，總費(fèi)用為280元/t。選擇型砂時(shí)，一要遵循就近選擇的原則，這樣一方面可減少昂貴的運(yùn)費(fèi)，另一方面可供應(yīng)，不影響生產(chǎn)。二要盡量選用角形系數(shù)低的原砂。同時(shí)，由于各擦洗砂生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平和設(shè)備裝備水平不同，其生產(chǎn)的擦洗砂的質(zhì)量也不同，因此，如果有條件的話，在確定用砂時(shí)，應(yīng)對(duì)擦洗砂生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行考察，考察其技術(shù)狀況、設(shè)備狀況及砂源狀況等，并從中發(fā)現(xiàn)對(duì)方的砂質(zhì)量控制結(jié)果。總之，在選擇原砂的過(guò)程中，   好通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比的辦法，參照其它方面問(wèn)題，在生產(chǎn)、質(zhì)量的前提下，使生產(chǎn)成本降到   低程度。 2、樹(shù)脂的選擇樹(shù)脂的價(jià)格較貴，一般在10000元/t左右，故其對(duì)鑄造成本影響較大，同時(shí)由于生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)備參差不齊，生產(chǎn)的樹(shù)脂的質(zhì)量也有較大差別。如果選擇了質(zhì)量較差的樹(shù)脂，既影響了型砂的質(zhì)量，造成鑄件廢品增多，又增大了樹(shù)脂的加入量，直接結(jié)果是使鑄造成本增大，因此對(duì)原材料的選擇，不能只根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)數(shù)據(jù)確定，而應(yīng)對(duì)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程及質(zhì)量控制手段有所了解，并盡量自己對(duì)樹(shù)脂的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)或請(qǐng)有關(guān)的有較好信譽(yù)的檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢驗(yàn)，或借鑒同類使用廠家的經(jīng)驗(yàn)，或選擇信譽(yù)較好的大企業(yè)的產(chǎn)品。我公司從開(kāi)始生產(chǎn)至今，一直使用濟(jì)南圣泉集團(tuán)出品的樹(shù)脂，由于其樹(shù)脂質(zhì)量較好且性能穩(wěn)定，盡管其價(jià)格比有些企業(yè)的高一些，但由于其加入量較少和生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，其實(shí)際生產(chǎn)成本一樣不高。 3、其它原材料的選擇其它原材料包括固化劑、涂料、粘結(jié)劑、脫模劑、封箱泥條等，這些原材料對(duì)鑄件質(zhì)量的影響不是主要的，但對(duì)鑄造成本的影響也不容忽視，如固化劑加入量的不同，不但由于影響造型過(guò)程的生產(chǎn)效率而影響生產(chǎn)成本，而且還影響材料費(fèi)用。因此，其它原材料的選擇原則是既考慮其質(zhì)量問(wèn)題，又要考慮其與主要材料的匹配如采購(gòu)、運(yùn)輸方便等問(wèn)題。總之，只要設(shè)備選擇合理、性能、運(yùn)行正常，原材料選擇匹配、質(zhì)量穩(wěn)定、供應(yīng)及時(shí)，生產(chǎn)工藝參數(shù)制定合理、工裝器具，自硬樹(shù)脂砂鑄造就能夠控制并降低鑄造成本，給企業(yè)帶來(lái)發(fā)展和效益。