鑄件掉砂缺陷的成因及防止措施

■王榮

鑄件掉砂缺陷的成因及防止措施

■王榮

摘要：系統(tǒng)分析和探討了鑄件掉砂缺陷的產(chǎn)生原因，提出了相應(yīng)的防止方法，對鑄造工作者有一定的借鑒作用。

掉砂缺陷是由于鑄型表面在內(nèi)力、外力或自重的作用下造成破壞而引起的。除了砂型或砂芯本身的缺陷，工作中的疏忽大意（如使用已經(jīng)磨損或變形的工藝裝備等）是產(chǎn)生掉砂的主要原因。筆者結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并參閱有關(guān)資料，談?wù)勮T件掉砂的產(chǎn)生原因及其防止措施。

1. 模樣

（1）模樣及芯盒磨損 這是造成掉砂的主要根源。使用已經(jīng)磨損的模樣，會使芯座變小；反之，芯盒磨損會使芯頭變大。兩種情況產(chǎn)生的后果相同，都會造成掉砂。一旦發(fā)現(xiàn)模樣和芯盒磨損，應(yīng)在造成廢品之前立即修復(fù)。

（2）起模斜度太小 這可能是設(shè)計(jì)或制造模樣時出現(xiàn)差錯所致，也可能是由于模具磨損所致。

（3）模樣安裝不正確既會壓碎砂型，也會擠碎芯頭，從而引起掉砂。模樣按正確的位置重新安裝，就可避免這一問題。

（4）上下模與模底板未對準(zhǔn) 這也是模樣安裝不正確的一種形式，應(yīng)將分開的上下模精確地對準(zhǔn)各自的模底板。

（5）模板的定位銷和定位套磨損 模板的定位銷和定位套磨損，導(dǎo)銷彎曲、孔徑不符，或使用沒有定位銷的模板，其原因是對工藝裝備長期使用而又不加維護(hù)。定位銷和定位套要定期檢驗(yàn)，合格之后才能使用。

（6）模樣的芯頭未做出適當(dāng)標(biāo)記 芯頭未做標(biāo)記，當(dāng)操作者是新手時，可能會導(dǎo)致下錯型芯。

（7）砂箱與模樣間的吃砂量不夠 應(yīng)采用大一點(diǎn)的砂箱，或重新放置模樣，以適應(yīng)現(xiàn)有的砂箱。

（8）芯頭過小，不足以支承型芯 應(yīng)加大芯頭，使其有足夠的支撐力。

（9）上下模板變形或尺寸不符 這是由于所用的模底板太薄，剛度或強(qiáng)度太差所致。應(yīng)當(dāng)換用較厚的模底板，或在模底板下增加筋條。

（10）雙面模板的剛度太差 應(yīng)當(dāng)避免使用剛度太差的雙面模板。

2. 砂箱及其準(zhǔn)備

（1）砂箱的定位銷和定位套定位不準(zhǔn) 砂箱的定位銷和定位套磨損、定位銷彎曲都會造成上下箱錯位，使砂芯頂壞上型表面或芯座。定位銷和定位套要定期檢查，定位銷和定位套的最大間隙量為 0.36mm，超過這個磨損量，應(yīng)當(dāng)立即更換。

（2）壓鐵太重 如果砂型強(qiáng)度不夠，會壓碎砂型。

（3）砂型的支承面積不夠 模樣在砂箱中所占面積過大，以致支承面積不足，壓鐵只由少量的型砂來支承，會壓碎砂型。

（4）合型面翹曲不平 因磨損或變形造成合箱面翹曲，在夾緊砂箱或加壓鐵時會壓碎砂型。如出現(xiàn)這種情況，需對合型面進(jìn)行修復(fù)，如果不能修復(fù)，則應(yīng)更換砂箱。

（5）造型機(jī)上的漏模板磨損 漏模板磨損會造成推力不勻，從而導(dǎo)致砂型表面刮壞及砂型變形。將變形的砂型進(jìn)行合

型，是造成掉砂的一個常見的原因。

（6）套箱尺寸不符、內(nèi)部臟污或扭曲 這都會對砂型造成過量的負(fù)荷，如果砂型強(qiáng)度不夠，會造成掉砂；如果砂型強(qiáng)度足以承受這種負(fù)荷，則有可能在分型面上出現(xiàn)跑火。

（7）澆注底板不平、臟污或燒損 會使砂型底部受壓不均，頂碎下型而造成掉砂。底板應(yīng)在平臺上進(jìn)行校驗(yàn)，將其清理修整好，或視情況予以更換。

（8）澆注底板剛度不夠 會使砂型下垂并變形導(dǎo)致掉砂，甚至使砂型破裂和跑火。

（9）上箱箱帶設(shè)置不當(dāng) 上箱的箱帶設(shè)置不當(dāng)，會使上箱下沉，在合型時造成掉砂。上箱太淺（或舂砂松軟）也會引起掉砂。

3. 澆冒口系統(tǒng)

澆冒口系統(tǒng)本身不會引起掉砂，但如果橫澆道距模樣太近，會造成吃砂量不足引起掉砂。

4. 型砂

強(qiáng)度低的型砂比強(qiáng)度高的型砂更容易出現(xiàn)掉砂。

（1）濕拉強(qiáng)度低 會使上型沉陷。濕拉強(qiáng)度低通常是由于水分過多所致。大平面的上型尤其要防止型砂內(nèi)含有過多的水分。

（2）濕退讓性低 這也是造成掉砂的原因之一。

5. 制芯

（1）芯頭過大，將使芯頭不能合適地放在芯座中，從而在合型時引起掉砂。

（2）組芯未對準(zhǔn) 將在合型時引起掉砂。

（3）砂芯沉陷變形 沉陷的砂芯在下芯或合型時，會造成掉砂。某些形狀的砂芯，特別容易產(chǎn)生這種問題，如圓形或半圓形的砂芯，會因沉陷而變得不圓。樹脂砂型芯產(chǎn)生沉陷變形的傾向比油芯更大。砂芯沉陷變形可能是由于搬動濕型芯粗心大意、砂芯未舂實(shí)、芯砂的濕強(qiáng)度低、芯砂中水分過多，以及芯棒、鐵絲或芯骨架對砂芯的加固不夠等原因造成的。

（4）砂芯翹曲 原因是其本身強(qiáng)度不夠、硬化過快、或在硬化時支承不夠而引起的。應(yīng)在下芯前把這類有缺陷的砂芯挑剔出來。

（5）砂型涂料過厚 會導(dǎo)致其尺寸過大，在合型時引起掉砂。

6. 造型

造型是應(yīng)特別重視的環(huán)節(jié)，在造型過程中任何一個環(huán)節(jié)的疏忽都會造成砂型破壞或擠壞。

（1）合型粗率不慎 翻轉(zhuǎn)上型不當(dāng)、粗率地搬運(yùn)上型、或合型偏斜，都會造成掉砂。

（2）舂砂 型砂受力不勻，很容易造成掉砂。

（3）砂型安放 在澆注底板或平板上安放不當(dāng)會造成掉砂。

（4）下芯不慎 有可能把砂型擠壞造成掉砂。

（5）用錯或沒有采用芯撐 會在合型或加壓鐵時造成型芯移動或錯位，從而損壞型面。

（6）單頭芯撐插入深度不當(dāng) 這跟用錯芯撐一樣有害。砂芯缺少支撐，會在合型時造成型芯位移。

（7）砂型搬運(yùn)不慎 造型或在輸送線上運(yùn)送砂型時，很容易擠壞砂型。

（8）壓鐵不當(dāng) 安放壓鐵過重。

7. 澆注

（1）套箱安放不當(dāng) 把套箱歪放在型砂上，或用力強(qiáng)套進(jìn)去都會造成掉砂。

（2）使用臟污套箱 黏附在套箱上的臟物會擠壞砂型。

（3）安放壓鐵時過重 把壓鐵重重地放到砂箱上會擠壞砂型。

（4）澆包 把澆包或其他東西放在砂箱上同樣會壓壞砂型。

參考文獻(xiàn)

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20150416

作者簡介：王榮，九江職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，教授，從事材料成型和機(jī)械設(shè)計(jì)制造等方面的教學(xué)和研究。