[发明专利]以再生砂为原砂的覆膜砂制造的凸轮轴砂型及其制造方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种覆膜砂砂型及其制造方法，尤其是一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造的凸轮轴砂型及其制造方法。

(二)背景技术：

覆膜砂作为重要的选型材料，随着机械制造和汽车工业的发展，使用量越来越大，在我国每年覆膜砂超过百万吨，在西方发达国家树脂砂使用后必须回收利用。例如，德国早在1972年，就制定和颁发了《废弃物处理法》，1996年又颁布《循环经济和废物管理法》。而在我国铸造厂家把浇铸后的废砂不是填坑就是丢弃，而覆膜砂中不可降解的酚醛树脂给环境带来极大危害。

21世纪应是“绿色铸造”的世纪，保护环境，实现可持续发展是我们的基本国策，覆膜砂对铸造厂的清洁化生产起着决定性作用。

(三)发明内容：

本发明的发明目的在于发明一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造的凸轮轴砂型及其制造方法，它以资源高效利用和循环利用为核心，减少进入铸造生产过程中能源流量，以再生砂代替原砂生产出性能较好的覆膜砂，提高凸轮轴等铸件的品质，促进汽车工业的发展。

本发明的技术方案为：一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造的凸轮轴砂型，其特征在于它为一由覆膜砂上砂型和与之相对的覆膜砂下砂型构成的中间有凸台的通轴。

上述所说的覆膜砂由原砂、粘结剂、固化剂及润滑剂组成，重量比为100∶1～3∶0.12～0.45∶0.03～0.15。

上述所说的原砂为再生砂。

上述所说的粘结剂为酚醛树脂。

上述所说的覆膜砂中可以加入添加剂，所说的添加剂为邻苯二甲酸二丁酯或氧化铁粉。

一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造凸轮轴砂型的方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)使废砂在高温下再生，硅砂中晶体形硅的氧化物石英由α晶体向同一结构变体β晶体转变；

(2)废砂再生同时使硅砂表面树脂膜燃烧，并使硅土金属氧化物剥离，生产出再生砂；

(3)以步骤(2)生产的再生砂为原砂生产覆膜砂；

(4)在制芯机上将凸轮轴砂型模具加热至290～310℃；

(5)将步骤(3)生产的覆膜砂由压缩空气吹入凸轮轴砂型模具内加热110～130秒，固化成型，凸轮轴砂型模具分为上型和下型，内设凸轮轴型腔；

(6)上、下两砂型粘合后即得到完整的凸轮轴砂型。

本发明的优越性在于：1、以再生砂为原砂的覆膜砂在制造凸轮轴砂型这样的超大砂型时，由于砂热膨胀率降低可使凸轮轴铸件毛坯尺寸更精准并减少加工余量，节约成本；2、发气性低可以降低气孔等铸件缺陷，同时减少制型和浇铸时对环境的影响；3、强度高可以避免砂型变形和断裂，利于码放和转运，还可提高铸件表面质量；4、流动性的改善，在制型时可防止砂型吹不足，降低铸件废品率；5、以循环使用再生砂为原砂的覆膜砂制造的砂型强度高、表面光洁、透气性好，可用于加工余量小、尺寸精度高的汽车发动机凸轮轴铸件。

(四)附图说明：

图1为本发明所涉一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造凸轮轴砂型的方法中砂型结构示意图。

(五)具体实施方式：

实施例：一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造的凸轮轴砂型(见图1)，其特征在于它为一由覆膜砂上砂型和与之相对的覆膜砂下砂型构成的中间有凸台的通轴。

上述所说的覆膜砂由原砂、粘结剂、固化剂及润滑剂组成，重量比为100∶2∶0.3∶0.1。

上述所说的原砂为再生砂。

上述所说的粘结剂为酚醛树脂。

上述所说的覆膜砂中可以加入添加剂，所说的添加剂为邻苯二甲酸二丁酯或氧化铁粉。

一种以再生砂为原砂的覆膜砂制造凸轮轴砂型(见图1)的方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)使废砂在高温下再生，硅砂中晶体形硅的氧化物石英由α晶体向同一结构变体β晶体转变；

(2)废砂再生同时使硅砂表面树脂膜燃烧，并使硅土金属氧化物剥离，生产出再生砂；

(3)以步骤(2)生产的再生砂为原砂生产覆膜砂；

(4)在制芯机上将凸轮轴砂型模具加热至300℃；

(5)将步骤(3)生产的覆膜砂由压缩空气吹入凸轮轴砂型模具内加热120秒，固化成型，凸轮轴砂型模具分为上型和下型，内设凸轮轴型腔；

(6)上、下两砂型粘合后即得到完整的凸轮轴砂型。

以普通覆膜砂制成的砂型和以再生砂为原砂的覆膜砂制成的凸轮轴砂型的性能对比：