[发明专利]新型无脉纹铸造用砂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型无脉纹铸造用砂的制备方法，属于汽车铸造领域。

背景技术

 目前许多铸造厂用冷芯生产的缸体、缸盖等许多铸件都不同程度存在着脉纹缺陷，如珀金斯缸盖、498缸体、36D、52D、141缸盖等，解决脉纹的材料各有不同，道依茨用脉克星添加剂，498缸体水套用防脉纹涂料,珀金斯缸盖用50%铬铁矿砂，4G6缸体水套用防脉纹涂料,从铸件解剖结果来看,脉纹仍然没有得到很好解决，并且制作砂芯的成本非常高。

发明内容

 本发明的目的是提供一种新型无脉纹铸造用砂的制备方法，其用低成本的新型无脉纹铸造用砂可以制造缸体、缸盖等复杂铸件，能彻底解决缸体、缸盖等铸件脉纹缺陷，效果非常明显。

 本发明的技术方案是这样实现的：新型无脉纹铸造用砂的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：

步骤1、材料配制：800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液70%，聚乙稀醇水溶液其中含10%聚乙稀醇，木粉和聚乙稀醇水溶液混至均匀后，按原砂重量比比例的1.5%加入到50/100目或40/70目的原砂中，用混砂机混碾均匀；

步骤2、材料烘干：将混好的砂子放入烘干炉内，加热至300±10度，恒温2小时；

步骤3、破碎：将烘干后的砂块用破碎机碾碎，碾碎间隙为0.8-1.1mm；

步骤4、材料筛分：按照50/100目或40/70目砂子的粒度标准进行筛分，目的是不改变原砂的目数；按原砂标准方式加入冷芯树脂混砂、制芯，树脂加入量按原生产工艺执行。

    本发明的积极效果是其能彻底解决缸体、缸盖等铸件脉纹缺陷，效果非常明显，可以彻底解决铸件断芯质量问题，无须使用防脉纹涂料，可以生产包括汽车缸体铸件最复杂的水套芯和油道芯，完全可以替代现有的50%-80%宝珠砂的制芯工艺，大幅度降低树脂砂制造成本，该铸造砂生产成本700元/吨，比现用宝珠砂的制芯工艺的生产成本降低2000～2500元/吨，其应用前景广泛，具有一定的推广价值。

附图说明

图1为本发明的脉纹试块工艺图。

图2为本发明在1000度下膨胀曲线。

图3为标准砂在1000度下膨胀曲线。

图4为高硅砂在1000度下膨胀曲线。

图5为焙烧砂在1000度下膨胀曲线。

图6为脉纹标准试块解剖图；

注：1#焙烧砂50%+宝珠砂50%；2#普通石英砂；3#高硅砂；4#无脉纹铸造用砂。

图7为军车件齿轮壳油道砂芯。

图8为军车件齿轮壳解剖图。

图9为65D缸体水套芯。

图10为65D缸体铸件解剖图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

     采用50/100目原砂，加入800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液（其中含10%聚乙稀醇）70%后，用混砂机混碾5分钟，进入流化床烘干，温度控制在300±10度，恒温2小时。将烘干后的砂块用破碎机碾碎，碾碎间隙为0.8-1.1mm，按照50/100目砂子的粒度标准进行筛分。按标准工艺加入冷芯树脂，树脂加入量为1.5%(占砂重），制成如图7所示的军车件齿轮壳内腔砂芯，浇注铸件，铸件解剖效果如图8所示。

实施例2

    采用40/70目原砂，加入800目木粉30%+聚乙稀醇水溶液（其中含10%聚乙稀醇）70%后，用混砂机混碾5分钟，进入流化床烘干，温度控制在300±10度，恒温2小时。将烘干后的砂块用破碎机碾碎，碾碎间隙为0.8-1.1mm，按照40/70目砂子的粒度标准进行筛分。按标准工艺加入冷芯树脂，树脂加入量为1.8%(占砂重），制成如图9所示的65D缸体水套芯，浇注缸体铸件，铸件解剖效果如图10所示。

高温膨胀性能检测

    如图1-5所示，首先对无脉纹铸造用砂进行了高温膨胀性能检测，该砂的热膨胀很低，只为0.27%（检测温度1000℃），而高硅砂热膨胀可达到3.03%，普通石英砂热膨胀可为2.57%，焙烧砂热膨胀可达2.31%，说明该无脉纹铸造用砂是可以解决铸件的脉纹缺陷的。

铸件脉纹的检测

    根据自行研制的脉纹标准试块, 在中试车间进行了脉纹试块的浇注在中试车间进行了脉纹试块的浇注，试验条件是试块材质HT250,浇注温度1450℃，经过多次浇铸试验结果证明,采用无脉纹铸造用砂制作砂芯的位置都没有产生脉纹，而高硅砂、普通石英砂、50%焙烧砂+50%宝珠砂制作砂芯的位置均有不同程度的脉纹产生，如图6所示。