隨著我國鑄鐵業(yè)的發(fā)展,對鑄件品質的要求日益提高,并且由于其他諸多因素的影響,越來越多的生產廠家安裝使用了高密度造型生產線,而高密度潮模生產線對型砂的質量有著嚴格的要求。
對一些中小企業(yè),在使用高密度造型線時普遍存在著兩個極端的認識誤區(qū):一是認為自動線與手工造型、一般機器造型沒什么特別區(qū)別;二是認為自動線比較高檔,型砂材料要用好、全新的。這兩種想法都會給企業(yè)生產造成一定的麻煩。根據(jù)多年在企業(yè)的實踐,認為開式線型砂與手工造型的型砂相比是一種量的變化, 而自動線型砂相對前者而言是質的變化。前者可憑生產經驗、手抓、眼觀來判斷型砂是否適于生產,而自動線型砂是否合格則需各種指標數(shù)據(jù)來支持, 一般國外自動造型機對型砂的這些指標數(shù)據(jù)都會做規(guī)定, 有些廠家還會規(guī)定的非常詳細,國內的一部分自動造型機就無任何這方面的資料,讓一些最初接觸自動造型機的鑄造廠家無據(jù)可依。
自動造型線常用的指標:
1、 緊實率 33~42%:是一個表示型砂相對干濕程度的指標,不管型砂中膨潤土、煤粉和灰分的含量有多少,只要將緊實率控制在要求的范圍內,手感干濕程度就處于合適狀態(tài), 它會影響到砂型的厚度,這在垂直線生產上就比較明顯。確認最終的緊實率應該在造型機的上方,一般都是在混砂機附近取樣,做幾次混砂機處和造型機上方取樣對比,找出兩處緊實率的系統(tǒng)差別,后確定在混砂機處取樣的數(shù)據(jù),以方便操作。
2、 濕壓強度0.12~0.2MPa:濕壓強度是保證造型及澆注過程正常進行的一個重要指標,高強度型砂可避免塌箱、脹箱、漏箱,特別是垂直生產線砂型要推動造好的砂型向前移動, 澆注時又無砂箱協(xié)助承受金屬液的壓力,會對型砂強度要求更高。如某廠一垂直生產線,自動造型機要求型砂濕壓強度 0.2~0.25MPa,一階段其濕壓強度在0.17~0.18MPa之間,砂眼缺陷占廢品的 70~80%。后經調整,濕壓強度連續(xù)幾天在0.25~0.27MPa,砂眼減少,還出現(xiàn)連續(xù) 4天無砂眼的情況,但氣孔成倍增長。由此可見,型砂的濕壓強度不是越高越好,因濕壓強度過高會使型砂透氣性下降, 會使氣孔缺陷上升,使成本增加、帶來落砂困難等。試驗儀器的安放,會對型砂濕壓強度的數(shù)據(jù)產生較大影響。有的生產廠因為各種條件限制,把儀器放置在桌子上、鋼板上,特別是制樣機,在錘擊三下試樣時,受到所放置平臺的彈力影響,制出的試樣會比型砂的實際濕壓強度降低約 0.05MPa。所以試驗儀器要置于與地面有剛性連結的平臺上,且制樣機應與其他試驗儀器的放置平面斷開。
3、 透氣性:水平線90~130,垂直線70~120
在生產中,追求型砂的高透氣性,是很多對型砂認識不全面者的目標。固然低透性加大鑄件氣孔缺陷, 但過高的透氣性也會使鑄件成為廢品。
1)一水平生產線一段出現(xiàn)較多氣孔, 而型砂透氣性一直穩(wěn)定在110~130,但管理者認為透氣性不足高,棄用粒度 70/140原砂而改為50/100的原砂,一周后,型砂透氣性逐漸升至 150~170,鑄件表面逐漸出毛糙,到一叢一叢的毛刺,個別的鑄件已無法完全清除毛刺,恢復鑄件原型了,只得判廢。
2)一生產廠垂直生產線,型砂透氣性~130,鑄件位于型砂最下端的部分毛刺叢生,當問及為什么不降低透氣性時,該產品主管認為,還不及其他生產線的透氣性高。他沒有認識到垂直與水平生產線由于澆注系統(tǒng)在型腔的位置形式不同, 對型砂透氣性的要求不同。
4、 水份:水平線2.8~3.4%,垂直線3.3~3.7%
在生產中,水份的測定普遍存在兩個問題:①使用托盤天平測定出的型砂水份的秤量誤差會高達± 0.5%,使用感量±0.01g的電子天平,且大稱量為 200g。②烘干時,試樣要完全冷卻至室溫時,再稱量。舊砂水份問題,自動線普遍使用活化鈉基膨潤土, 這種膨潤土與水混合后,達到具好的強度值需一定時間, 而型砂中有效膨潤土的80%多都存在于舊砂中,使舊砂的水份保持在型砂水份的 60%左右,會使型砂的混碾效果更好。
5、 型砂的含坭量:水平線 10~12%,垂直線11~13%含坭量包括了有效的膨潤土、 煤粉及死灰分,其中有效膨潤土及煤粉在保證型砂性能的情況下,其含量是穩(wěn)定的。若總含坭量升高,表明無用灰分升高,它使型砂水份升高、透氣性下降、韌性下降,最快捷的定性判斷含坭量高低的數(shù)據(jù)是型砂的緊實率 /水份,應在10~12。若此值<10,則說明含坭太高了;此值> 12,則含坭過低了。與控制型砂的含坭量直接相關的是砂處理生產線的除塵能力, 功能好的砂處理,除塵能力強,分檔比較細,一般正常生產時,每年大調整一次,一個月即可調整到位,其余時間根據(jù)型砂含坭量的變化做小幅調整,也有相當部分砂處理除塵開在高檔次, 但含坭量總也降不下來。
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