一种适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法与流程

专利2025-04-12  5


本发明涉及铸造用材料、新型砂型成型工艺领域,具体为一种适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法。


背景技术:

1、目前,在铸造行业中金属型模具凭借其冷却速度快、尺寸精度高和表面光洁度好,以及可重复使用等特点被行业所青睐,尤其适用于有色合金(铝合金、铜合金、镁合金等)铸造产品的大批量生产和对产品一致性要求较高的应用场景。值得注意的是,采用金属型模具生产的铸造产品通常初始成本较高,同时对复杂形状铸件的铸造存在一定的局限。与此同时,系数、高表面质量的砂型模具虽然在耐用性方面不如金属型,却以其成本效益、易于制造复杂形状铸件和良好的透气性而展现出优势,尤其适用于单件或小批量生产,同时通过优化砂型材料和工艺,可显著提高铸件的表面质量和精度。

2、鉴于此,本发明针对铸造铝合金创新地提出了一种适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法,在透气性、退让性、成本控制均得到提升,同时有利于提高铸件表面质量,增强砂型的热稳定性,可以作为一种金属型模具的替代方案,解决了背景技术提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述的目的,本发明提供如下技术方案:一种适用于粘结剂喷射的型砂配方,包括硅砂、锆砂、石墨颗粒、铁粉颗粒、磺酸固化剂和呋喃树脂,其特征在于,所述硅砂的重量份数为3-6份,所述锆砂的重量份数为3-6份,所述石墨颗粒的重量份数为0.1-0.2份,所述铁粉颗粒的重量份数为0.6-1.8份,所述磺酸固化剂的重量份数为0.12-0.6份,所述呋喃树脂的重量份数为0.1-0.3份,所述硅砂的二氧化硅含量≥99.5%,所述锆砂的将二氧化锆含量≥66.5%。

5、一种适用于粘结剂喷射的砂型成型方法,包括所述的硅砂、锆砂、石墨颗粒、铁粉颗粒、磺酸固化剂和呋喃树脂,具体步骤如下:

6、步骤一:将二氧化硅含量≥99.5%的硅砂采用筛分机进行筛分,粒径控制在70-140目;

7、步骤二:将二氧化锆含量≥66.5%的锆砂采用筛分机进行筛分,粒径控制在70-140目;

8、步骤三:将石墨颗粒采用筛分机进行筛分,粒径控制在200-400目;

9、步骤四:将铁粉颗粒采用筛分机进行筛分,粒径控制在400-800目;

10、步骤五:混合配置粉末,具体组分包括3-6份的硅砂、3-6份的锆砂、0.1-0.2份的铁粉颗粒和0.6-1.8份的石墨颗粒;

11、步骤六:固化剂混料机中加入所述混合备用的型砂,混入0.12-0.6份的磺酸固化剂,转速60-120rpm/min,加热至50-80℃,混合3-5h备用;

12、步骤七:将混合固化剂的型砂与呋喃树脂分别置于粘结剂喷射砂型设备的供粉舱和墨盒,工控机载入砂型打印数据,启动设备开始砂型制备;

13、步骤八:砂型制备完成,设备成型舱移至干燥室静置3-5h进行固化;

14、步骤九:固化结束后将砂型取出移至清理室,清理浮砂;

15、步骤十:砂型制备完成。

16、优选的,所述步骤五中的硅砂和锆砂的角形系数范围1.2-1.3。

17、优选的,所述步骤五的混合配置粉末过程为:先向型砂混料机中加入3-6份硅砂、3-6份锆砂和0.1-0.2份的铁粉颗粒,转速800-1000rpm/min,保持5-8h,然后向型砂混料机中混入0.6-1.8份石墨颗粒,转速800-1000rpm/min,混合1-2h备用。

18、优选的,所述步骤八中干燥室环境设置为温度20-25℃、湿度<35%。

19、(三)有益效果

20、与现有技术相比,本发明提供了一种适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法,具备以下有益效果:

21、该适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法,采用硅砂、锆砂、石墨颗粒、铁粉颗粒、磺酸固化剂和呋喃树脂作为型砂配方,并且通过步骤一到步骤十的过程粘结剂喷射成型设备成型的型砂,且在透气性、退让性、成本控制均得到提升,同时有利于提高铸件表面质量,增强砂型的热稳定性。



技术特征:

1.一种适用于粘结剂喷射的型砂配方,包括硅砂、锆砂、石墨颗粒、铁粉颗粒、磺酸固化剂和呋喃树脂,其特征在于,所述硅砂的重量份数为3-6份,所述锆砂的重量份数为3-6份,所述石墨颗粒的重量份数为0.1-0.2份,所述铁粉颗粒的重量份数为0.6-1.8份,所述磺酸固化剂的重量份数为0.12-0.6份,所述呋喃树脂的重量份数为0.1-0.3份,所述硅砂的二氧化硅含量≥99.5%,所述锆砂的将二氧化锆含量≥66.5%。

2.一种适用于粘结剂喷射的砂型成型方法,包括权利要求书1中所述的硅砂、锆砂、石墨颗粒、铁粉颗粒、磺酸固化剂和呋喃树脂,其特征在于,具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的一种适用于粘结剂喷射的砂型成型方法,其特征在于:所述步骤五中的硅砂和锆砂的角形系数范围1.2-1.3。

4.根据权利要求2所述的一种适用于粘结剂喷射的砂型成型方法,其特征在于:所述步骤五的混合配置粉末过程为:先向型砂混料机中加入3-6份硅砂、3-6份锆砂和0.1-0.2份的铁粉颗粒,转速800-1000rpm/min,保持5-8h,然后向型砂混料机中混入0.6-1.8份石墨颗粒,转速800-1000rpm/min,混合1-2h备用。

5.根据权利要求2所述的一种适用于粘结剂喷射的砂型成型方法,其特征在于:所述步骤八中干燥室环境设置为温度20-25℃、湿度<35%。


技术总结
本发明涉及铸造用材料、新型砂型成型工艺领域,且公开了一种适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法,包括硅砂、锆砂、石墨颗粒、铁粉颗粒、磺酸固化剂和呋喃树脂;步骤一:将硅砂进行筛分;步骤二:将锆砂进行筛分;步骤三:将石墨颗粒进行筛分;步骤四:将铁粉颗粒进行筛分;步骤五:混合配置粉末;步骤六:固化剂混料机中加入混合备用的型砂;步骤七:将混合固化剂的型砂与呋喃树脂分别置于粘结剂喷射砂型设备;步骤八:砂型制备完成;步骤九:清理室和清理浮砂;步骤十:砂型制备完成。该适用于粘结剂喷射的型砂配方及砂型成型方法,在透气性、退让性、成本控制均得到提升,同时有利于提高铸件表面质量,增强砂型的热稳定性。

技术研发人员:侯瑞东,赵浩,侯其杰,牟晋仕,王硕
受保护的技术使用者:山东双港智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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