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热芯盒制芯生产中常见问题及解决办法

发布时间:2017-08-10

热芯盒在使用一段时间后,由于磨损,芯盒出现间隙,在射芯时芯砂在高压砂气流的作用下从间隙处喷出。至使砂芯在间隙相对的位置形成孔洞,造成砂芯修补困难,砂芯质量下降或砂芯报废。芯盒排气好坏与否影响砂芯紧实,排气不畅会造成砂芯疏松,射不满芯腔,造成砂芯质量问题和产生废品。

1.热芯盒跑砂产生孔洞的解决办法

1.1热芯盒制芯

硬化快,生产率高,砂芯强度高,尺寸准确,表面光洁溃散性好,工艺简单,便于自动化,适合批量生产。由于热芯盒制芯的这些优点,**厂WD615机体水套芯就选用热芯盒博悦娱乐注册作为车间的主要设备。博悦娱乐注册投产后,对铸件质量和产量的提高作出了很大贡献。但随着产量的提高,一些制约砂芯质量和产量的问题也开始出现。芯盒的高使用率,设备问题,芯砂质量和操作者的操作水平等。造成热芯盒制芯生产中一些问题比较突出。如:芯盒跑砂使维修芯盒频率增加,对制芯生产和砂芯质量造成影响。在生产任务较紧时,一旦送修模具,还可能会造成整条生产线的停产。如何才能解决呢?经过长期观察,笔者任为芯盒跑砂是由于射砂时芯盒合模不严和排气不畅所致。

1.2具体解决办法。

工装合模不严时,调整工装或设备是完全能解决问题的。

射砂时,芯砂在高压砂气流作用下射进芯腔内,大部分气流从工装原有的排气塞或排气道内排出,一部分排出不及,必然从芯盒间隙大处排出,不久就使工装磨损。最直接的解决办法就是对磨损处进行焊补,但不能解决再次跑砂磨损芯盒。怎样才能彻底解决问题呢,于是笔者想到了加排气塞的办法。具体做法就是在靠近跑砂部位内平面加适量排气塞。如图A使易跑砂部位的余气全部排出。一次性修复改造,解决了芯盒跑砂问题,减少了芯盒送修次数和维修成本。

2、热芯盒排气不畅造成砂芯疏松,射不满芯腔的解决办法

2.1射砂原理

射芯制芯是一种高效率的机械化制芯方式,它以压缩空气为动力将芯砂以高速射入芯盒并获得紧实。其射砂紧实原理为:将具有一定压力和容量的压缩空气,瞬时打开闸门,使压缩空气骤然冲入砂腔(储砂筒或储砂头),形成砂气混合流高速射入芯盒。靠芯砂所获得的动能和芯盒内砂层之间所形成的压力差(P1-P2)的作用,使芯砂在芯盒内得到紧实。

(1)影响动能大小的因素

①射砂压力,动能与速度V平方成正比,压力高,动能大,在一定范围内,压力越大,砂流速度越大,一般射砂压力为0.45-0.65MPa.

②射砂孔截面积,射砂孔截面积太小,砂流通过时阻力大影响砂流速度。截面积太大,砂流速度降低。

(2)影响压力差的主要因素

压力差P1-P2指砂层自由表面P1与排气处压力P2之间的压力差。这种压力差的大小与芯盒内形成的料层厚度成正比,它和气流方向相一致的作用在射入芯盒的砂粒上,起了紧实砂芯的作用。

①芯盒型腔深度,芯盒型腔越深,气流阻力越大,压力差越大。

②排气方式,芯盒下部排气,建立了P1-P2压差,上部紧砂面排气,气流从上部排掉,压力差损失掉。

③排气截面积,排气截面积与芯砂粘结剂种类有很大关系。对流动性很差的芯砂,排气截面积就要大。

在射砂紧实中,砂流动能和压力差是射砂紧实的两个主要因素,何种因素起主要作用,决定于芯盒的结构及排气系统的布置情况。

通过上述原理可知,芯盒的排气结构在射芯制芯中尤为重要。排气不畅会导致砂芯紧实度差,砂芯表面呈海绵状,强度较低,且铸件容易产生粘砂缺陷。或是射不满芯腔,砂芯报废。

2.2芯盒排气结构

热芯盒排气主要用间隙排气和底面局部深凸处用排气塞排气。如图B-a为分型面排气槽排气。其深度一般为0.2-0.3mm,其中热芯盒湿态砂用0.3mm,热芯盒干态砂用0.2mm,图B-b为顶芯杆与孔之间配合间隙来排气。为了扩大排气面,把顶杆做成多边形。图B-c为凸块和凸块座之间的间隙排气。

a)为分型面排气槽排气

b)为顶杆与孔孔间隙排气

c)为凸块与凸块座间隙排气

图 B 间隙排气

2.3 **厂热芯盒排气方式及使用情况

顶芯杆间隙排气,因易磨损造成跑砂,使模具送修频率高而未采用,现在主要采用排气塞,排气槽排气。一般是在芯腔内设置排气塞,在上下模间设置排气道排气效果较好,但在局部位置设置较小排气塞时,排气塞易被堵塞,需经常清理,加大了清理的工作量,且易造成疏松。因排气不畅造成砂芯报废时有发生。成为此质量控制的一个难点。

2.4解决排气不畅的办法

由于水套芯壁薄,形状为圆弧形,芯盒内腔开设不了大的排气塞,而设置的Φ6排气塞排气效不好,易被堵塞,砂芯常因疏松或射不满芯腔而报废。如开设排气槽排气,一方面会产生跑砂现象,一方面是局部位置需开设排气的地方排气孔道无法引出芯盒外。而一直未解决排气不畅的问题,每次生产时废品都极高。经过一段时间对各种排气方式的比较后。笔者想到了一种方法,既可解决排气不畅问题又能防止跑砂现象。

方法是将排气槽和排气塞两种排气方法结合起来使用,如图C,在芯盒分槽面需要开设排气槽的地方开设排气槽。但排气槽不直接通出芯盒外,而是在排气槽内再开设排气塞。将进入排气槽内的气流通过排气塞或排气孔排出芯腔外。这样砂气流进入排气槽内后,在排气塞的作用下,气体排掉,砂粒留下,和芯腔及槽形成一个紧实的砂芯。

采用此方法的优点是

1可解排气槽在使用中易磨损产生喷砂的现象;

2可解决砂芯因结构形状等原因,无法开设排气塞或排气槽的问题;

3由于排气系统开设在分模面上,便于观察排气是否畅通。能及时发现是否有堵塞,预防废品的产生,且清理方便。

缺点:会在砂芯上形成一块排气槽的薄片,增加一定砂芯打磨工作。

1一芯腔 2一排气槽 3一排气塞 4一排气孔道 5一芯盒

图 C 排气塞和排气槽联合

3.结束语

以上所述,是笔者在制芯操作中遇到的影响热芯盒制芯质量及生产效率的问题,并采取的几点应对措施。


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