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熱芯盒制芯生產中常見問題及解決辦法
發布時間:
2014-10-31 00:00
來源:
熱芯盒在使用一段時間后,由于磨損,芯盒出現間隙,在射芯時芯砂在高壓砂氣流的作用下從間隙處噴出。至使砂芯在間隙相對的位置形成孔洞,造成砂芯修補困難,砂芯質量下降或砂芯報廢。芯盒排氣好壞與否影響砂芯緊實,排氣不暢會造成砂芯疏松,射不滿芯腔,造成砂芯質量問題和產生廢品。
1.熱芯盒跑砂產生孔洞的解決辦法
1.1熱芯盒制芯
硬化快,生產率高,砂芯強度高,尺寸準確,表面光潔潰散性好,工藝簡單,便于自動化,適合批量生產。由于熱芯盒制芯的這些優點,**廠WD615機體水套芯就選用熱芯盒射芯機作為車間的主要設備。射芯機投產后,對鑄件質量和產量的提高作出了很大貢獻。但隨著產量的提高,一些制約砂芯質量和產量的問題也開始出現。芯盒的高使用率,設備問題,芯砂質量和操作者的操作水平等。造成熱芯盒制芯生產中一些問題比較突出。如:芯盒跑砂使維修芯盒頻率增加,對制芯生產和砂芯質量造成影響。在生產任務較緊時,一旦送修模具,還可能會造成整條生產線的停產。如何才能解決呢?經過長期觀察,筆者任為芯盒跑砂是由于射砂時芯盒合模不嚴和排氣不暢所致。
1.2具體解決辦法。
工裝合模不嚴時,調整工裝或設備是完全能解決問題的。
射砂時,芯砂在高壓砂氣流作用下射進芯腔內,大部分氣流從工裝原有的排氣塞或排氣道內排出,一部分排出不及,必然從芯盒間隙大處排出,不久就使工裝磨損。最直接的解決辦法就是對磨損處進行焊補,但不能解決再次跑砂磨損芯盒。怎樣才能徹底解決問題呢,于是筆者想到了加排氣塞的辦法。具體做法就是在靠近跑砂部位內平面加適量排氣塞。如圖A使易跑砂部位的余氣全部排出。一次性修復改造,解決了芯盒跑砂問題,減少了芯盒送修次數和維修成本。
2、熱芯盒排氣不暢造成砂芯疏松,射不滿芯腔的解決辦法
2.1射砂原理
射芯制芯是一種高效率的機械化制芯方式,它以壓縮空氣為動力將芯砂以高速射入芯盒并獲得緊實。其射砂緊實原理為:將具有一定壓力和容量的壓縮空氣,瞬時打開閘門,使壓縮空氣驟然沖入砂腔(儲砂筒或儲砂頭),形成砂氣混合流高速射入芯盒。靠芯砂所獲得的動能和芯盒內砂層之間所形成的壓力差(P1-P2)的作用,使芯砂在芯盒內得到緊實。
(1)影響動能大小的因素
①射砂壓力,動能與速度V平方成正比,壓力高,動能大,在一定范圍內,壓力越大,砂流速度越大,一般射砂壓力為0.45-0.65MPa.
②射砂孔截面積,射砂孔截面積太小,砂流通過時阻力大影響砂流速度。截面積太大,砂流速度降低。
(2)影響壓力差的主要因素
壓力差P1-P2指砂層自由表面P1與排氣處壓力P2之間的壓力差。這種壓力差的大小與芯盒內形成的料層厚度成正比,它和氣流方向相一致的作用在射入芯盒的砂粒上,起了緊實砂芯的作用。
①芯盒型腔深度,芯盒型腔越深,氣流阻力越大,壓力差越大。
②排氣方式,芯盒下部排氣,建立了P1-P2壓差,上部緊砂面排氣,氣流從上部排掉,壓力差損失掉。
③排氣截面積,排氣截面積與芯砂粘結劑種類有很大關系。對流動性很差的芯砂,排氣截面積就要大。
在射砂緊實中,砂流動能和壓力差是射砂緊實的兩個主要因素,何種因素起主要作用,決定于芯盒的結構及排氣系統的布置情況。
通過上述原理可知,芯盒的排氣結構在射芯制芯中尤為重要。排氣不暢會導致砂芯緊實度差,砂芯表面呈海綿狀,強度較低,且鑄件容易產生粘砂缺陷。或是射不滿芯腔,砂芯報廢。
2.2芯盒排氣結構
熱芯盒排氣主要用間隙排氣和底面局部深凸處用排氣塞排氣。如圖B-a為分型面排氣槽排氣。其深度一般為0.2-0.3mm,其中熱芯盒濕態砂用0.3mm,熱芯盒干態砂用0.2mm,圖B-b為頂芯桿與孔之間配合間隙來排氣。為了擴大排氣面,把頂桿做成多邊形。圖B-c為凸塊和凸塊座之間的間隙排氣。
a)
b)
c)
a)為分型面排氣槽排氣
b)為頂桿與孔孔間隙排氣
c)為凸塊與凸塊座間隙排氣
圖 B 間隙排氣
2.3 **廠熱芯盒排氣方式及使用情況
頂芯桿間隙排氣,因易磨損造成跑砂,使模具送修頻率高而未采用,現在主要采用排氣塞,排氣槽排氣。一般是在芯腔內設置排氣塞,在上下模間設置排氣道排氣效果較好,但在局部位置設置較小排氣塞時,排氣塞易被堵塞,需經常清理,加大了清理的工作量,且易造成疏松。因排氣不暢造成砂芯報廢時有發生。成為此質量控制的一個難點。
2.4解決排氣不暢的辦法
由于水套芯壁薄,形狀為圓弧形,芯盒內腔開設不了大的排氣塞,而設置的Φ6排氣塞排氣效不好,易被堵塞,砂芯常因疏松或射不滿芯腔而報廢。如開設排氣槽排氣,一方面會產生跑砂現象,一方面是局部位置需開設排氣的地方排氣孔道無法引出芯盒外。而一直未解決排氣不暢的問題,每次生產時廢品都極高。經過一段時間對各種排氣方式的比較后。筆者想到了一種方法,既可解決排氣不暢問題又能防止跑砂現象。
方法是將排氣槽和排氣塞兩種排氣方法結合起來使用,如圖C,在芯盒分槽面需要開設排氣槽的地方開設排氣槽。但排氣槽不直接通出芯盒外,而是在排氣槽內再開設排氣塞。將進入排氣槽內的氣流通過排氣塞或排氣孔排出芯腔外。這樣砂氣流進入排氣槽內后,在排氣塞的作用下,氣體排掉,砂粒留下,和芯腔及槽形成一個緊實的砂芯。
采用此方法的優點是
1可解排氣槽在使用中易磨損產生噴砂的現象;
2可解決砂芯因結構形狀等原因,無法開設排氣塞或排氣槽的問題;
3由于排氣系統開設在分模面上,便于觀察排氣是否暢通。能及時發現是否有堵塞,預防廢品的產生,且清理方便。
缺點:會在砂芯上形成一塊排氣槽的薄片,增加一定砂芯打磨工作。
1一芯腔 2一排氣槽 3一排氣塞 4一排氣孔道 5一芯盒
圖 C 排氣塞和排氣槽聯合
3.結束語
以上所述,是筆者在制芯操作中遇到的影響熱芯盒制芯質量及生產效率的問題,并采取的幾點應對措施。
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