覆膜 覆砂 实体芯 壳型 壳芯 芯盒温度 射砂压力 覆膜砂 制芯 造型.pdf

覆膜砂造型制芯时应注意哪些问题

近年来，覆膜砂的应用越来越广，几乎用于所有的造型方法。无

论是制芯还是造型，其基本工艺要求是（湿态手工类除外）；加热温

度计200~300度；固化时间表30~150秒；射砂压力0.15~0.6MPA。

具体参数应根据设备型号，型芯重量及复杂程度，覆膜砂的种类等进

调整，原则是：形状简单的砂芯、流动好（或粒度较粗）的覆膜砂可

选择较低的射砂压力，细薄砂芯选择较低的加热温度，加热温度低时

可适当延长固化时间等；反之亦然。

以下分述几种不同的应用实例。

1）制作实体芯从理论上讲，覆膜砂几乎可以生产所有类型，

尤其是高精度铸件的实体芯。采用湿态覆膜砂时，可直接

利用热芯盒设备和工装制芯，而无需对原有设备和工装作

任何改变。采用干态覆膜砂时，由于流动性好，需对芯盒

的排气方式、射嘴及芯盒密封作特殊处理。可利用安息角

原理（覆膜砂的安息角约为30度）解决射砂后排气时覆膜

砂进入射砂腔和不射砂时覆膜自动下落等问题。目前用干

态覆膜砂热芯盒制实体芯的厂家较多。

2）制作壳型用覆膜砂制作壳型，常用于浇注凸轮轴等轴类

零件或刹车片等盘类零件及一些对表面要求高的阀类零件

等。其相关参数如下午：砂铁比较1:1.5~4，拔模斜度过0.5~1

度,壳型厚度8~12mm。

均匀的壳型壁厚可以减少覆膜砂用量，获得均匀的铸件组织。用
覆膜砂制作壳型，可采用固定式射芯机或翻转式射芯机，前者可

用于干态覆膜砂或湿态覆膜砂，后者吸能选用干态覆膜砂。

3）制作壳芯用覆膜砂制作壳芯通常采用摇摆式壳芯机，通

过射砂、结壳、排出余砂、固化、脱模等环节完成制芯过

程。

为了确保壳芯的质量，除了要保证覆膜砂的质量外，还必须根据

每个砂芯的具体情况不选择合理的制芯工艺。

①芯盒温度：芯盒温度是影响壳层厚度及强度的主要因素之

一，一般控制在23~300度，并根据下列原则选定：

A．保证覆膜砂上的树脂软化及固化所需的足够热量；

B．保证形成需要的壳厚且壳芯表面不焦化；

C．尽量缩短结壳及硬化时间，以提高生产率。

②射砂压力及时间：射砂压力应根据砂芯的形状及复杂程度而

定，充使芯砂紧密地充填芯盒为宜。压力过高时，易使砂芯

出现砂颈和跑砂现象；压力过低时，砂芯易出现疏松现象。

射砂时间过长，易使已结壳的型壳滑移，造成结壳很薄；时

间过短则砂芯不能成型。射砂压力一般为了0.15~0.4MPA。

射砂时产一般控制3~10秒。

③结壳时间：结壳时间的长短取决于砂芯壳厚，而壳厚由砂芯

在运输、组芯及浇注时的强度要求而定。在覆腊砂质量一定

的前提下，壳层厚度越厚强度越高。壳厚6~8毫米时，结壳

时间10~30秒；壳厚10mm时，结壳时间20~65秒。
④摇摆倒砂时间：壳芯机在结壳阶段结束后，将芯盒射砂口朝

下，以45度用的幅度左右摇摆，倒掉未结壳的余砂。该时

间可根据砂芯外形复杂程度及射砂口的布置情况来确定，以

倒净为宜，一般为5~10秒。

⑤硬化时间：为了使砂壳充分硬化，砂芯应持续在加热的芯盒

中硬化，硬化时间可根据壳厚及芯盒温度而定。时间过短，

壳层未完成固化则强度低些；时间过长，砂芯表层易烧焦。

一般控制在20~100秒。可通过观察砂芯颜色不检查芯砂的

固化情况：正常情况是砂芯外表应为均匀的黄褐色，中心淡

黄色；过烧时外表呈褐色及至黑色；硬化不足时外表呈黄色，

中心为淡白色。

4）覆膜砂离心铸造近几年来，已开发出适用离心铸造用的

覆膜砂替代涂料生产铸件。由于其排气效果显较差，帮要

求壁薄（约3毫米），且通常采用双层砂，与铸件接触表面

采用细砂（70/140目），外层采用粗砂（50/100目）。

5）铁型覆膜砂工艺该工艺是在粗成型的金属（铁型）内腔

覆上一薄层覆膜砂（3~8毫米）而形成铸型；它通过各种手

段，如工艺试验、计算机模拟、经验图表等，合理地设定

铁型壁厚和覆膜砂厚度、浇注系统及覆砂层材料，以达到

使铸件在一个比较有利的条件下完成充型凝固冷却，提高

其内在质量和表面质量的目的。

铁型覆膜铸造技术投资少、见效快，铸件尺寸精度为CT7级
左右，表面粗糙度平均为Ra12.5微米，是中小企业提高自身的竞

争能力的技术改造方向。

铁型覆膜砂铸造的主要工艺参数：铁型壁厚25毫米，覆砂层

厚5~8毫米（适用于小缸径球铁曲轴）；铁型重量一般是每型铸件

重量的5倍左右；铁砂比（铸件重量与所耗覆膜砂量之比）为6~7。

铁型覆砂造型方法（即覆砂层的获得）有射砂成型和压模成型

两种。前者目前用得较多，覆砂层为普通覆膜砂，特别适用于大

批量生产；后者适于单件生产和重量较大（铁型尺寸可达数米长）

的曲轴等的生产。前者射砂压力的选择与覆膜