有色金属手工砂型铸造操作工艺

一、配砂
1、湿型砂，选用红砂或石英砂加3-5%的水过筛既可循环使用。
2、型面砂，选用70-140目水洗砂加入膨润土（或白泥），加水用混砂机混制碾压而成。
碾压工艺：原砂＋膨润土混合碾压2-3分钟＋水再碾压3-5分钟即可。
质量要求：含水量4%～5%湿压强度60～100kpa透气率＞50
3、干型背砂。选用40-70目过筛砂，粘土选用白泥
碾压工艺：原砂＋膨润土混合碾压2-3分钟＋水再碾压3-5分钟即可。（碾压工艺同上）
制芯砂。黏土砂芯用干型背砂既可。油砂芯选用70-140目水洗砂，黏结剂用桐油或合脂油。碾压工艺：原砂＋黏结剂混合碾压5～8分钟。质量要求：干拉强度6～9Mpa透气率＞100。
4、制芯砂。黏土砂芯用干型背砂既可。油砂芯选用70-140目水洗砂，黏结剂用桐油或合脂油。碾压工艺：原砂＋黏结剂混合碾压5～8分钟。质量要求：干拉强度6～9Mpa透气率＞100。
5、自硬树脂砂型、芯。大型、芯原砂选用40-70目水洗砂，中小型芯选用70-140目水洗砂，树脂选用中氮树脂或有色铸件专用树脂，固化剂选用磺酸，其配方：树脂加入量为砂子重量的0.8%-1.5%，固化剂加入量为树脂加入量的40%-50%。混砂工艺：原砂＋固化剂用混砂机混拌均匀，然后加入树脂混碾1～2分钟出砂，混好的砂必须在可使用时间内用完。
6、用热芯盒机器射芯选用低发气量的覆膜砂。
7、涂料。自制涂料用石墨粉（铅粉）或小鳞片铅粉加入白泥，用机械搅拌而成，或用成品涂料。
二、造型
1、造型前的准备工作
1）熟悉零件图纸和工艺文件，研究操作顺序和操作要点，检查模样（含浇注系统）是否完整合格，并腊样。
2）检查造型底板是否符合要求。
3）检查砂箱不破损、断裂和少吊把。核对砂箱尺寸及吃砂量是否符合工艺要求。
4）砂箱的吃砂量参考资料：
砂箱分类砂箱平均尺寸
≤500模样四周吃砂量
≥40浇冒口吃砂量
≥30模样顶部吃砂量
15～20
黏土干型500～1000≥60≥60＞20-25
1000～2000≥100≥100＞25-30
2000～3000≥150≥120＞30-40
＞3000≥250≥150＞40
湿型＜300≥30≥40≥30
300～800≥60≥100≥50
＞800≥100≥100≥70
5）检查造型砂是否符合要求，造型工具是否齐备。
2、舂型、舂型时，两箱先舂下箱，后舂上箱。三箱的先舂中箱，再舂下箱，后舂上箱。
1）将洁净的模样放在平整干静的模底板上。
2）放砂箱，大型砂箱需在四周垫高≈20mm。并事先在砂箱内壁刷白泥水。
3）按工艺要求放冷铁。
4）为防止重模样翻箱时掉落，可用铁丝或螺栓将其紧固在箱带上，待翻箱竖立时或翻箱后垫在垫架上，然后松开铁丝或螺栓切记安全。
5）按工艺要求放好浇冒口，先填入少量面砂。用手工适当捣实，固定在正确位置上，然后填入面砂，面砂厚度为20～40mm。
6）加入背砂揰砂，每次填入背砂层厚度手工揰实为80～120mm，捣固机揰实为120～200mm。舂砂时应避免揰击模样（含浇冒口模）和冷铁，防止位置移动。由外向内逐层揰实，硬度均匀。型腔表面硬度值湿型为30～50，干型为50～80。
7）砂型200mm2，好后应刮平扎气眼，气眼与模样距离10～20mm，气眼针直径为5～8mm，气眼数量，干型为1～2个/200mm2，湿型为3～6个/200mm2，箱与箱间要撒界砂（较细的干砂），注意不要撒在模样上。
8）翻箱舂上箱。放好模样撒界砂（注意不要撒在模样上）。然后按要求舂箱，使用无定位销的砂箱，揰好后要三面打合箱泥号，线条要细直、清楚。
9）敞箱。敞开箱后的砂箱应放平，湿型应放在平而松软且挖有通气沟的砂层上，去掉界砂，用水笔在模样（含浇冒口模）周围适当刷水，修整分型面。
10）起模。起模时用铁锤敲打，需垫木块，敲动应均匀。起模要找正，垂直平稳。对起模困难的模样可边敲边晃动起模。
11）修型。起模后检查型腔各部位紧实度，局部松软或损坏，用同种砂填实修补；修补大块损坏处，要先松动该处，少刷白泥水（干型）或清水（湿型）再用同类砂修补，保证原尺寸合形状；按要求修出铸造圆角；对砂型的凸台、棱角、大平面等部位要插钉加固，铁钉的长度和钉距根据铸件大小适当掌握；按要求扎出气孔或出气冒口，芯头座打通起眼；无浇道模样的，要按工艺要求开横浇道和内浇道.
12）刷涂料。按工艺要求上涂料，注意均匀、光滑、棱角清晰，不应有涂料堆积现象。
三、手工制芯
1、制芯前的准备工作：
1）检查芯盒是否完好，符合工艺要求。
2）按工艺要求备好芯骨、通气管。
3）需下冷铁的，需备好冷铁。
4）按工艺要求检查芯砂质量是否符合工艺要求。
2、制芯
1）固定芯骨。先填部分芯砂固定芯骨、通气管和冷铁，较大芯，芯骨要刷白泥水，还要留有吊装位置。
2）舂实。逐层添砂舂实，每次添砂厚度为80～150mm，紧实度要均匀合适；要避免舂坏芯盒、舂偏活块和冷铁；中大型芯中间放通气填料，小型油砂、树脂砂芯下通气管或顺蜡线。
3）出芯子。芯子舂好后，轻轻敲打芯盒，敞开芯盒，取出活块，将芯子放在芯板上，若非平面，需用型砂填平压实。
4）修整芯子。出芯后检查砂芯紧实度，对松软个损坏处用相同芯砂修补；在修补处、凸台、筋条、棱角和大砂芯工作面应插钉加固；不要大修芯头，挖出芯骨吊攀。
5）刷涂料。修芯好后，按工艺要求均匀上涂料，芯头部位不要刷涂料。对于水玻璃砂芯、树脂砂芯和油砂芯待硬化或烘干后刷涂料。注意刷涂料时应防止堵塞气眼。
四、型、芯烘干
1、黏土砂型、砂芯的烘干
干模砂型芯必需用干燥窑（煤窑或煤气窑）烘干，它的烘干规范主要规定烘干温度和烘干时间，烘干温度取决于黏土剂类别，烘干时间取决于铸型的尺寸大小。
2、操作规程
1）装窑。尺寸较大的和砂层较厚的砂型和砂芯防在炉温较高处；砂型砂芯与台车、砂型与砂芯和砂型与砂芯之间要用耐火砖垫稳、隔开；砂型与砂芯与炉顶、四壁和炉门之间要留有适当距离（一般在150～300mm）；摆好后将台车拉进窑内；关门。
2）点火升温。用煤作燃料点火要均匀，待燃料燃烧后再逐步加大风量升温；用煤作燃料点火要先点燃引火管，再逐步开放煤气阀门，煤气燃烧后再送风，逐步加大风量。
3）控制烘干时间。经常观察炉温情况，确保按工艺要求规范执行，无炉温自动记录仪应该每隔半小时记录一次。
4）出炉。炉温降至出炉温度后方可出炉，出炉后检查烘干质量，允许残余水份＜0.4%。未达到烘干要求，不得扣箱浇注，否则影响铸件质量，应重新烘干。烘干过度会降低强度，甚至于扣不上箱，应报废。
3、油砂芯的烘干规范
类别装炉温度/℃升温时间/h保温温度/℃保温时间/h出炉温度/℃
桐油砂芯150-1801-1.5180-2201.5-2.5＜150
合脂砂芯150-2001-2200-2402-3＜150
五、合箱浇注
1、放置底箱。在合箱的地面上，铺一层约30-50mm厚型砂，并弄平，弄松，必要时挖出“井”“十”形沟槽，方便通气。
2、检查型、芯。扫除浮灰尘，检查砂型和砂芯质量，破损严重、返潮和表面粉化的砂型和砂芯不得使用，轻度破损可修补烘干后使用。
3、下芯。熟悉铸造工艺图纸和工艺技术要求，顺序下芯详细检查尺寸，较复杂铸件，要用泥团演箱检查员铸件壁厚尺寸。需要下芯掌的，下好芯掌，各部位尺寸确定无误后将芯固定。
4、卡箱（合箱）。首先进一步检查水平芯头排气道是否畅通，吸处型腔里的浮砂和杂物，然后在型腔四周、直浇道周围和水平芯头上半部放封箱泥条或石棉线，防止跑火或合金液钻入排气道。在直浇道和横浇道之间安放过滤网。无箱锥的，对准箱号扣箱。
5、卡箱或压箱。较大的砂型在卡箱之前，分型面砂箱的四个角垫有尺寸合适的垫铁，防止卡箱时压坏砂型。卡紧砂箱后，用湿型砂抹箱，防止分型面跑火。不能卡箱卡箱的要用压箱铁压箱，压箱铁的重量要适度。
6、浇注。合箱后，稳好浇口箱或浇口杯，等待浇注。用合格的干净合金液实施浇注，浇注时控制浇温，掌握浇速，并有专人挡渣。待合金液已进入冒口立刻停止浇注，并用湿型砂堵住浇道，立既从冒口补浇满冒口，待收缩后多次补浇。