生产大型铸件用呋喃树脂砂铸型和泥芯震实方法

摘要

本发明涉及一种生产大型铸件用呋喃树脂砂铸型和泥芯震实方法。按照本发明提供的技术方案，所述震实方法包括如下步骤：a、安装震动台时先校正震动台的台面水平，然后用测震仪检查所述台面四个角的加速度，使四个角的加速度数值在20～30m/s

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型高韧部件和大功率风力发电机的主要部件的生产方法，尤其是一种生产大型铸件用呋喃树脂砂铸型和泥芯震实方法。

背景技术

铸铁件由于其凝固的特点对铸型紧实度的要求较高，特别是大型球墨铸铁件，铸型的紧实度对铸件最终的质量具有很大的影响。实际生产中也经常遇到其它工艺参数没有变化或变化很小，但铸件内部缩松却很大，这往往是由于铸型紧实度波动较大而引起的。

目前，许多工厂均采用呋喃树脂砂生产大型风电类球墨铸铁，长期以来都是采用人工木棍紧实的方法来获得较高的铸型紧实度。但由于这种作业方法劳动强度大、作业随意性大、紧实不均匀等方面的不足，使得浇注以后的铸件内部质量不稳定，表现为有时缩松很小或无缩松，有时却由于缩松较大而报废，经检查发现这些件的工艺参数变化都不大。那么到底是什么原因造成铸件缩松差别很大呢？经过反复实践分析判断认为：造成这种不稳定的铸件质量的原因是铸型紧实度的波动较大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可使合格率大大提高、铸件缩松情况大大改善、废品率大大降低的生产大型铸件用呋喃树脂砂铸型和泥芯震实方法。

按照本发明提供的技术方案，所述生产大型铸件用呋喃树脂砂铸型和泥芯震实方法，其特征在于，该震实方法包括如下步骤：

a、在震动台的下面有起激震作用的电动机，在电动机的输出轴上有偏心块；安装震动台时先校正震动台的台面水平，然后用测震仪检查所述台面四个角的加速度，当测出任意两个角的加速度数值偏差超过10m/s²时，要调整所述偏心块的偏心距及位于台面下面的橡皮垫的高度，直至四个角的加速度数值在20～30m/s²之间；

b、将呋喃树脂与呋喃自硬磺酸固化剂加入型砂中并搅拌形成铸型和泥芯用砂泥，呋喃树脂的加入重量为型砂加入重量的0.95％～1.15％，呋喃自硬磺酸固化剂的加入重量为呋喃树脂加入重量的35％～45％；呋喃自硬磺酸固化剂中磺酸的重量百分浓度为9％～35％；

c、将所述砂泥倒入在箱体内，至砂泥高出箱面100～150mm后，再开启震动台振动10～50秒紧实。

在箱体内对应于形成冒口颈、预埋泥芯、横放的浇口管处的砂泥由于砂泥下落受阻，需要采用人工紧实，这些地方的砂泥放砂高度只能比冒口颈、预埋泥芯和横放的浇口管高100～150mm。

本发明的优点是，利用这种震实方式后，可以提高沙泥的紧实度，减少铸件的缩松倾向，提高铸件的质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

该生产大型铸件用呋喃树脂砂铸型和泥芯震实方法包括如下步骤：

a、震动台采用钢板焊接并机加工平整，在震动台背面安装两台频率为50赫兹的电机，四周沿边设置若干个橡皮垫，震动台的台面依靠四个偏心块的作用按照20～30m/s²的加速度上下震动并带动砂箱或芯盒及其内部的型砂作上下运动，从而达到紧实的目的。震动台安装在地坑内，台面高度大致与地面平齐，安装时先校正台面水平，然后用“测振仪”检查工作台面各点加速度，加速度高则振幅大。当测出的加速度数值偏差超过10m/s²时要调整偏心块的偏心距及橡皮垫高度，再重新调试，直到测出的加速度数值偏差小于10m/s²为至。震动台安装时先校正台面水平，然后用测震仪检查台面四个角的加速度，当测出任意两个角的加速度数值偏差超过10m/s²时要调整偏心块的偏心距及橡皮垫高度，直至四个角的加速度数值调整在20～30m/s²之间；

b、将呋喃树脂与呋喃自硬磺酸固化剂加入型砂中并搅拌形成铸型和泥芯用砂泥，呋喃树脂的加入重量为型砂加入重量的0.95％～1.15％，呋喃自硬磺酸固化剂的加入重量为呋喃树脂加入重量的35％～45％；呋喃自硬磺酸固化剂中磺酸的重量百分浓度为9％～35％；

c、在箱体内放入砂泥，至砂泥高出箱面100～150mm再开启震动台振动10～50秒紧实；

在箱体内对应于形成冒口颈、预埋泥芯、横放的浇口管处的砂泥由于砂泥下落受阻，需要采用人工紧实，这些地方的砂泥放砂高度只能比冒口颈、预埋泥芯和横放的浇口管高100～150mm。

造型采用本发明的震动紧实方法一方面降低了工人的劳动强度，另一方面又提高了铸型的紧实度和均匀性，从而大大降低了铸件因缩松而导致的不良率，是一项行之有效的铸造实用技术。在应用这项技术时还要注意下列事项：

由于呋喃树脂砂的硬化特性，应用震动紧实时要解决好砂泥的硬化速度问题。由于通电源开始机械震动是在整箱铸型砂泥大部分已充填后进行的，如果此时砂泥已硬化，则震动紧实不但无法紧实砂泥反而会使砂层产生断层从而形起铸件夹砂缺陷。同时震动时间的长短也很重要，震动过长砂泥也会产生夹层，震动时间过短则紧实度差。因此实际生产中要针对不同的铸件调节固化剂的加入量，控制砂泥的硬化速度；对于震动时间长短可以通过目测砂箱箱面上的砂泥不再下降为止。

用“测振仪”检查工作台面各点的加速度，此值并非越大越好。加速度高则表示振幅大，但对呋喃树脂砂铸型而言，振幅过大，砂泥易产生夹层形起铸件的夹子缺陷；振幅过小，紧实效果差。故以此加速度数值在20～30m/s²比较合理。

一般情况下先放砂至砂泥高出箱面100～150mm再开启震动台振动紧实；冒口颈处、预埋泥芯处、横放的浇口管处的砂泥由于砂泥下落受阻还是要采用人工紧实，这些地方的砂泥抛砂高度要适当低些，这样填砂的目的在于方便后续人工紧实。

定期检查清理震动台周围废旧砂泥，每半个月清理震动台下面的垃圾，以免影响震动效果。

每天工作结束后要清理震动平台周围废砂，保持周围环境整洁。

采用震动紧实后铸件缩松发生的频次大幅降低，表1是本发明的震动紧实方法与人工紧实方法对丹麦Vestas2MW轮毂铸件质量的影响的对比：

表1

从上表看出，Vestas2MW轮毂铸件由于采用人工紧实其缩松的质量问题很多，因缩松引起的废品率达到8％，同时还有16％的铸件达不到客户的技术标准而被客户让步接收，从数据看因缩松占到的不良率达24％。这种状况严重影响了产品的及时交付，给工厂带来很大的经济损失。而采用本发明的震动台机械紧实方法后，Vestas2MW轮毂铸件缩松情况大大改善：因缩松引起的废品率由8％降低到2.63％，同时让步接收的量也从16％降低到5.26％。由此可见，采用震动紧实的效果是相当突出的。

本发明适用于生产具有良好的低温(-20℃或-40℃)性能的铁素体球铁材质的大型高韧部件和大功率风力发电机的主要部件。