床身铸件、铸铁弯板的砂型铸造是用型砂紧实成型的铸造方法。型砂在取出铸件后便已损坏,所以型砂铸造也称一次型铸造。
一 型砂和芯砂
型砂和芯砂等性能对于床身铸件、铸铁弯板铸件质量有很大影响。如铸件上的砂眼、气孔、裂纹等缺陷,往往是由型砂或芯砂的性能不良所引起的。每生产1吨合格的铸件,约需4~5吨型砂和芯砂。一次合理选用型砂和芯砂,对提高铸件质量和降低铸件成本具有重要意义。
(1) 型砂和芯砂应具备的性能。
① 强度 型砂和芯砂抵抗外力破坏的能力,称为型砂强度。为了使型砂在搬运、合型和浇注时不止损坏,型砂应具有足够的强度。
② 透气性 紧实砂样的空隙称为透气性。在浇注时,杀星中会产生大量气体,液体金属中也会析出气体,这些气体若不能从砂型中排出,在机床铸件中形成气孔。
③ 耐火性 型砂或芯砂抵抗高温湿热作用的能力称为耐火性。若耐火性差,铸件表面将产生粘砂,使切削加工困难,甚至造成废品。
④ 退让性 机床铸件在收缩时,型砂或芯砂可以被压缩的能力,称为退让性。若退让性差,铸件就可能产生裂纹。
由于芯子大部分被金属液包围,故芯砂的性能要求比型砂高。
(2)型砂和芯砂的组成
型砂和芯砂主要有砂和黏土结合剂组成。
芯砂主要成分是石英,并含有少量杂质。高质量的铸造用砂要求石英含量高,杂质少,砂粒均匀且成圆状。
常用的黏土结合剂有普通黏土和膨润土两种。膨润土比普通黏土具有更强的粘合力。为了使普通黏土和膨润土发挥粘结作用,需要加入适量的水。对于要求较高的芯砂,可采用特殊粘合剂,如桐油、合脂或树脂等。
在型砂和芯砂中,有时还加入一些附加物。例如,在型砂中加入少量煤粉,能防止粘砂缺陷,时床身铸件表面光滑;在型砂中加入木屑,可提高退让性。