CN113926983A - 一种用于模具设计的自硬砂树脂砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模具设计的自硬砂树脂砂及其制备方法，其中一种用于模具设计的自硬砂树脂砂，由以下重量份数的组分组成：原砂100份、树脂1‑3份、固化剂0.3‑0.9份。本发明通过在原材料上，树脂的固化物含量与收缩率成反比与加入量成正比，与原砂的粒度成正比，操作方法上收缩率与砂型紧实度成反比，与砂型在型内固化时间成正比，对加温的砂型与加温温度和时间成正比，收缩率范围在0.2％‑0.3％，通过较长时间的验证该收缩率稳定可靠，能有效地弥补因树脂砂型脱模后导致的尺寸收缩影响工作效率和铸件因尺寸缺陷而影响铸件质量的问题，通过制备步骤可以实现对多个材料进行充分混合，并通过比率进行备料操作，实现与后期进行模具铸造时进行配合投放。
Description
技术领域
本发明属于模具设计技术领域，具体涉及一种用于模具设计的自硬砂树脂砂及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们对自硬树脂的需求也随之提升，自硬树脂作为型砂粘结剂使用已有多年，但是在生产过程中往往发现在使用自硬砂树脂砂进行加工时铸型尺寸与应得到尺寸有较大差异，特别是在大尺寸铸型上十分明显，使得设计时预留的间隙配合变成了过盈配合，也导致铸件外型尺寸往往达不到设计要求，给生产造成了很大难度，铸件质量也不易得到保证，从而无法进行大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于模具设计的自硬砂树脂砂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于模具设计的自硬砂树脂砂，由以下重量份数的组分组成：原砂100份、树脂1-3份、固化剂0.3-0.9份。
同时，发明还公布了一种用于模具设计的自硬砂树脂砂制备方法，包括如下操作步骤
S1：首先准备原砂100份，并对其进行初步过滤操作，防止内部存有杂物影响后期混合成型的效果；
S2：随后对原砂100份使用磨研设备进行磨研，其磨研时间均为30-60分钟；
S3：之后将完成磨研后的原砂100份与树脂1-3份进行搅拌混合，其混合时间为2-8分钟、并且在混合时其加工温度为100-120℃完成之后得到混合物；
S4：之后将完成的混合物和固化剂0.3-0.9份进行使用混砂机加热混合，其中加热温度为80-95℃，并且混合时间为2-8分钟，之后获得模具所需材料；
S5：随后根据树脂砂收缩率进行对砂型的制作，并且砂型的尺寸大小相对于铸件设计尺寸增大0.2％-0.3％，制得砂型；
S6：最后将浇铸材料填充至砂型内部进行成型，砂型冷却后，取出铸件。
作为优选，所述原砂所研磨后的粒径为2.5-3.5微米。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在原材料上，树脂的固化物含量与收缩率成反比与加入量成正比，与原砂的粒度成正比，操作方法上收缩率与砂型紧实度成反比，与砂型在型内固化时间成正比，对加温的砂型与加温温度和时间成正比，收缩率范围在0.2％-0.3％，一般情况下可采用0.25％比较合适。
通过较长时间的验证该收缩率稳定可靠，能有效地弥补因树脂砂型脱模后导致的尺寸收缩影响工作效率和铸件因尺寸缺陷而影响铸件质量的问题，该技术填补了空白，为指导自硬树脂砂模具的设计时确保铸件尺寸的精确度起到重要作用，并且通过在制备过程中对材料进行多重处理，从而辅助提升自硬砂树脂砂生产的质量，也使得在后期进行模具成型时其效果也随之提升。
通过上述制备步骤可以实现对多个材料进行充分混合，并通过比率进行备料操作，从而可以实现与后期进行模具铸造时进行配合投放，和现有情况对比有效减少尺寸出现偏差的问题，也使得铸件尺寸的精确度随之提升，从而能够确保其进行所需大小的铸造实现精准控制。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于模具设计的自硬砂树脂砂，由以下重量份数的组分组成：原砂100份、树脂3份、固化剂0.9份。
同时，发明还公布了一种用于模具设计的自硬砂树脂砂制备方法，包括如下操作步骤：
S1：首先准备原砂100份，并对其进行初步过滤操作，防止内部存有杂物影响后期混合成型的效果；
S2：随后对原砂100份使用磨研设备对多个材料进行磨研，其磨研时间均为60分钟；
S3：之后将完成磨研后的原砂100份与树脂3份进行搅拌混合，其混合时间为2-8分钟、并且在混合时其加工温度为120℃完成之后得到混合物；
S4：之后将完成的混合物和固化剂0.9份进行使用混砂机加热混合，其中加热温度为95℃，并且混合时间为8分钟，之后获得模具所需材料；
S5：随后根据树脂砂收缩率进行对砂型的制作，并且砂型的尺寸大小相对于铸件设计尺寸增大0.3％，制得砂型；
S6：最后将浇铸材料填充至砂型内部进行成型，砂型冷却后，取出铸件。
所述原砂所研磨后的粒径为2.5微米。
实施例2
一种用于模具设计的自硬砂树脂砂，由以下重量份数的组分组成：原砂100份、树脂1份、固化剂0.3份。
同时，发明还公布了一种用于模具设计的自硬砂树脂砂制备方法，包括如下操作步骤：
S1：首先准备原砂100份，并对其进行初步过滤操作，防止内部存有杂物影响后期混合成型的效果；
S2：随后对原砂100份使用磨研设备对多个材料进行磨研，其磨研时间均为30分钟；
S3：之后将完成磨研后的原砂100份与树脂1份进行搅拌混合，其混合时间为2分钟、并且在混合时其加工温度为100℃完成之后得到混合物；
S4：之后将完成的混合物和固化剂0.3份进行使用混砂机加热混合，其中加热温度为80℃，并且混合时间为2分钟，之后获得模具所需材料；
S5：随后根据树脂砂收缩率进行对砂型的制作，并且砂型的尺寸大小相对于铸件设计尺寸增大0.2％，制得砂型；
S6：最后将浇铸材料填充至砂型内部进行成型，砂型冷却后，取出铸件。
所述原砂所研磨后的粒径为3微米。
实施例3
一种用于模具设计的自硬砂树脂砂，由以下重量份数的组分组成：原砂100份、树脂2份、固化剂0.6份。
同时，发明还公布了一种用于模具设计的自硬砂树脂砂制备方法，包括如下操作步骤：
S1：首先准备原砂100份，并对其进行初步过滤操作，防止内部存有杂物影响后期混合成型的效果；
S2：随后对原砂100份使用磨研设备对多个材料进行磨研，其磨研时间均为45分钟；
S3：之后将完成磨研后的原砂100份与树脂2份进行搅拌混合，其混合时间为6分钟、并且在混合时其加工温度为110℃完成之后得到混合物；
S4：之后将完成的混合物和固化剂0.6份进行使用混砂机加热混合，其中加热温度为90℃，并且混合时间为6分钟，之后获得模具所需材料；
S5：随后根据树脂砂收缩率进行对砂型的制作，并且砂型的尺寸大小相对于铸件设计尺寸增大0.25％，制得砂型；
S6：最后将浇铸材料填充至砂型内部进行成型，砂型冷却后，取出铸件。
所述原砂所研磨后的粒径为3.5微米。
通过上述制备步骤可以实现对多个材料进行充分混合，并通过比率进行备料操作，从而可以实现与后期进行模具铸造时进行配合投放，和现有情况对比有效减少尺寸出现偏差的问题，也使得铸件尺寸的精确度随之提升。
下表为本发明和市面产品的成品效果数据对比表：
通过在原材料上，树脂的固化物含量与收缩率成反比与加入量成正比，与原砂的粒度成正比，操作方法上收缩率与砂型紧实度成反比，与砂型在型内固化时间成正比，对加温的砂型与加温温度和时间成正比，收缩率范围在0.2％-0.3％，一般情况下可采用0.25％比较合适。
通过较长时间的验证该收缩率稳定可靠，能有效地弥补因树脂砂型脱模后导致的尺寸收缩影响工作效率和铸件因尺寸缺陷而影响铸件质量的问题，该技术填补了空白，为指导自硬树脂砂模具的设计时确保铸件尺寸的精确度起到重要作用。
现有技术中在进行树脂砂的模具成型时，其成品效果会发生出入，从而导致其后期使用时也随之受到影响，通过上述制备步骤，从而实现对产品成型的尺寸进行控制，有效避免因尺寸发生变化而导致成型效果发生出入，如制作长度为1米的铸件，按现有技术的模具和制备方式，会导致产品发生缩小，从而出现偏差，通过把模具利用收缩率进行调大如1.025米，从而就能够达到所需1米的效果，根据收缩率增加的0.25％用于弥补砂型缩短量，如不增加这0.25％的设计尺寸，则1米长的砂型生产的铸件在砂型收缩率的影响下，实际成型长度就只有0.975米长。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于模具设计的自硬砂树脂砂，其特征在于：由以下重量份数的组分组成：原砂100份、树脂1-3份、固化剂0.3-0.9份。
2.一种用于模具设计的自硬砂树脂砂的制备方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
S1：首先准备原砂100份，并对其进行初步过滤操作，防止内部存有杂物影响后期混合成型的效果；
S2：随后对原砂100份使用磨研设备进行磨研，其磨研时间均为30-60分钟；
S3：之后将完成磨研后的原砂100份与树脂1-3份进行搅拌混合，其混合时间为2-8分钟、并且在混合时其加工温度为100-120℃完成之后得到混合物；
S4：之后将完成的混合物和固化剂0.3-0.9份进行使用混砂机加热混合，其中加热温度为80-95℃，并且混合时间为2-8分钟，之后获得模具所需材料；
S5：随后根据树脂砂收缩率进行对砂型的制作，并且砂型的尺寸大小相对于铸件设计尺寸增大0.2％-0.3％，制得砂型；
S6：最后将浇铸材料填充至砂型内部进行成型，砂型冷却后，取出铸件。
3.根据权利要求2所述的一种用于模具设计的自硬砂树脂砂的制备方法，其特征在于：所述原砂所研磨后的粒径为2.5-3.5微米。
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