本發明涉及一種砂型鑄造工藝中面砂的配制及保養方法，屬于金屬鑄造技術領域。
背景技術：
在金屬鑄造工藝中，根據不同的鑄型材料，金屬鑄造可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、陶瓷型鑄造等類型，其中砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應，因此長期以來砂型鑄造一直是鑄造生產中的基本方法。按照型砂所用的粘結劑及其建立強度的方式，砂型鑄造可分為濕型砂鑄造、干砂型鑄造和化學硬化砂型鑄造三種類型，其中濕型砂鑄造以粘土和適量的水為型砂的主要粘結劑，制成砂型后可直接在濕態下合型和澆注，目前60％-70％的金屬鑄件采用濕型砂鑄造方法生產。
用于制造砂型的鑄造濕型砂包括背砂和面砂兩種，砂型造型時先用面砂覆蓋模型，然后再覆蓋背砂，由于鑄造過程中面砂將直接與模型和鐵水接觸，所以面砂質量是影響鑄件品質的關鍵因素。
目前常見的面砂配比方式(重量百分比)如下表所示：
面砂通用的混制方式為將原料直接投入混砂機，然后加水混制。
由于現有的面砂配比中白沙加入比例較高，不僅增加了生產成本，而且在混砂設備中還需單獨配置白沙砂庫，使混砂設備結構復雜化；同時由于現有的面砂混制方式為將原料直接投入混砂機加水混制，存在混合不均勻問題，尤其是膨潤土，加水后會結塊，形成膨潤土球，影響面砂質量；另外現有技術中面砂混制后直接使用，由于循環使用舊砂會造成混制后的面砂砂溫過高，導致鑄件產生砂眼、疙瘩等鑄造缺陷。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法，以降低鑄造生產成本、提高鑄造產品質量。
本發明上述目的是通過以下技術方案實現的：
一種砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法，包括如下操作步驟：
a、配料及干混，原料中各組分重量百分比為：舊砂，94％以上，膨潤土，0.3％-0.5％，煤粉，0.2％-0.4％，水，3％-5％，先將上述原料中的舊砂、膨潤土和煤粉在混砂機中混合均勻；
b、加水配制，在混合均勻的原料中加入3％-5％的水，攪拌均勻；
c、“熟化”保養，將混制好的面砂堆放，然后使用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，使遮蓋布保持濕潤，面砂進入“熟化”過程；
d、使用過程中的保養，面砂使用時也要用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，防止出現面砂風干現象。
上述砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法，在配料及干混步驟中，所有原料加入混砂機后，混合持續時間20-30秒。
上述砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法，在“熟化”保養步驟中，面砂“熟化”時間至少為12小時。
本發明所述的砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法，在面砂配制時不需添加白沙，不僅降低了生產成本，而且不需另外配置白沙砂庫，從而簡化了混砂機設備的結構；本發明在面砂配制時通過20-30秒鐘的干混操作，使各種原料混合均勻，避免了在加水配制步驟出現膨潤土結塊的現象；本發明在加水配制步驟后增加了“熟化”保養步驟，面砂混制后通過遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，保養時間不少于12小時，由此提高了面砂質量，降低了砂溫，減少了砂型砂眼、疙瘩等鑄造缺陷。通過大量實驗和檢測數據證明，按傳統的方式混制面砂，鑄造產品合格率僅85-88％，其中因面砂質量問題造成的砂眼、疙瘩等缺陷是產生廢品的主要原因，采用本發明所述的砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法后，鑄造產品合格率保持在94-98％。由此可見，本發明所述的砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法降低了鑄造生產的成本、顯著提高了鑄造產品的質量。
具體實施方式
本發明所述的砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法，在混制面砂時不加白沙，直接使用舊砂、膨潤土和煤粉按一定比例混制，面砂中白沙的補充可通過循環使用芯砂來實現，所述芯砂是成型鑄造砂芯的原料，由白沙添加輔料混制，這樣不僅提高了芯砂的耐火度，而且還增加了芯砂的透氣性，對增加鑄件合格率起到了很大作用，鑄造過程完成后，砂型與砂芯粉碎處理后作為舊砂循環使用，因此保證了舊砂中白沙的含量。
以下給出幾個具體實施例：
實施例1
砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法包括如下操作步驟：
a、配料及干混，原料中各組分重量百分比為：舊砂，94.2％，膨潤土，0.5％，煤粉，0.3％，水，5％，將上述原料中的舊砂、膨潤土和煤粉在混砂機中混合均勻，混合時間為20-30秒；
b、加水配制，在混合均勻的原料中加入適量5％的水，攪拌均勻；
c、“熟化”保養，將混制好的面砂堆放，然后使用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，使遮蓋布保持濕潤，面砂進入“熟化”過程，面砂“熟化”時間至少為12小時；
d、使用過程中的保養，面砂使用時也要用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，防止出現面砂風干現象。
實施例2
砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法包括如下操作步驟：
a、配料及干混，原料中各組分重量百分比為：舊砂，94.9％，膨潤土，0.4％，煤粉，0.2％，水，4.5％，將上述原料中的舊砂、膨潤土和煤粉在混砂機中混合均勻，混合時間為20-30秒；
b、加水配制，在混合均勻的原料中加入4.5％的水，攪拌均勻；
c、“熟化”保養，將混制好的面砂堆放，然后使用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，使遮蓋布保持濕潤，面砂進入“熟化”過程，面砂“熟化”時間至少為12小時；
d、使用過程中的保養，面砂使用時也要用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，防止出現面砂風干現象。
實施例3
砂型鑄造工藝中面砂配制及保養方法包括如下操作步驟：
a、配料及干混，原料中各組分重量百分比為：舊砂，95.25％，膨潤土，0.4％，煤粉，0.35％，水，4％，將上述原料中的舊砂、膨潤土和煤粉在混砂機中混合均勻，，混合時間為20-30秒；
b、加水配制，在混合均勻的原料中加入4％的水，攪拌均勻；
c、“熟化”保養，將混制好的面砂堆放，然后使用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，使遮蓋布保持濕潤，面砂進入“熟化”過程，面砂“熟化”時間至少為12小時；
d、使用過程中的保養，面砂使用時也要用遮蓋布遮蓋，并在遮蓋布表面均勻灑水，防止出現面砂風干現象。