砂芯的制造

第六节　砂芯的制造

制造砂芯的方法有机器制芯和手工制芯，手工制芯又分为用芯盒制芯和刮板制芯两类。本书主要介绍粘土砂手工制芯方法。

一、用芯盒制芯

制造芯盒可根据生产砂芯的数量多少采用不同材料，砂芯数量大可采用铁质和铝质的芯盒，砂芯数量少的可采用木质的芯盒。制芯的芯盒按结构可分为整体式、对开式和脱落式三种。

1.整体式芯盒制芯

整体式芯盒适用于制造形状简单、自身斜度大的砂芯。芯盒上面有较大的敞口，且敞口多为平面。整体式芯盒制芯过程如下。

（1）首先检查芯盒有无变形或损坏，并将芯盒内的杂物清扫干净，按照铸造工艺图检查芯盒形状尺寸无误后，填入适量的芯砂并舂实。

（2）粘土砂小型芯骨可在白泥浆水中浸一下，较大的芯骨可用刷子刷上泥浆水，来增强芯骨和芯砂的粘结力。

（3）按框架在上，插齿和吊环在下的原则，将芯骨安放在芯盒内，观察四周吃砂量是否合适，然后用手锤轻轻敲击芯骨至上部吃砂量合适为止。

（4）放入通气材料，如炉渣、焦炭、干砂、草绳等，再填砂舂实。舂砂时，注意每层填砂厚度应适量，以保证紧实度均匀。

（5）刮去高出敞口平面的芯砂，修整后刷上涂料。

（6）将芯盒翻转180°，放到烘芯板上，烘芯板上要预先垫一层纸。

（7）敲动芯盒，松动后取出芯盒，砂芯便留在烘芯板上。

（8）挖出吊环，修整砂芯，刷上涂料。

图2-62　整体式芯盒

（a）芯盒（b）舂制砂芯（c）砂芯放在烘芯平板上

1-砂芯　2-芯盒　3-烘芯平板

图2-62是整体式芯盒制芯示意图。

2.对开式芯盒制芯

对于圆柱体、长方体等类型的砂芯，由于砂芯的长度比直径大，因此常用对开式芯盒制芯。砂芯长度较短的，可将两半芯盒合上，用卡具卡紧后再舂砂，见图2-63。对于长度较长的砂芯，可在两半芯盒中分别舂制，然后再合成一个整体砂芯，但应在分芯面上刷白泥水或其他粘结剂涂膏。

图2-63　对开式芯盒

1-夹钳　2-砂芯　3-芯盒　4-定位销　5-烘芯平板

（1）用对开式芯盒制粗短砂芯，其操作过程如下。

1）首先检查芯盒定位销的配合，再看芯盒有无损坏或变形，尺寸是否准确，并清理芯盒的工作表面，见图2-64(a)。

2）合上芯盒，用夹钳夹紧放在舂砂平板上，填砂和舂砂，见图2-64(b)。

3）舂砂至一定高度时，敲入芯骨，继续舂砂至满，见图2-64(c)。

4）刮平上端面，沿砂芯的中心部位，用通气针扎出通气孔，见图2-64(d)。

5）取下芯盒上的夹钳，把芯盒放平并轻轻敲动，然后取去上半芯盒，见图2-64(e)。

6）取出砂芯，放在烘芯板上，刷好涂料，见图2-64(f)。

（2）对开式芯盒制细长砂芯，其操作过程如下。

1）首先检查芯盒质量及定位装置，把芯盒清理干净。

图2-64　对开式芯盒造芯

1-定位装置　2-芯砂　3-芯骨　4-通气针

2）在一半芯盒内填砂舂实，在舂实过程中放入芯骨刮去多余芯砂，使芯砂稍高出芯盒的分模面。

3）再在另一半芯盒内填砂、舂实、刮平，并在刮平面的中心位置控出一条排气道。

4）在刮平的砂芯表面刷白泥浆水，将两半芯盒对合，并将芯盒放平。

5）轻轻敲击芯盒，促使两半砂芯粘合在一起，修平两端面，并保证出气孔上下贯通。

6）松动芯盒，取去一半芯盒，再将芯盒翻转180°倒出砂芯，修整后刷上涂料。见图2-65。

图2-65　对开式芯盒的应用

1-砂芯　2-芯盒　3-定位销孔

如果两半砂芯的形状完全相同，可以只做半个芯盒，制作两半砂芯，再拼合起来。小型砂芯用白泥浆水粘合，较大的砂芯可用铁丝或螺栓拉住两半砂芯的芯骨进行拼合。

对于大型砂芯，为防止翻转时损坏，可在烘干后再拼合。

3.脱落式芯盒制芯

形状复杂的砂芯往往采用脱落式芯盒制芯。它是根据砂芯形状，选择一个较大的平面做舂砂面，并将芯盒四周妨碍起模的部分做成活块，翻转后，芯盒脱落，而活块则留在砂芯中，然后从侧面适当的方向取出活块，砂芯制作完毕。见图2-66。

脱落式芯盒制芯时应注意：

（1）舂砂前，检查活块的放置，定位是否可靠，对芯盒框要校正，防止歪扭，芯盒要紧固好，以免舂砂时尺寸胀大;

（2）舂砂时，要先将活块周围的芯砂紧实，防止活块移动;

（3）砂芯制作完毕后，活块应及时放回芯盒中并装配好，以免丢失。

图2-66　脱落式芯盒制芯

1-砂芯　2-芯盒框　3～6-芯盒中的活块

二、用刮板制芯

刮板制芯，有导向刮板制芯和旋转刮板制芯。

1.导向刮板制芯

导向刮板制芯同导向刮板造型基本一样。它也是利用刮板沿着导轨来回移动刮制砂芯。见图2-67。

图2-6　7导向刮板制芯

（a）导向刮板制芯（b）辅助框

1-刮板　2-导轨　3-砂芯

（1）在底板上铺一层芯砂，厚度根据砂芯大小而定，一般为20～30mm。

（2）放上浸过白泥浆水的芯骨，摆放端正，并用刮板沿导轨来回试刮一次，看芯骨有无妨碍刮板移动。

（3）根据砂芯的结构和大小，放上蜡线、草绳、焦炭等通气材料。

（4）填入芯砂并舂实，为防止舂砂时芯砂散开，可做一个辅助框将芯砂挡住，见图2-67(b)。

（5）取去辅助框，用刮板刮平，制好半个砂芯。

（6）用同样方法刮制另半个砂芯，刮制前应注意两半砂芯的弯曲方向要对称。将两半砂芯拼合起来，然后进行修整，上涂料。

2.小型立式旋转刮板制芯是刮板绕着一根固定轴来回旋转刮制砂芯的制芯方法。图2-68是用立式旋转刮板刮制小圆柱的实例，其操作过程如下。

（1）用小砂箱、木板、压铁搭好马架。

图2-68　小型立式旋转刮板造芯

1-底板　2-刮板　3-横板　4-压铁　5-砂箱

（2）摆好底板，将刮板轴两端的铁钉，一头插入底板上的孔里，一头插入马架槽板预制的小孔里，转动一下刮板，看是否灵活。

（3）用水平仪检查底板、横板的水平度，再校正刮板的垂直度。

（4）刮制前，先将芯砂逐步紧实成一个粗略的轮廓（略大于砂芯尺寸），然后转动刮板，将砂芯刮制好。

（5）撤走刮板和马架，修整砂芯刷上涂料。