芯盒与砂箱

模样、芯盒与砂箱是砂型铸造中造型时用到的主要工艺装备。

1.模样

模样是与铸件外形及尺寸相似并且在造型时形成铸型型腔的工艺装备。模样的结构应便于制作加工,具有足够的刚度和强度,表面光滑,尺寸精确。模样的尺寸和形状是由零件图和铸造工艺参数得出的。如图7-3(a)所示是零件图,如图7-3(b)所示是考虑铸造工艺参数而得出的工艺图,如图7-3(c)所示是铸件,如图7-3(d)所示是模样。

图7-3 法兰的零件图、铸造工艺图及铸件模样

(a)零件图 (b)铸造工艺图 (c)铸件 (d)模样

设计模样时,要考虑的铸造工艺参数主要有:收缩率、加工余量、起模斜度、铸造圆角、芯座等。

根据制造模样材料的不同,常用的模样分为:

(1)木模

用木材制成的模样称为木模,木模是铸造生产中用的最广泛的一种。它具有价廉、质轻和易于加工成形等优点。其缺点是强度和硬度较低,容易变形和损坏,使用寿命短。一般适用于单件小批量生产。

(2)金属模

用金属材料制造的模样,具有强度高、刚性大、表面光洁、尺寸精确、使用寿命长等特点,适用于大批量生产。但它的制造难度大、周期长、成本高。金属模样一般在工艺方案确定后,并经实验成熟的情况下再进行设计和制造的。制造金属模的常用材料是铝合金、铜合金、铸铁、铸钢等。

此外,还有塑料模、石膏模等。

2.芯盒

铸件的孔及内腔是由型芯形成的,型芯是由芯盒制成的。应以铸造工艺图、生产批量和现有设备为依据确定芯盒的材质和结构尺寸。大批量生产应选用经久耐用的金属盒,单件小批量生产则可选用使用寿命较短的木质芯盒。

3.砂箱

砂箱是铸造生产常用的工装,造型时用来容纳和支撑砂型;浇注时,砂箱对砂型起固定作用。砂箱可以提高铸件质量和劳动生产率,减轻劳动强度。