砂芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位。砂型局部要求特殊性能的部分,有時(shí)也用砂芯。
砂芯的分類(lèi)
1)按砂芯復(fù)雜程度分類(lèi)??煞譃?/span>5級(jí),詳見(jiàn)表1.37。
2)按干濕程度分類(lèi)??煞譃闈裥?、干芯、表干芯等。濕芯,一般用于中、小薄壁件;干芯,大、中、小件均可應(yīng)用;表面干芯,用于中小件。對(duì)于某些不重要的大件,也可代替干芯使用。
3)按粘結(jié)劑分類(lèi)??煞譃檎惩辽靶荆A靶?,水泥砂芯,油脂砂芯,樹(shù)脂砂芯等。
4)按制芯工藝分類(lèi)。可分為常規(guī)砂芯,自硬砂芯,熱芯盒砂芯,冷芯盒砂芯,殼芯。
5)按尺寸大小分類(lèi)??煞譃樾∩靶尽⒅械壬靶?、大砂芯等。小砂芯,體積小于5×10~m。;中等砂芯,體積為5×10一~5×10~m。;大砂芯,體積大于5×10_。m。。
1-37砂芯復(fù)雜程度級(jí)別
砂芯級(jí)別 | 特 點(diǎn) | 應(yīng) 用 |
I級(jí)砂芯 | 形狀復(fù)雜,斷面細(xì)薄,澆注后大部分被液體 金屬包圍,在鑄件內(nèi)構(gòu)成不加工內(nèi)腔和各種小 通道。排氣困難。要求砂芯的干強(qiáng)度高(并 有一定的韌性),流動(dòng)性和潰散性好,發(fā)氣量 少。而對(duì)砂芯濕強(qiáng)度要求可低一些。其粘結(jié) 劑主要是用油脂、樹(shù)脂類(lèi) | 構(gòu)成重要的不加工內(nèi)腔,例如飛機(jī)、汽車(chē)和 拖拉機(jī)的內(nèi)燃機(jī)缸蓋、缸體中的水套砂芯;各 種閥類(lèi)的油道砂芯以及其他類(lèi)似砂芯 |
Ⅱ級(jí)砂芯 | 形狀較復(fù)雜,主體部分?jǐn)嗝嫔院瘢休^細(xì) 的凸緣、棱角或肋片。砂芯大部分被金屬包 圍,但芯頭稍大,構(gòu)成重要的不加工或部分不 加工表面。要求砂芯的干強(qiáng)度較高,流動(dòng)性和 潰散性好,而對(duì)砂芯濕強(qiáng)度要求可低一些。其 粘結(jié)劑中可適當(dāng)用一些粘土 | 構(gòu)成重要的不加工或部分不加工表面,例 如:汽輪機(jī)汽缸砂芯、內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣管砂芯、 汽車(chē)氣缸體的側(cè)面氣門(mén)室砂芯、變量液壓泵泵 體砂芯、散熱器片砂芯等 |
Ⅲ級(jí)砂芯 | 一般復(fù)雜程度,沒(méi)有特殊細(xì)薄面,用來(lái)形成 重要的不加工表面的各種砂芯。要求砂芯的 千強(qiáng)度、流動(dòng)性和潰散性比I、Ⅱ級(jí)砂芯低些, 而對(duì)砂芯濕強(qiáng)度要求則比I、Ⅱ級(jí)砂芯高,以 保證砂芯在烘干前不會(huì)因自重而發(fā)生變形。 其粘結(jié)劑中可適當(dāng)用一些粘土 | 構(gòu)成重要的不加工面,例如:水冷和空冷內(nèi) 燃機(jī)機(jī)體砂芯、變速器砂芯、汽車(chē)氣缸體曲軸 箱砂芯、車(chē)床溜板砂芯等 |
Ⅳ級(jí)砂芯 | 一般復(fù)雜程度和不復(fù)雜的外廓砂芯,構(gòu)成機(jī) 械加工的內(nèi)腔,同時(shí)對(duì)表面粗糙度要求不高的 砂芯 對(duì)砂芯要求其濕強(qiáng)度高,退讓性好,具有一 定的干強(qiáng)度和透氣性 | 構(gòu)成需要加工的內(nèi)腔,或者雖構(gòu)成不加工但 對(duì)內(nèi)表面無(wú)特殊要求的內(nèi)腔。例如車(chē)床和牛 頭刨床床身中的砂芯、汽車(chē)前后輪轂砂芯、后 橋砂芯等 |
V級(jí)砂芯 | 大型砂芯,構(gòu)成大型鑄件的內(nèi)腔,對(duì)砂芯的 要求同Ⅳ級(jí)砂芯 | 例如:大型機(jī)床的底座砂芯 |
砂芯應(yīng)滿(mǎn)足的要求:砂芯的形狀、尺寸以及在砂型中的位置應(yīng)符合鑄件要求,具有足夠的強(qiáng)度和剛度,在鑄件形成過(guò)程中砂芯所產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排出型外,鑄件收縮時(shí)阻力小和容易清砂。
砂芯設(shè)置的基本原則
1.盡量減少砂芯數(shù)量對(duì)于不太復(fù)雜的鑄件,應(yīng)盡量減少砂芯數(shù)量。例如:用砂胎形成鑄件內(nèi)腔;采用模樣活塊,可以不用砂芯;用合并砂芯減少砂芯數(shù)量,提高鑄件尺寸精度。
2.為保證操作方便可將復(fù)雜砂芯分塊制造 復(fù)雜的大砂芯、細(xì)而很長(zhǎng)的砂芯可分為幾個(gè)小而簡(jiǎn)單的砂芯。圖l—ll為空氣壓縮機(jī)大活塞的砂芯。為了操作方便將砂芯分為3塊。細(xì)而很長(zhǎng)的砂芯易變形,應(yīng)分成數(shù)段,并設(shè)法使芯盒通用。在劃分砂芯時(shí)要防止液體金屬鉆人砂芯分割面的縫隙,堵塞砂芯通氣道。3.保證鑄件內(nèi)腔尺寸精度凡鑄件內(nèi)腔尺寸要求較嚴(yán)的部分應(yīng)由同一半砂芯形成,避免為分盒面所分割,更不宜劃分為幾個(gè)砂芯。但手工造型中大的砂芯,為保證某一部位精度,如圖l一12所示,要求500mm×400mm方孔四周壁厚均勻,為了下芯準(zhǔn)確,操作方便而分塊制造。
4.保證鑄件壁厚均勻使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度大小、方向一致,保證鑄件壁厚均勻。
5.填砂面應(yīng)寬敞,烘干支撐面是平面需要進(jìn)爐烘干的大砂芯,常被沿最大截面切分為兩半制作。
普通粘土砂芯、油砂芯及合脂砂芯。平面烘干板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通氣性好且價(jià)廉砂胎支撐烘干法不精確也不方便。用成型烘干器雖精確、簡(jiǎn)便,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、昂貴且維修量大。
6.砂芯形狀適應(yīng)造型、制芯方法 高速造型線(xiàn)限制下芯時(shí)間,對(duì)一型多鑄的小鑄件,常不允許逐一下芯。因此,劃分砂芯形狀時(shí),常把幾個(gè)到十幾個(gè)小砂芯連成一個(gè)大砂芯,以便節(jié)約下芯、制芯時(shí)間,以適應(yīng)機(jī)器造型節(jié)拍的要求。對(duì)殼芯、熱芯盒和冷芯盒砂芯要從便于射緊砂芯方面來(lái)考慮改進(jìn)砂芯形狀。
7.使同層砂芯組合后的上面為平面沿高度方向的分層砂芯選擇砂芯的劃分面時(shí),應(yīng)力求使同層砂芯組合后的上面為平面,以利于測(cè)量組裝后的砂芯尺寸。