球墨铸铁铸件生产技术 球墨铸铁铸件生产技术 树脂砂制芯（2018）.docx

在线精品开放课程 球墨铸铁铸件生产技术课程 树脂砂制芯 主讲：宋娟 榆林职业技术学院 在线精品开放课程 PAGE 2 球墨铸铁铸件生产技术课程 树脂砂制芯 一、树脂砂芯的作用、要求和分类 1.砂芯的作用 砂芯是砂型的重要组成部分，砂芯的主要作用见图1。 （1）形成铸件的内腔 对于箱体类、缸体类铸件，要形成铸件的内腔，就必须在型腔内放入所需形状的砂芯。 （2）形成铸件的外形 对于外部形状极其复杂的铸件（如机床床身），当生产量不多时，铸件的内腔和外部形状可全部用砂芯来形成，即采用组芯造型来获得所需铸件。 （3）加强局部砂型的强度 浇注大、中型铸件时，直浇道太高，可在直浇道底部或型腔中强度不够的部分嵌入高强度的砂芯块来加固，防止产生冲砂等缺陷。 图1 砂芯的作用 图1 砂芯的作用 2.砂芯的要求 （1）低的吸湿性和发气量　 砂芯吸湿返潮会降低砂芯的强度，同时增加砂芯的发气量，使铸件产生气孔等缺陷，故砂芯应具有低的吸湿性和发气量。 （2）良好的透气性　 因铸件在浇注过程中，砂型和砂芯温度会急剧升高，水分迅速蒸发，有机物燃烧、分解、挥发，无机物发生化学反应，这些都会产生大量的气体，故砂芯应具有良好的透气性。 （3）良好的韧性　 铸件在冷却过程中，将产生较大的应力，若砂芯韧性不好，铸件有可能产生变形，甚至产生裂纹等缺陷，故砂芯应具有良好的韧性。 （4）高的耐火度　 在浇注过程中，砂芯长时间地被高温金属液灼烤，容易使铸件表面产生粘砂，故砂芯应具有高的耐火度。 （5）好的落砂性　 好的落砂性将减轻清理工作量，同时也提高铸件表面质量。 （6）高的尺寸精度　 砂芯主要形成铸件的内腔及孔，而这些地方一般都不再进行机械加工，故砂芯应具有高的尺寸精度。 （7）良好的稳定性和平衡性　 只有具备良好的稳定性和平衡性，才能保证砂芯在吊运、下芯时容易操作，稳定可靠。 3.砂芯的分类 （1）按制造方法可分为手工制芯和机器制芯。 （2）按尺寸大小可分为小型、中型和大型三类。 （3）按粘结剂可分为呋喃树脂砂芯、酚醛树脂砂芯、脲烷树脂砂芯。 （4）按砂芯复杂程度可分为一级砂芯、二级砂芯、三级砂芯、四级砂芯、五级砂芯。 二、树脂砂芯的结构 砂芯是由砂芯本体、芯头、芯骨、排气装置和吊装结构等组成的。绝大多数砂芯的表面都喷刷涂料，涂料层也成为型芯的一部分。 图2 图2 树脂砂芯 1.砂芯的组成结构 （1）砂芯本体 砂芯的本体用来形成铸件的内腔和外轮廓，外形简单，尺寸较小的砂芯采用整体结构，复杂以及大型砂芯采用拼装结构。 （2）芯头 芯头是指伸出铸件以外不与金属液接触的部分。 根据砂芯在砂型中安放的位置，芯头分垂直芯头和水平芯头两种。 芯头的作用是：定位和固定砂芯，使砂芯在砂型中有准确的位置；承受砂芯自身的重力及浇注时金属液对砂芯的浮力；使砂芯中的气体通过芯头排到砂型外。 （3）芯骨 放入砂芯中用以加强砂芯整体强度并具有一定形状的金属构件称为芯骨。 砂芯中放入芯骨不仅可提高其整体强调和刚度，而且便于吊运和下芯。芯骨应根据砂芯的结构形状和工作条件设计制造。 对芯骨的要求是：要有足够的强度和刚度；避免防碍铸件的收缩；中大砂芯的芯骨要设吊运装置（如吊环），吊环的位置应在砂芯的重心上。 图3为典型的芯骨。 图3 图3 典型的芯骨（a）框架式焊接芯骨 （b）、（c）、（d）铸铁插齿式芯骨1-芯骨齿 2-吊环 3-框架（骨架） 图 图4 芯盒及芯骨 （4）芯撑 在铸型中支撑砂芯的金属支撑物称为芯撑，芯撑形状、尺寸依铸件形状结构而定，大多由钢板冲、焊而成。芯撑形状如图5所示。 图5 图5 芯撑的形状 图5（a）所示的双柱芯撑用于大的砂芯，其中柱上带螺纹是用来支撑需承受水压试验或煤油试验铸件的砂芯的；图5（b）所示的芯撑适用于中型砂芯；图5（c）所示的芯撑用于薄壁铸件的砂芯；图5（d）所示的芯撑用于厚大铸件的砂芯。 当然，根据需要还可自制一些特殊形状和尺寸的芯撑。 （5）砂芯的排气 砂芯在高温金属液作用下，短时间内会产生大量气体，需在砂芯中做出通气道，以使气体能迅速排出型外。有以下几种通气方式，见图6。 图6 图6 型芯的通气方式 2.砂芯各部分结构及特点 砂芯各部分结构及其特点见表1所示。 表1 砂芯各部分结构及其特点 结构名称 结构要求 作 用 砂芯本体 外形简单 形成铸件的内腔和外轮廓 芯头 一般有压环、防压环、积砂槽 支承和定位砂芯 芯骨 制作材料上可以用铁丝、圆钢、圆管、铸铁等 增加砂芯强度、刚度以及兼有排气 吊装结构 一般与芯骨做成一体 1.吊运2.加固型芯 通气孔 1.通气针在端头扎