．制芯

Vulcan和 Macler Assoc公司認(rèn)為，現(xiàn)在的制芯工藝中，鑄造選用的主要有冷芯盒和殼芯兩種方法。制芯的研究和開發(fā)工作大半都在冷芯盒法方面重點在硬快而且價格便宜的粘結(jié)劑和制芯機(jī)的開發(fā)，還有制造優(yōu)質(zhì)芯子的工藝方法。這里所說的冷芯盒法是采用胺、SO2、甲酸甲酯的吹氣硬化法。與殼型法相比，一般認(rèn)為冷芯盒法硬化快成本低，但Macler Assoc公司認(rèn)為應(yīng)從制芯機(jī)和原料的價格、模具成本、作業(yè)費用成本、環(huán)保費用、產(chǎn)生廢棄物的處理費用以及砂再生性等多方面進(jìn)行比較研討。特別是對下述各點應(yīng)更加關(guān)注。

1．應(yīng)考慮芯子的尺寸、形狀以及是否中空等方面，對成本進(jìn)行比較后，才能終選擇。尤其是殼芯法，實心或中空對制芯時間和用砂量有大的影響。

2．制芯法不同，芯盒也不同。任何冷芯盒法都不加熱，而殼型法則要加熱。因而芯盒的材料費用比殼型法要便宜（例如用木質(zhì)、塑料、鋁、鑄鐵等都可使用），殼型法必須采用能在425℃制芯盒。

3．由于冷芯盒不必加熱，不用像殼型法那樣在開始作業(yè)時和更換芯盒時要費時間加熱芯盒。

4．冷芯盒法更加有利的一點是，用量大的芯砂，可以用機(jī)械的或熱培方式進(jìn)行有效的再生處理，因而可以減少廢棄砂、減少新砂、降低成本。

冷芯盒法雖然有適應(yīng)性好，硬化快、砂再生性好以及單位重量的成本低等優(yōu)點，但殼芯法依然在繼續(xù)使用，殼芯法沒有像冷盒法那樣在制芯機(jī)和原材料方面的革新和進(jìn)步，但殼型法在使用上有其明顯的優(yōu)點，例如鑄件表面質(zhì)量好，落砂性能好，大型芯子用砂量少和芯子有良好的操作強(qiáng)度等。特別是實施殼芯法不需要裝設(shè)和保養(yǎng)混砂機(jī)，氣體發(fā)生器排放氣體的洗滌器等設(shè)備。

另外，在新的制芯工藝方面，雖然五年前已開始議論水溶性對環(huán)境影響好的粘結(jié)劑，Mouat 公司也認(rèn)為有可能用于生產(chǎn)，但在經(jīng)濟(jì)上并未得到證明。再就是用動物性材料制成的某種粘接劑，使用時需要對制芯機(jī)進(jìn)行大的改造或發(fā)展新的制芯機(jī)。

的粘接劑是利用無機(jī)鹽的水溶性芯子粘接劑。制造粘接劑時所用水，需加熱去脫除。但制造的芯子容易溶于水，易于從鑄件中

精密砂型

這種造型法的要點是用冷芯盒法的化學(xué)粘結(jié)鑄型。Vulcan認(rèn)為這是鋁合金缸體和缸蓋鑄件鑄造工藝的復(fù)活。其理由是這種方法，可將缸套鑄在缸體中，同時，還有能使用實現(xiàn)方向性凝固的冷鐵的優(yōu)點。

這種方法是在1970年代出現(xiàn)的用于鑄造近凈形鑄件和用濕砂鑄造對需要增加芯子的形狀復(fù)雜的鑄件?，F(xiàn)在，鑄造形狀復(fù)雜尺寸的準(zhǔn)確的鑄件時，標(biāo)準(zhǔn)的辦法是用冷芯盒造型法。而且，與砂型鑄造相比適用于更多的合金。在制芯作業(yè)中可見到，由于樹脂化學(xué)和造型裝置的革新，可用更低的價格鑄造質(zhì)量，更高的零部件用液泵和機(jī)械手自動生產(chǎn)線，裝置進(jìn)一步改善，所需勞動力減少，可生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的鑄件。冷芯盒工藝造型機(jī)是制芯機(jī)的重大的變型。有的造型機(jī)上型、下型同時造型，有的造型機(jī)可制出兩面型腔的鑄型疊型鑄造，第三種變型是利用二組造型機(jī)，一組是上型，一組造下型。

這些造型機(jī)為了提高精度，使分型線的飛邊小，在全過程中將鑄型緊實是其特點。大型造型機(jī)，為使其動作平滑可靠完全用油壓驅(qū)動。裝有機(jī)械手，實施上涂料型、干燥、下芯、涂粘結(jié)劑和合箱等作業(yè)。由于有了這些裝置，可減少所需的勞動力，保證的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這種冷芯盒造型機(jī)，其鑄型的狀況不僅影響鑄件表面質(zhì)量和清理作業(yè)，對芯子的正確組裝和芯頭使型砂在射砂頭中流態(tài)化的位置也有影響，因而，鑄型的設(shè)計是非常重要的。

Macler Assoc稱，冷芯盒造型機(jī)有幾種射砂技術(shù)。大部分造型機(jī)，這種型式的造型機(jī)，用低壓大風(fēng)量射砂，每個循環(huán)后都可以使射砂。有二、三個機(jī)械廠不是使砂子流態(tài)化，而是用"擠出方式，用有專利權(quán)設(shè)計的射砂，低氣量高壓射砂，有的機(jī)械廠認(rèn)為，用擠出方式，制造復(fù)雜的鑄型時，砂子也容易流動。這二種技術(shù)，用自己的模樣進(jìn)行試用比較，選出的方法"。

冷芯盒造型法，可以制造尺寸非常準(zhǔn)確的復(fù)雜鑄型，但模費用和型砂粘接劑、催化劑的成本比濕砂型用的砂和粘接劑的價格要高，冷芯盒造型法的造型速度低。

金屬型型體設(shè)計

（1）金屬型壁厚：金屬型壁厚主要影響鑄型的重量、強(qiáng)度及鑄件的冷卻速度。型壁太厚，增加了鑄型重量，加快了鑄件冷卻速度。型壁太薄，由于溫度不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力使其變形，縮小使用壽命。

金屬型的壁厚與鑄件壁厚、鑄件材料、鑄型外廓尺寸及毛胚加工方法有關(guān)，也與金屬型本身的材質(zhì)有關(guān)，必須綜合考慮各種影響因素來確定不同條件下合適的金屬型壁厚。如下表：（鋁合金鑄件用金屬型壁厚單位㎜）

鑄件壁厚

金屬型壁厚

15-20

>10-15

20-25

>15-30

25-30

>30

(0.8-1.2)

（2）綜合線收縮率包括鑄件收縮和金屬型膨脹。一般大型薄壁鑄件取下限，小型鑄件為了計算方便，通常取1%

合金

無阻收縮（%）

部分受阻收縮（%）

全受阻收縮（%）

鋁合金

0.9-1.2

0.7-0.9

0.5-0.7

鎂合金

1.0-1.2

0.8-1.0

0.6-0.8

（3）涂料厚度一般情況下每邊為0.1-0.3㎜，型腔凹處取正值，凸處取負(fù)值，中心距L處等于零。

（4）砂芯頭與金屬芯座配合間隙

金屬型噴完涂料后還需要進(jìn)一步預(yù)熱，其目的是：

①避免金屬液冷卻太快，造成鑄件產(chǎn)生氣孔、冷隔、澆不到、縮孔、裂紋等缺陷。

②防止鑄鐵件表面產(chǎn)生白口

③保護(hù)金屬型，避免急冷、急熱而引起金屬型劇烈收縮和膨脹，延長其使用幫命。

④減輕鑄件包緊力，利于脫型

⑤確保操作者的

以下表格為各種合金澆注前金屬型預(yù)熱溫度