．制芯

Vulcan和 Macler Assoc公司認為，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劑和制芯機的開發(fā)，還有制造優(yōu)質芯子的工藝方法。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，一般認為冷芯盒法硬化快成本低，但Macler Assoc公司認為應從制芯機和原料的價格、模具成本、作業(yè)費用成本、環(huán)保費用、產生廢棄物的處理費用以及砂再生性等多方面進行比較研討。特別是對下述各點應更加關注。

1．應考慮芯子的尺寸、形狀以及是否中空等方面，對成本進行比較后，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、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，可以用機械的或熱培方式進行有效的再生處理，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和原材料方面的革新和進步，但殼型法在使用上有其明顯的優(yōu)點，例如鑄件表面質量好，落砂性能好，大型芯子用砂量少和芯子有良好的操作強度等。特別是實施殼芯法不需要裝設和保養(yǎng)混砂機，氣體發(fā)生器排放氣體的洗滌器等設備。

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)境影響好的粘結劑，Mouat 公司也認為有可能用于生產，但在經濟上并未得到證明。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進行大的改造或發(fā)展新的制芯機。

的粘接劑是利用無機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

金屬型的排氣系統(tǒng)

由于金屬型本身不透氣，因此型腔的排氣問題必須足夠重視，否則會造成氣孔、冷隔和欠鑄等缺陷。

（1）排氣孔：一般在型腔后充滿處開直徑為1-5㎜的圓形排氣孔。

（2）排氣槽：排氣槽又稱通氣槽、通氣溝等。對于氣槽的深度h，對于鑄鐵和青銅一般為0.25㎜，對于鋁合金一般為0.5㎜，寬度一般為10-15㎜

（3）排氣塞：排氣塞又稱通氣塞，一般用45鋼或銅棒制成。

1）正確地選擇金屬型材料

2）正確地設計金屬型壁厚

3）正確地設計金屬型結構，盡可能地避免尖角及壁厚的急刷變化。

4）設計澆注系統(tǒng)應盡可能使金屬液平穩(wěn)進入型腔，避免金屬液強烈沖刷型腔工作面。對鋼鐵金屬鑄件，應盡可能將澆注系統(tǒng)設計在砂芯中。

5）金屬型毛胚要進行熱處理，消除鑄造應力。

6）應選擇合適的涂料和正確的噴涂工藝以盡可能避免“熱沖擊”。正確地進行金屬型預熱和冷卻。正確掌握鑄件脫型的時間。

7）金屬型使用應仔細清理，使用后要妥善保管。

為提高金屬型壽命，可進行局部滲硅、滲鉻、滲鋁、以及進行陽極化、等離子噴涂等保護措施。

工藝性設計

1、鑄件工藝性設計原則鑄件工藝性設計應在盡量滿足產品結構要求的前提下，通過調整機械加工余量、增大鑄造斜度、增加工藝余量和工藝肋及工藝凸臺等方法，使鑄件結構更加合理，從而獲得優(yōu)質鑄件。鑄件工藝性設計原則：

①為了簡化金屬型結構，提高鑄件質量，產品中需要機械加工的小孔（螺紋孔、安裝孔）一般不鑄出來

②產品中局部厚大處，當不便于設置冒口補縮時，有些小孔也應鑄出來，以加快厚大部位的冷卻速度，避免產生縮松。

③為了便于設置冒口以對整體鑄件進行補縮，有些大孔也不應該鑄出，同時還要調整加工余量，滿足鑄件順序凝固的要求

④為了防止鑄件在生產過程中變形，對一些形的鑄件應增加防變形肋，待后工序

加工去掉。

⑤加工過程中裝卡定位性能差的鑄件，可以根據需要設計定位裝卡凸臺，其位置應有利于鑄件補縮。

⑥在不影響產品性能的前提下，可以局部加大鑄造斜度，避免設計活塊。

2、鑄件工藝性設計參數(shù)的選擇

①零件尺寸精度要求高、表面粗糙度值要求低的加工面，可適當放大加工余量。

②加工面越大，加工余量應相應加大。

③加工面距加工基準面越遠，加工余量應相應增加。

④用砂芯形成的鑄件表面，應比用金屬芯形成的表面給予較大的加工余量。

⑤澆冒口開設的加工面應予較大的加工余量。

3、鑄件圖的繪制

繪制鑄件圖的過程就是鑄造與零件設計、機械加工等部門將鑄件的基準面、加工余量位置及數(shù)值、特殊位置的鑄造斜度等鑄造工藝因素及技術要求，以圖加以說明。鑄件圖既是設計、制造金屬型和鑄件驗收的技術依據，也是機械加工、設計制造工裝夾具的技術文件之一。

4、澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)的設計原則。設計和計算可以參照砂型鑄造的方法，但應考慮金屬型鑄造冷卻快、排氣條件差、澆注位置受到限置等特點，具體原則如下：

① 澆注系統(tǒng)尺寸的大小應保證金屬液在規(guī)定的時間內能良好的充滿金屬型。

② 金屬液應平穩(wěn)流入型腔，不直接沖擊芯和型壁，避免產生渦流和飛濺。

③ 金屬液應順序地充填鑄型，以利于金屬型腔中氣體的排除。

④ 鑄型的熱分布應合理，有利于鑄件金屬凝固，以便于鑄件得到充分的補縮。

⑤ 澆注系統(tǒng)結構設計應簡單、體積小、在保證鑄件質量的前提條件下，金屬液消耗盡可能小。

5、燒注系統(tǒng)的組成部分

①澆口杯：澆口杯接受和貯存一定量的金屬液，同時起到緩沖和浮渣的作用。

②直流道：1)直流道一般設計成封閉式；2)不帶澆口杯的直流道，上部喇叭口直徑不小于d30mm；3)垂直澆道底部受金屬液的沖擊力很大，故高度一般不應超過150mm，如果直流道需要設計得比較高時，可改用傾斜澆道，但傾斜澆道高度也不應超過250mm；4)當直澆道設計超過250mm，可采用蛇形澆道；5)直澆道的截面形狀是圓形。而且直徑不超過25mm。否則易產生渦流，造成澆注過程中金屬液內產生中空現(xiàn)象，卷入氣體，造成氧化夾渣；6)對于大型鋁合金鑄件，可將一個大的截面的直澆道分成2-3個截面較小的直澆道。

③橫澆道：橫澆道起緩沖、穩(wěn)流和擋渣的作用，并將直澆道的金屬液分配給內澆道。金屬液一般不設計，除了底注式加上橫澆道。

④內澆道：內澆道直接與鑄件相連，起著控制金屬液流動速度和方向的作用。