模樣、芯盒與砂箱是砂型鑄造中造型時(shí)用到的主要工藝裝備。

1.模樣

模樣是與鑄件外形及尺寸相似并且在造型時(shí)形成鑄型型腔的工藝裝備。模樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制作加工,具有足夠的剛度和強(qiáng)度,表面光滑,尺寸精確。模樣的尺寸和形狀是由零件圖和鑄造工藝參數(shù)得出的。如圖7-3(a)所示是零件圖,如圖7-3(b)所示是考慮鑄造工藝參數(shù)而得出的工藝圖,如圖7-3(c)所示是鑄件,如圖7-3(d)所示是模樣。

圖7-3 法蘭的零件圖、鑄造工藝圖及鑄件模樣

(a)零件圖 (b)鑄造工藝圖 (c)鑄件 (d)模樣

設(shè)計(jì)模樣時(shí),要考慮的鑄造工藝參數(shù)主要有:收縮率、加工余量、起模斜度、鑄造圓角、芯座等。

根據(jù)制造模樣材料的不同,常用的模樣分為:

(1)木模

用木材制成的模樣稱為木模,木模是鑄造生產(chǎn)中用的最廣泛的一種。它具有價(jià)廉、質(zhì)輕和易于加工成形等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是強(qiáng)度和硬度較低,容易變形和損壞,使用壽命短。一般適用于單件小批量生產(chǎn)。

(2)金屬模

用金屬材料制造的模樣,具有強(qiáng)度高、剛性大、表面光潔、尺寸精確、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),適用于大批量生產(chǎn)。但它的制造難度大、周期長(zhǎng)、成本高。金屬模樣一般在工藝方案確定后,并經(jīng)實(shí)驗(yàn)成熟的情況下再進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的。制造金屬模的常用材料是鋁合金、銅合金、鑄鐵、鑄鋼等。

此外,還有塑料模、石膏模等。

2.芯盒

鑄件的孔及內(nèi)腔是由型芯形成的,型芯是由芯盒制成的。應(yīng)以鑄造工藝圖、生產(chǎn)批量和現(xiàn)有設(shè)備為依據(jù)確定芯盒的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)尺寸。大批量生產(chǎn)應(yīng)選用經(jīng)久耐用的金屬盒,單件小批量生產(chǎn)則可選用使用壽命較短的木質(zhì)芯盒。

3.砂箱

砂箱是鑄造生產(chǎn)常用的工裝,造型時(shí)用來(lái)容納和支撐砂型;澆注時(shí),砂箱對(duì)砂型起固定作用。砂箱可以提高鑄件質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。