铸造工艺学(课本).doc
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秋季学期铸造工艺学教案主讲教师荣守范
目 录
第一章 铸造工艺设计概论 1
第一节 铸造工艺设计的概念、设计依据、内容及程序 1
第二节 铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系 3
第二章 铸造工艺方案的确定 4
第一节 零件结构的铸造工艺性 4
第二节 造型、造芯方法的选择 4
第三节 浇注位置的确定 6
第四节 分型面的选择 8
第三章 砂芯设计及铸造工艺设计参数 10
第一节 砂芯设计 10
第二节 铸造工艺设计参数 12
第四章 浇注系统设计 17
第一节 液态金属在浇注系统基本组元中的流动 17
第二节 浇注系统的基本类型及选择 21
第三节 计算阻流截面的水力学公式 25
第四节 铸铁件浇注系统设计与计算 28
第五节 其他合金铸件浇注系统的特点 32
第六节 金属过滤技术 35
第五章 冒口、冷铁和铸肋 37
第一节 冒口的种类及补缩原理 37
第二节 铸钢件冒口的设计与计算 39
第三节 铸铁件实用冒口的设计 44
第四节 提高通用冒口补缩效率的措施和特种冒口 53
第五节 冷铁 56
第六节 铸肋 59
第一章 铸造工艺设计概论
第一节 铸造工艺设计的概念、设计依据、内容及程序
一、概念
现代科学技术的发展，要求金属铸件具有高的力学性能、尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同时还要求生产周期短，成本低。
因此，铸件在生产之前，首先应进行铸造工艺设计，使铸件的整个工艺过程都能实现科学操作，才能有效地控制铸件的形成过程，达到优质高产的效果。
铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。
铸造工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。
因此，铸造工艺设计的好坏，对铸件品质、生产率和成本起着重要作用。
二、设计依据
在进行铸造工艺设计前，设计者应掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件，这些是铸造工艺设计的基本依据。
此外，要求设计者有一定的生产经验和设计经验，并应对铸造先进技术有所了解。
具有经济观点和发展观点，才能很好地完成设计任务。
（一）生产任务
（1）铸造零件图样 提供的图样必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。
设计者应仔细审查图样。
注意零件的结构是否符合铸造工艺性，若认为有必要修改图样时，须与原设计单位或订货单位共同研究，取得一致意见后以修改后的图样作为设计依据。
（2）零件的技术要求 金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其他特殊性能要求，如是否经水压、气压试验，零件在机器上的工作条件等。
在铸造工艺设计时应注意满足这些要求。
（3）产品数量及生产期限 产品数量是指批量大小。
生产期限是指交货日期的长短。
对于批量大的产品，应尽可能采用先进技术。
对于应急的单件产品，则应考虑使工艺装备尽可能简单，以便缩短生产周期，并获得较大的经济效益。
（二）生产条件
（1）设备能力包括起重运输机的吨位和最大起重高度、熔炉的形式、吨位和生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度和大门尺寸等。
（2）车间原材料的应用情况和供应情况。
（3）工人技术水平和生产经验。
（4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验。
（三）考虑经济性
对各种原材料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等，都应有所了解，以便考核该项工艺的经济性。
三、设计内容和程序
铸造工艺设计的一般内容和程序
项目
内容
用途及应用范围
设计程序
铸造工艺图
在零件图上，用标准（JB2435-78）规定的红、蓝色符号表示出：
浇注位置和分型面，加工余量，铸造收缩率（说明）。
起模斜度，模样的反变形量，分型负数，工艺补正量，浇注系统和冒口，内外冷铁，铸肋，砂芯形状，数量和芯头大小等
用于制造模样、模板、芯盒等工艺装备，也是设计这些金属模具的依据。
还是生产准备和铸件验收的根据。
适用于各种批量的生产。
（1）零件的技术条件和结构工艺性分析
（2）选择铸造及造型方法
（3）确定浇注位置和分型面
（4）选用工艺参数
（5）设计浇冒口，冷铁和铸肋
（6）砂芯设计
铸件图
反映铸件实际形状、尺寸和技术要求。
用标准规定符号和文字标注，反映内容：
加工余量，工艺余量，不铸出的孔槽，铸件尺寸公差，加工基准，铸件金属牌号，热处理规范，铸件验收技术条件等
是铸件检验和验收、机械加工夹具设计的依据。
适用于成批、大量生产或重要的铸件
（7）在完成铸造工艺图的基础上，画出铸件图
铸型装配图
表示出浇注位置，分型面、砂芯数目，固定和下芯顺序，浇注系统、冒口和冷铁布置，砂箱结构和尺寸等
是生产准备、合箱、检验、工艺调整的依据。
适用于成批、大量生产的重要件，单件生产的重型件
（8）通常在完成砂箱设计后画出
铸造工艺卡
说明造型、造芯、浇注、开箱、清理等工艺操作过程及要求
用于生产管理和经济核算。
依据批量大小，填写必要内容
（9）综合整个设计内容
铸造工艺设计内容的繁简程度，主要决定于批量的大小、生产要求和生产条件。
一般包括下列内容：
铸造工艺图，铸件（毛坯）图、铸型装配图（合箱图）、工艺卡及操作工艺规程。
广义地讲，铸造工艺装备的设计也属于铸造工艺设计的内容，例如模样图、芯盒图、砂箱图、压铁图、专用量具图和样板图、组合下芯夹具图等。
大量生产的定型产品、特殊重要的单件生产的铸件等铸造工艺设计一般订得细致，内容涉及较多。
单件、小批生产的一般性产品，设计内容可以简化。
在最简单的情况下，只绘一张铸造工艺图。
铸造工艺设计所涉及的内容和一般设计程序如表所列。
第二节 铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系
铸造工艺设计人员应时刻关心铸件成本、节约能源和环境保护问题。
从零件结构的铸造工艺性的改进，铸造、造型、造芯方法的选择，铸造工艺方案的确定，浇注系统和冒口的设计，直至铸件清理方法等，每道工序都与上述问题有关。
举例而言，对铸钢件采用保温冒口后，绝大多数的铸件工艺出品率都可以提高10％～20％，甚至更高。
专门的分析表明，铸件的工艺出品率还不能充分表明保温冒口的经济效益，应该用铸件成品率来考核。
铸件成品率的定义是铸件质量除以投入熔炉中的金属原料质量，，以百分数表示。
它和铸件工艺出品率的差别是计入了熔炼和浇注的损耗。
对铸钢来说，这种损耗约占6％。
用普通砂型冒口的铸钢件成品率约为43％；而用保温冒口的铸钢件成品率约为68％。
相应地，利润率也由原来的5.37％增加为14.16％。
由此可见，铸造工艺设计时，采用不同的工艺，对铸造车间或工厂的金属成本、熔炼金属量、能源消耗、铸件工艺出品率和成品率、工时费用、铸件成本和利润率等，都有显著的影响。
铸造工艺设计中要注意节约能源。
例如，采用湿型铸造法比干型铸造法要节省燃料消耗。
使用自硬砂型取代普通干砂型，采用冷芯盒法制芯，而不选用普通烘干法制或热芯盒法，都可以节约燃料或电力消耗。
为了保护环境和维护工人身体健康，在铸造工艺设计中要避免选用有毒害和高粉尘的工艺方法，或者应采用相应对策，以确保安全和不污染环境。
例如，当采用冷芯盒制芯工艺时，对于硬化气体中的二甲基乙胺、三乙胺、SO2等应进行严格的控制，经过有效地吸收、净化后，才可以排放入大气。
对于浇注、落砂等造成的烟气和高粉尘空气，也应净化后排放。
第二章 铸造工艺方案的确定
第一节 零件结构的铸造工艺性
1.零件结构的铸造工艺性
指的是零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。
2.考察零件结构铸造工艺性的依据
1.避免缺陷方面
壁厚不能有急剧变化
设计铸件时应避免出现冷却时使铸件收缩受阻的形状
铸件应避免设计成大的水平平面
设计铸件窗口时不得削弱铸件强度
铸件不要设计成有清砂困难的形状
设计需加工的铸件时不要忘记设计加工时的装卡部位
设计有加工面的铸件时不要忽视尽量减少加工面积
简化铸造工艺方面
设计重而大的铸件时不应忘记在铸件上设计吊运措施
设计铸件时，肋的布置不应妨碍起模
设计铸件内腔肋时不得妨碍清砂或削弱型芯强度
设计铸件凸台时不得妨碍起模和造型
设计铸件时应注意尽量不采用多个分型面
设计铸件时应尽量减少采用型芯
设计的铸件应尽量避免采用孤悬的型芯
设计的铸件不应引起型芯支撑不稳定
材质方面
灰铸铁的加强肋不应设在受拉伸侧
球墨铸铁件（缸体）结构的合理与不合理
可锻铸铁轴承座
铜合金三通阀阀体铸件
第二节 造型、造芯方法的选择
砂型铸造的各种造型、造芯方法可参照以下原则选用：
1、优先采用潮型
当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。
在考虑应用湿型时应注意以下几种情况：
（1）铸件过高，金属静压力超过湿型的抗压强度时，应考虑使用干砂型或自硬砂型等。
要具体分析：
如果铸件壁薄，虽然铸件很高大，但出现涨砂、粘砂、跑火的倾向小。
可以把此限制适当放宽。
因为在浇注结束前，金属静压力尚未达到最高值时，铸件下部表面上已凝结一层金属壳。
此外，采用优质钠膨润土型砂或活化膨润土型砂，其砂型湿压强度较高，为铸造较高大的逐渐创造了条件。
（2）浇注位置上铸件有较大水平壁时，用湿型容易引起夹砂缺陷，应考虑使用其他砂型。
（3）造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不宜用湿型。
例如在铸件复杂，砂芯多，下芯时间长且铸件尺寸大等条件下，湿型放置过久会风干，使表面强度降低，易出现冲砂缺陷。
因此湿型一般应在当天浇注。
如需次日浇注，应将造好的上下半型空合箱，防止水分散失，于次日浇注前开箱、下芯，再合箱浇注。
更长的过程应考虑用其他砂型。
（4）型内放置冷铁较多时，应避免使用湿型。
如果湿型内有泠铁时，冷铁应事先预热，放入型内要及时合箱浇注，以免冷铁变冷而凝结“水珠”，浇注后引起气孔缺陷。
认为湿型不可靠时，可考虑使用表干砂型，砂型只进行表面烘干，根据铸件大小及壁厚，烘干深度在15~18mm。
它具有湿型的许多优点，而在性能上却比湿型好，减少了气孔、冲砂、胀砂、夹砂的倾向。
多用于手工或机器造型的中大件。
对于大型铸件，可以应用树脂自硬砂型、水玻璃砂型以及粘土干砂型。
用树脂自硬砂可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件，但成本较高。
2、造型、造芯方法应和生产批量相适应
大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。
老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不高，工人劳动强度大，噪声大，不适应大量生产的要求，应逐步加以改造。
对于小型铸件，可以采用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造型线生产效率又高，占地面积也少；对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线。
为了适应快速、高精度造型生产线的要求，造芯方法可选用：
冷芯盒、热芯盒及壳芯等造芯方法。
中等批量的大型铸件可以考虑用树脂自硬砂造型和造芯、抛砂造型等。
单件小批量的重型铸件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能适应各种复杂的要求，比较灵活，不要求很多工艺装备。
可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干砂、树脂自硬砂型及水泥砂型等；对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。
批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜。
虽然模具、砂箱等开始投资高，但可以从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。
3、造型方法应适合工厂条件
如有的工厂生产大型机床床身等铸件，多采用组芯造型法。
着重考虑设计、制造芯盒的通用化问题，不制作模样和砂箱，在地坑中组芯；而另外的工厂则采用砂箱造型法，制作模样。
不同的工厂生产条件、生产习惯、所积累的经验各不一样。
如果车间内吊车的吨位小、烘干炉也小，而需要制作大件时，用组芯造型法是行之有效的。
每个铸工车间只有很少的几种造型、造芯方法，所选择的方法应切合现场实际条件。
4、要兼顾铸件的精度要求和成本
各种造型、造芯方法所获得的铸件精度不同，初投资和生产率也不一致，最终的经济效益也有差异。
因此，要做到多、快、好、省，就应当兼顾到各个方面。
应对所选用的造型方法进行初步的成本估算，以确定经济效益高又能保证铸件要求的造型、造芯方法。
第三节 浇注位置的确定
铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。
确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的一环，关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易，因此往往须制订出几种方案加以分析、对比，择优选用。
浇注位置与造型（合箱）位置、铸件冷却位置可以不同。
生产中常以浇注时分型面是处于水平、垂直或倾斜位置，分别称为水平浇注、垂直浇注或倾斜浇注，但这不代表铸件的浇注位置的函义。
浇注位置一般于选择造型方法之后确定。
根据合金种类、铸件结构和技术要求，结合选定的造型方法，先确定出铸件上质量要求高的部位（如重要加工面、受力较大的部位、承受压力的部位等）。
结合生产条件估计主要废品倾向和容易发生缺陷的部位（如厚大部位容易出现收缩缺陷。
大平面上容易产生夹砂结疤。
薄壁部位容易发生浇不到、冷隔。
薄厚相差悬殊的部位应力集中，容易发生裂纹等）。
这样在确定浇注位置时，就应使重要部位处于有利的状态，并针对容易出现的缺陷，采取相应的工艺措施予以防止。
应指出，确定浇注位置在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。
实现顺序凝固的铸件，可消除缩孔、缩松，保证获得致密的铸件。
在这种条件下，浇注位置的确定应有利于安放冒口；实现同时凝固的铸件，内应力小，变形小，金相组织比较均匀一致，不用或很少采用冒口，节约金属，减小热裂倾向。
铸件内部可能有缩孔或轴线缩松存在。
因此多应用于薄壁铸件或内部出现轻微轴线缩松不影响使用的情况下。
这时，如果铸件有局部肥厚部位，可置于浇注位置的底部，利用冷铁或其它激冷措施，实现同时凝固。
灰铸铁、球墨铸铁件常利用凝固阶段的共晶体积膨胀来消除收缩缺陷，因此，可不遵守顺序凝固条件而获得健全铸件。
根据对合金凝固理论的研究和生产经验，确定浇注位置时应考虑以下原则：
1、铸件的重要部位应尽量置于下部
铸件下部金属在上部金属的静压力下凝固并得到补缩，组织致密。
2、重要加工面应朝下或呈直立状态
经验表明，气孔、非金属夹杂物等缺陷多出现在朝上的表面，而朝下的表面或侧立面通常比较光洁，出现缺陷的可能性小。
个别加工表面必须朝上时，应适当放大加工余量，以保证加工后不出现缺陷。
各种机床床身的导轨面是关键表面，不允许有砂眼、气孔、渣孔、裂纹和缩松等缺陷，而且要求组织致密、均匀，以保证硬度值在规定范围内。
因此，尽管导轨面比较肥厚，对于灰铸铁件而言，床身的最佳浇注位置是导轨面朝下。
缸筒和卷筒等圆筒形铸件的重要表面是内、外圆柱面，要求加工后金相组织均匀、无缺陷，其最优浇注位置应是内、外圆柱面呈直立状态。
3、使铸件的大平面位置朝下，避免夹砂结疤类缺陷
对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷。
倾斜浇注时，依砂箱大小，H值一般控制在200~400mm范围内。
4、应保证铸件能充满
对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下，以免出现浇不到、冷隔等缺陷。
5、应有利于铸件的补缩
对于因合金体收缩大或铸件结构上厚薄不均匀而易于出现缩孔、缩松的铸件，浇注位置的选择应优先考虑实现顺序凝固的条件，要便于安放冒口和发挥冒口的补缩作用。
双排链轮铸钢件的正确浇注位置如图所示。
6、避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验
经验表明，吊砂在合箱、浇注时容易塌箱。
向上半型上安放吊芯很不方便。
悬臂砂芯不稳固，在金属浮力作用下易偏斜，故应尽力避免。
此外，要照顾到下芯、合箱和检验的方便。
7、应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致
这样可以避免在合箱后，或于浇注后再次翻转铸型。
翻转铸型不仅劳动量大，而且易引起砂芯移动、掉砂、甚至跑火等缺陷。
只在个别情况下，如单件、小批量生产较大的球墨铸铁曲轴时，为了造型方便和加强冒口的补缩效果，常采用横浇竖冷方案。
于浇注后将铸型竖起来，让冒口在最上端进行补缩。
当浇注位置和冷却位置不一致时，应在铸造工艺图上注明。
此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。
同一个铸件，例如球铁曲轴，在单件小批生产的条件下，采用横浇竖冷是合理的。
而当大批大量生产时，则应采用造型、合箱、浇注和冷却位置一致的卧浇、卧冷方案。
第四节 分型面的选择
分型面（partingplan）是指两半型相互接触的表面。
除了地面软床造型、明浇的小件、实型铸造法及熔模铸造以外，都要选择分型面。
分型面的选择原则
1.应使铸件全部或大部置于同一半型内
分型面主要是为了取出模样而设置的，但对铸件精度会造成损害。
1）箱对准时的误差会使铸件产生错偏
2）箱不严，会使铸件在垂直分型面方向上的尺寸增加因此，为了保证铸件精度，如果做不到上述要求，也应尽可能把铸件的加工面和加工基准面放在同一半型内。
2.应尽量减少分型面的数目
分型面少，铸件精度就容易保证，且砂箱数目少。
但这不是绝对的。
3.机器造型的中小件，一般只允许有一个分型面，以便充分发挥造型机的生产率，凡不能出砂的部位均采用砂芯，而不允许用活块或多分型面。
但在下列情况下，往往采用多分型面的劈箱造型
1）铸件高大而复杂，采用单分型面会使模样很高，起模斜度会使铸件形状有较大的改变
2）砂箱很深，造型不方便
3）砂芯多而型腔深且窄，下芯困难
我们选择分型面时总的原则是应该尽量减少分型面，但针对具体条件，有时采用多分型面也是有利的。
如右图所示：
4.分型面应尽量选用平面
平直的分型面可简化造型过程和模底板的制造，易于保证铸件精度，在机器造型中，如铸件形状必须采用不平分型面，应尽量选用规则的曲面，如圆柱面或折面。
因为只有上、下模底板表面曲度精确一致时才能合箱严密，不规则曲面会给模底板的加工带来困难。
规则曲面分型面
手工造型时，曲面分型面是用手工切挖型砂来实现的，只是增加了切挖的步骤，却减少了砂芯的的数目。
因此，手工造型中有时采用挖砂造型形成的不平分型面。
4.应便于下芯、合箱和检查型腔尺寸
在手工造型时，模样及芯盒尺寸精度不高，在下芯、合箱时，造型工需要检查型腔尺寸，并调整砂芯位置，才能保证壁厚均匀。
为此，应尽量把主要砂芯放在下半型中。
下图的减速器箱盖的手工造型工艺方案采用两个分型面，目的就是便于合箱时检查尺寸。
5.不使砂箱过高
分型面通常选在铸件最大截面上，以使砂箱不至于过高。
因为砂箱高，会使造型困难，填砂、紧实、起模、下芯都不方便。
几乎所有的造型机都对砂箱高度有限制。
手工铸造大型铸件时，一般选用多分型面，即用多箱造型以控制每节砂箱的高度，使其不致过高。
6.受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度
7.注意减轻铸件清理和机械加工量
以上简要介绍了选择分型面的原则，这些原则有的相互矛盾和制约。
一个铸件应以哪几项原则为主来选择分型面，这需要进行多个方案的对比，根据实际生产条件，并结合经验作出正确的判断，最后选出最佳方案，付诸实施。
第三章 砂芯设计及铸造工艺设计参数
第一节 砂芯设计
1.砂芯的功用
形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位
砂型局部要求特殊性能的部分，有时也用砂芯
2.砂芯应满足以下要求
具有足够的强度和刚度
在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出型外
铸件收缩时阻力小，容易清砂
一、确定砂芯形状（分块）几分盒面选择的基本原则
总原则
使造芯到下芯的整个过程方便
不致造成气孔等缺陷
铸件内腔尺寸精确
使芯盒结构简单
（一）保证铸件内腔尺寸精确
凡是铸件内腔尺寸要求较严的部分应由同一半砂芯形成，避免被分盒面所分割，更不宜化分为几个砂芯。
但手工造型中大的砂芯，为保证某一部位精度，有时需将砂芯分块。
（二）保证操作方便
复杂的大砂芯、细而长的砂芯可分为几个小而简单砂芯。
细而长的砂芯易变形，应分成数段，并设法使芯盒通用。
在划分砂芯时要防止液体金属钻入砂芯分割面的缝隙，堵塞砂芯通气道。
（三）保证铸件壁厚均匀
使砂芯的起模斜度和模样的起模斜度大小、方向一致，保证铸件壁厚均匀
（四）应尽量减少砂芯数目
用砂胎（自带砂芯）或吊砂可减少砂芯，右图为12VB柴油机曲轴定位套的机器造型方案。
在手工造型时，遇到难于出模的地方，一般尽量用模样“活块”，即用“活块”取代砂芯。
这样虽然增加了造型工时，但却节省了芯盒、制芯工时及费用
（五）填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面
为此，需要进炉烘干的大砂芯，常被沿最大截面切分为两半制作。
（六）砂芯形状适应造型、制芯方法
高速造型线限制下芯时间，对一型多铸的小铸件，不允许逐个下芯，因此，划分砂芯形状时，常把几个到十几个小砂芯连成一个大砂芯，以便节约下芯、制芯时间，以适应机器造型节拍的要求。
对壳芯、热芯和冷芯盒砂芯要从便于射紧砂芯方面来考虑改进砂芯形状。
除上述的原则外，还应使没块砂芯有足够的断面，保证有一定的强度和刚度，并能顺利排出砂芯中的气体；使芯盒结构简单，便于制造和使用等。
二、芯头设计
芯头：
伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。
对芯头的要求
定位和固定砂芯，使砂芯在铸造中有准确的位置，并能承受砂芯重力及浇注时液体金属对砂芯的浮力，使之不破坏
芯头应能及时排出浇注后砂芯所产生的气体至型外
上下芯头及芯号容易识别，不致下错方向或芯号
下芯、合型方便，芯头应有适当斜度和间隙
芯头可分为垂直芯头和水平芯头（包括悬臂式芯头）两大类
（一）芯头的组成
典型的芯头的结构如右图所示。
包括：
芯头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构
1、芯头长度
砂芯伸入铸型部分的长度
2、芯头斜度 对垂直芯头，上、下芯头都应设有斜度
3、芯头间隙 为了下芯方便，通常在芯头和信座之间留有间隙
4、压环、防压环和集砂槽
压环的作用
合箱后它能把砂芯压紧，避免金属液沿间隙钻入芯头
防压环的作用
下芯、合箱时，它可防止此处砂型被压塌，因而可以防止掉砂
集砂槽的作用
用来存放个别的散落砂粒，这样就可以加快下芯速度
（二）芯头承压面积的核算
由于砂芯的强度通常都大于铸型的强度，故只核算铸型的许用压应力即可。
如果实际承压面积不能满足上式要求，则说明芯头尺寸过小，应适当放大芯头。
若受砂箱等条件限制，不能增加芯头尺寸，可采用提高芯座抗压强度（许用压应力）的方法，如在芯座部分附加砂芯、铁片、耐火砖等。
在许可的情况下，附加芯撑，也等于增加了承压面积。
（三）特殊定位芯头
有的砂芯有特殊的定位要求，如防止砂芯在型内绕轴线转动，不许可轴向位移偏差过大或下芯时搞错方位，这时就应采用特殊定位芯头。
第二节 铸造工艺设计参数
铸造工艺设计参数（简称工艺参数）
通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据，这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸有关，即与铸件的精度有密切关系，同时也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。
铸造工艺设计参数主要有：
1.铸件尺寸公差
2.铸件重量公差
3.
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