射芯机制作气缸体凸轮室砂芯热芯盒的优化设计

对于热芯盒的设计虽有一些常规资料介绍，但对气缸体凸轮室砂芯这样较为复杂砂芯的制作工艺，介绍的资料尚并不多见。笔者根据近两年来对国内射芯机厂家考查发现，其热芯盒的结构设计尚有较多不尽合理之处。故笔者在此以Z8040射芯机用酚醛树脂覆膜砂制作两种六缸气缸体凸轮室砂芯及一种四缸气缸体的凸轮室砂芯热芯盒方案为例，进行比较评述。

1.射砂方向的确定

对于凸轮室砂芯在Z8040射芯机上用热芯盒工艺制作，较多的射芯机厂家采用的是酚醛树脂覆膜砂，少数工厂则采用的是呋喃树脂砂。对于后者因其制作的砂芯质量不够理想，此处不作介绍；而对于前者，生产实践表明，用图2的射砂方向能获得较高质量的凸轮室砂芯。

在生产实践中，有的公司的工艺人员及模具设计工程师对该类气缸体凸轮室砂芯热芯盒的设计认识不充分，出现了所示的不良方案芯盒结构方案的不足之处是芯盒内腔的空气难以充分地排除，从而使该类砂芯在热芯盒制作方式下较难获得上下表面质量均较高的砂芯;另外，由于制作的砂芯上表面较差而出现废品,从而影响制芯效率。

而所示的气缸体凸轮室砂芯射砂方向，其主要优点是能较充分地排除芯盒内腔空气，从而获得上下表面质量均较高的砂芯。经过射芯机厂家生产实践亦表明，所示热芯盒工艺方案，既能使该类砂芯在用热覆膜砂的条件达到良好质量状态，又能降低其制作成本,获得较高的该类砂芯的生产效率。

2芯盒本体

对于热芯盒本体的优化设计，目前似乎尚无资料对其定量的研究报道，这包括一些权威资料在内亦是如此。根据笔者多年的实践经验认为，其热芯盒本体优化设计，在定性方面可遵循的原则为：主要应体现在本体结构的合理性和适宜尺寸两个方面。

对于Z8040射芯机芯盒的上下芯盒本体设计的主要原则为:其一,结构应尽可能简化;其二，分盒面应尽可能在砂芯的重要特征面（或自然尺寸）结构处;其三，上盒体结构有尽可的刚性，以使其变形量达到低程度及提高其上盒体使用寿命等。

对于热芯盒本体适宜大小尺寸的优化设计，其主要遵循的原则应是：既要保证芯盒本体有适宜的“蓄热”量及其热平衡性，适宜的刚性——即尽可能少的变形量;又要保证芯盒本体不要过重，避免不必要的(动)能量消耗。

所示的热芯盒上盒体结构就不够合理，其上盒体之四个“吊耳”刚性不够，且盒体四个圆形安装孔还存在着与射芯机相应安装结构匹配性差的不足。图4是针对图3不足进行优化后的设计方案。

3底框的优化设计

对于热芯盒底框(座）的设计，许多工厂或公司都沿用射芯机生产厂家所附射芯机使用说明书上推介的结构，或沿用一些手册上介绍的结构。而这些“传统”结构笔者认为其外观粗糙、笨重，加强筋较多地凸显于外部等，如图5所示。

而所示热芯盒的底框，外型规则，加强筋内置而不向外部凸显,表现出“内筋外光”的结构特点。

综上所述不难看出，不同的设计理念对相同砂芯在相似射芯机上的热芯盒设计所表现出结果有较大的不同。笔者认为，在Z8040射芯机上，还有下列一些附件可以做到比“传统”结构更为优化的设计，这类附件主要有:合盒销(套)及其压板，芯盒本体的加热部分，耐磨块部分，上下盒体定位(销)套等。总之，热芯盒的设计亦需与时俱进，靠大家来共同研究和提高。只有这样，才能使热芯盒的制作不断优化，设计技术更趋成熟，以上内容由射芯机厂家为你提供希望可以对你有所帮助。

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