1.常用工具、量具（见表5-2、表5-3、表5-4）
表5-2 常用造型工具
表5-3 常用修型工具
表5-4 手工造型常用量具
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2.工装——模样、模板与砂箱
手工造型的主要工艺装备是模样、模板与砂箱。其质量直接影响到铸件精度、造型生产率和劳动强度。
（1）模样与模板 造型常采用的模样有木模、金属模（铝合金、铜合金、铸铁、铸钢等）、塑料模、菱苦土模、泡沫塑料模、石膏模、水泥模等。手工造型以木模应用最广。金属模具有强度高、尺寸精确、表面光洁、耐磨耐用等优点，一般用于大量、成批生产。
造型工在造型之前，在读懂铸造工艺图和工艺卡的基础上，对模样应作必要的质量检查，见表5-5。
表5-5 模样的检查
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模板是由模底板、模样、浇口、冒口及定位销等装配而成（也有整铸的）的。模底板的工作面形成铸型的分型面；模样形成铸件的外轮廓与浇、冒口一起形成铸型型腔。模板有木质模板和金属模板之分。手工造型采用模板造型，能提高生产率、铸件尺寸精度和质量，适于小批、成批生产中应用。
（2）砂箱
1）砂箱分类。手工造型用砂箱其分类方法较多。如可按造型方法分、按砂箱重量和尺寸分、按砂箱结构分、按使用方法分等。其中，按砂箱材料和制造方法的分类见表5-6。
表5-6 砂箱分类
2）手工造型用砂箱的结构特点
①砂箱形状有方形、长方形、圆形或其他形状，多为整铸式，也有用钢材或其他材料焊接而成，以满足不同的工艺需求。
②砂箱多为单壁结构，箱壁上设有数量很多的排气孔。
③砂箱多数有箱带。
④砂箱长度方向的两端设有手柄、吊轴或吊环，以便搬运、翻箱、合型、落砂操作。设有箱耳，用以安装定位销和定位套，以确保合型的定位精度。
⑤砂箱宽度方向上设有紧固结构，如用箱卡紧固砂箱的楔形箱耳。
3）砂箱及其附件的材料见表5-7。
表5-7 砂箱及其附件的材料
4）砂箱内框尺寸的确定。砂箱尺寸一般用砂箱内框的长、宽、高尺寸来表示。砂型箱内框尺寸是根据零件工艺布置图和吃砂量来确定的。吃砂量就是模样（包含浇、冒口）边沿到砂箱的内壁、箱顶、箱底、箱带之间的距离。吃砂量的选择可参考表5-8。
表5-8 最小吃砂量 （单位：mm）
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注：1.模样平均轮廓尺寸=（在分型面处模样的最大长度+最大宽度）/2。
2.b和c，一般取b＞c。
3.横浇道到箱口的吃砂量为（0.8～1）a。
4.当模样的轮廓是芯头时，旁吃砂量可减少1/3～1/2，顶吃砂量可减少1/2，个别模样的芯头在砂箱长度方向上特别伸出时，可不留吃砂量。
5.箱带下端和模样之间的吃砂量一般为25～40mm，而大铸件可留40～80mm。
6.浇冒口和箱壁、箱带之间的吃砂量一般为50mm以上。
通用砂箱的规格系列见表5-9。当按模样尺寸和吃砂量计算出砂箱尺寸后，可按表5-9中的规格选择数值靠近的尺寸。
表5-9 生产中应用较多的通用砂箱规格 （单位：mm）
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5）箱壁尺寸。单件小批生产手工造型用的简易砂箱箱壁的形式和尺寸见表5-10。大批量生产手工造型用的砂箱箱壁的形式和尺寸见表5-11。
表5-10 简易砂箱箱壁的形式和尺寸 （单位：mm）
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注：A—砂箱内框长度；B—砂箱内框宽度。
表5-11 大批量生产手工造型用的砂箱箱壁的形式和尺寸 （单位：mm）
注：A——砂箱内框长度；B——砂箱内框宽度。
6）箱壁加强肋。为减小砂箱壁厚又不影响砂箱的强度和刚度，在砂箱箱壁外侧可设置纵向和横向加强肋。应注意的是，加强肋的位置不能妨碍砂箱的定位和紧固。
7）箱壁转角。砂箱转角处是应力集中的地方，因此，手工造型砂箱通常设计成45°倒角过渡，机器造型砂箱采用圆角过渡，如图5-1所示。
8）箱壁排气孔。大、中型砂箱箱壁上需设计出均匀分布的排气孔，以便排除烘干或浇注时铸型内产生的气体。排气孔形状为内小外大的锥形圆孔或腰圆形孔，交错排列，以减少对箱壁强度的削弱，如图5-2所示。
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图5-1 砂箱四角的过渡结构形式
a）倒角过渡 b）圆角过渡
图5-2 砂箱壁排气孔
a）圆形排气孔 b）腰圆形排气孔
9）砂箱箱带。合理布置箱带，可以增加砂型的强度和砂箱刚度。小砂箱常用横箱带，中、大型砂箱多用十字箱带，特大砂箱最好采用错位的十字箱带。为减少砂箱铸造应力，在砂箱两端可把箱带做出断口。箱带布置应留出浇口、冒口、通气针、通气芯头、压砂板等工艺位置。
箱带的布置尺寸和截面尺寸见表5-12。
表5-12 箱带的布置尺寸和截面尺寸 （单位：mm）
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注：A—砂箱内框长度；B—砂箱内框宽度。
10）砂箱的定位方法。在铸造生产中，砂箱与模板、上箱与下箱都有一定的定位要求。应根据生产实际，选用合适的定位方法，防止错箱，以保证铸件的尺寸精度。手工造型砂箱常用的定位方法见表5-13。
表5-13 手工造型砂箱常用的定位方法
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11）合型锁紧结构。合型后，上下砂箱一定要锁紧，避免搬运时砂箱错位，或浇注时抬箱。合型的锁紧结构形式有：楔形箱卡锁紧、楔片锁紧销锁紧、螺栓锁紧、螺栓箱卡锁紧等，如图5-3所示。
①普通机器造型中、小砂箱，上下砂箱外缘设有对称布置的楔形卡台，用箱卡锁紧（图5-3a）。
②小批量的中、大型砂箱，多用带楔片的锁紧销（图5-3b）。
③单件生产的大、中型砂箱，多采用螺栓锁紧结构（图5-3c）。
④手工造型中小型砂箱，多采用箱卡、螺栓组合锁紧结构（图5-3d）。
图5-3 合型锁紧结构
a）楔形箱耳卡台、箱卡结构 b）带楔片的锁紧销结构 c）螺栓锁紧结构 d）组合锁紧结构
1—上砂箱 2—下砂箱 3—楔形箱耳卡台 4—箱卡
12）砂箱的吊运装置。砂箱吊运装置有：箱把、吊轴、吊环等。为了保证安全，需要较大的安全因数。
①箱把。手工造型小砂箱采用箱把，箱把的配制方法见表5-14。手工小型砂箱箱把的结构尺寸见表5-15。
表5-14 箱把的配制方法
表5-15 手工小型砂箱箱把的结构尺寸 （单位：mm）
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②吊轴与吊环。对于大、中型砂箱，由于重量大，需用桥式起重机吊运，在砂箱上设置有供吊运用的吊轴、吊耳或吊环等搬运装置，应视砂箱重量选用其形式、材质和尺寸。
大、中型砂箱采用吊轴，如图5-4所示。吊轴分为整铸式和铸入式两种。整铸式又分单独的、与定位箱耳连在一起的两种。一个砂箱一般设2个，需要时可设4个。
图5-4 砂箱吊轴的结构形式（材料：15钢或Q235-A）
a）铸入式吊轴 b）砂箱高度≤300mm时的整铸式吊轴 c）砂箱高度=300～400mm时的整铸式吊轴 d）砂箱高度h＜500mm时的整铸式吊轴
大、中型砂箱除吊轴外，还常设置4～6个吊环，以便砂箱翻转和吊运。吊环常采用铸入式。吊环如图5-5所示。
图5-5 吊环结构（材料：15钢或Q235A）
13）砂箱的技术要求及使用守则
①砂箱的技术要求
a.砂箱毛坯按允许的尺寸偏差和形位公差进行验收。
b.砂箱的机械加工精度包括分型面平行度、填砂面与分型面平行度、定位销孔中心距公差、定位销孔轴线与分型面的垂直度等，都必须符合要求。
c.规定定位销孔和导向套内孔的允许磨损范围。
②使用守则
a.砂箱在使用前应仔细检查箱轴、吊环、箱角、箱壁等关键部位，发现有破裂、损伤等情况时应停止使用。
b.对于铸钢、铸铁中型砂箱长度方向壁的变形，允许局部向外扩大不超过15mm，向内不超过8mm。高压和滑道式砂箱不包括在内。
c.砂箱定位销孔、定位套内孔的磨损极限见表5-16。
表5-16 砂箱定位销孔、定位套孔的磨损极限 （单位：mm）
当磨损量超出极限时，允许镶套修复，但不超过两次；高压造型机用砂箱的定位套内孔磨损极限不得超过+0.2mm；根据产品情况的不同，其磨损极限可适当放大或缩小。
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