1.型芯的作用及分类
（1）型芯的作用及特点 主要是用来形成铸件的内腔、穿透孔，有时也用于组成铸件的外形。它是构成铸型型腔的重要组成部分。
由于型芯四面受高温金属液所包围，受到的冲刷和烘烤比砂型更厉害。在冷却过程中由于凝固收缩，受到很大压缩力，因此要求型芯必须具有比砂型更高的强度、耐火度、透气性和退让性等特点。
（2）型芯的分类方法 按型芯本身特点分类，见表5-65。
表5-65 型芯的分类
按型芯制造方法分类。手工制芯方法根据型芯尺寸、形状、批量、生产条件进行选择，见表5-66。
表5-66 手工制芯方法分类
2.型芯的结构
典型的型芯结构，包含芯身（形成铸型的一部分）、芯骨、芯头和出气孔，如图5-13所示。
图5-13 型芯结构
1—芯身部分 2—芯头部分 3—芯骨 4—出气孔
（1）芯骨
1）芯骨的作用与使用要求见表5-67。
表5-67 芯骨的作用与使用要求
2）芯骨的种类和制作方法。选用芯骨应根据型芯结构和工作条件进行，芯骨的种类和制作方法见表5-68。
表5-68 芯骨的种类和制作方法
3）铸铁芯骨的结构和尺寸。铸铁芯骨的结构是由骨架、骨齿和吊环构成，如图5-14所示。
图5-14 铸铁芯骨的结构
1—骨架 2—骨齿 3—吊环
在制作铸铁芯骨时，要考虑使用时的要求，一般要确定四个主要尺寸，即骨架截面尺寸（见表5-69）、骨齿直径（见表5-70）、吊环直径（见表5-71）和芯骨的吃砂量（见表5-72）。
表5-69 骨架截面尺寸
表5-70 铸铁芯骨骨齿直径 （单位：mm）
表5-71 芯骨铸入吊环直径
注：1.材质：芯骨上铸入的吊环用铁丝或圆钢弯制而成。
2.按每个型芯用4只吊环计，若减少吊环数目，则要相应加粗。φ12mm的4只吊环可承载3.5t，φ15mm的4只吊环可承载5.5t。
表5-72 芯骨的吃砂量
（2）型芯的排气 浇注时，为使在型芯中产生的气体能顺利通过芯头及时排出，在型芯中都要开设出气孔。
1）对型芯中开设的出气孔应要求：①尺寸要足够大、数量足够多，才能保证产生的气体都能及时排出；②气孔要相互连通，不可中断或堵死；③气孔只应从芯头处引出，不应通到型芯的工作面，以免金属液钻入堵塞气孔。
2）型芯的排气方法见表5-73。
表5-73 型芯的排气方法
3）蜡线的配制及储存方法见表5-74。
表5-74 蜡线的配制及储存方法
3.芯盒制芯方法
芯盒是制芯的工艺装备。有木质、金木结构、塑料、铝合金等多种芯盒，最常用的是木质芯盒。木质芯盒由多块木料，按一定形式拼接组合而成。根据铸件的尺寸精度、表面质量要求，以及芯盒重复使用的程度，木质芯盒分为三个等级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。制芯工在手工制芯操作之前，应对木质芯盒质量进行如下检查：
1）按铸造工艺图或工艺卡核对芯盒、刮板的数量。
2）了解芯盒的结构、出砂顺序、出气方式、吊芯位置及吊芯方式等。
3）检查芯盒的变形情况，有无裂纹、磨损情况。
4）活动部分的松动情况，活动部分有无丢失。
5）卡紧装置是否可靠。
6）检查木质芯盒的定位装置。对开式木质芯盒分盒面处应安装定位装置，以防砂芯错边。
（1）整体式芯盒制芯方法 见表5-75。
表5-75 整体式芯盒制芯方法
（续）
（2）对分式芯盒制芯 对分式芯盒分为垂直对分式和水平对分式两种，两半芯盒要有定位和夹紧装置。
1）垂直对分式芯盒制芯见表5-76。
表5-76 垂直对分式芯盒制芯
（续）
2）水平对分式芯盒制芯见表5-77。
表5-77 水平对分式芯盒制芯
（续）
（3）脱落式芯盒制芯 在脱落式芯盒中，把妨碍型芯起出的部分做成活块，取芯时，活块和型芯一起倒出，然后从不同方向取下各个活块。可见，脱落式芯盒的结构是：外部是芯盒套框，框内是由形成型芯的芯盒、活动块组成。套框内壁与活动块的结合面有相应斜度且贴合严密，如表5-78中图所示。(www.xing528.com)
脱落式芯盒的制芯方法见表5-78。
表5-78 脱落式芯盒的制芯方法
（续）
4.刮板制芯
（1）刮板制芯方法 见表5-79。
表5-79 刮板制芯方法
（续）
（2）导向刮板制芯方法 见表5-80。
表5-80 导向刮板制芯方法
（续）
5.制芯工艺规则
（1）制芯前的准备
1）读懂工艺图和有关文件，弄明白与制芯工艺有关的内容。
2）检查芯盒。①芯盒内应干净；②芯盒的数量、编号；③芯盒工作面应完整，如有变形、缺损、凹坑、裂纹、尺寸偏差、活块定位装置松动量超过规定范围，应退回修整；④芯盒上的夹紧装置如紧固卡、紧固螺栓应安全可靠；⑤芯盒上的定位装置如定位孔、定位销应齐全，配合灵活、严密；⑥必要时，为防粘模，可刷上相应的脱模剂，如煤油、全损耗系统用油（机油）或滑石粉。
3）检查芯骨。①芯骨的结构和尺寸必须符合工艺图要求；②芯骨必须保证型芯有足够的强度和刚度，不妨碍铸件收缩和排气，清砂时容易取出；③芯骨应保证型芯硬化（指水玻璃型芯、树脂自硬型芯等）或烘干（指粘土型芯）后能吊动。芯骨上吊环应有足够强度，铸入或焊接位置能保证吊运的型芯平稳。
4）检查冷铁。铸钢件型芯上的外冷铁，材质必须也是钢的，尺寸形状符合工艺图要求，表面干净无锈蚀和油污，平整，与铸件上圆角相吻合。
5）芯砂与涂料。芯砂与涂料必须符合工艺规定，性能合格。
（2）舂砂
1）芯盒放稳、对好活块、夹紧后方可填砂舂实。
2）放芯骨。①芯骨上松散的型砂应清干净；②放入芯盒之前，芯骨需要刷上泥浆水或清水润湿；对水玻璃砂芯，用水玻璃润湿；油型芯时要刷桐油；③放芯骨时，芯骨要有一定的吃砂量；④大型芯，当芯骨的骨齿向下时，应先填入100～150mm的芯砂，舂实铺平后敲入芯骨，应防止骨齿刺伤芯盒工作表面。当芯骨骨齿向上安放时，砂层应薄一些；⑤细薄型芯，应放扁铁、铁钩、圆钉等加强物，必要时应与芯骨扎牢。
3）大型芯的芯撑支撑处，舂砂时应放上垫铁块或耐火砖。
4）外冷铁放入时应刷上硅石粉涂料。
5）舂砂，应沿着外沿四周向中心舂实，严禁直接冲击芯盒内壁，紧实度要均匀，不易舂实处要用手工塞紧，活块和冷铁不要舂错位。
6）型芯的舂砂要保持平整。
7）对于刮板制芯，要求按工艺图校正刮板位置，粗刮后应扎排气孔至焦炭层，孔口要堵死修光。刮砂应严防表面夹层，刮好后应进行修补。
8）对卷筒型芯，钢管芯骨上的草绳要缠紧且结实。箱带、芯骨齿要固牢，骨齿吃砂量一般为15～40mm。分层舂砂，紧实度要均匀，在舂后一层砂之前应先将前一层砂的光滑面划毛，以防夹层。在刮砂前应先检查尺寸应符合工艺图要求。
（3）型芯排气要畅通
1）根据型芯结构和大小应分别选用适当的排气方法。
2）气道不应中断或堵塞，排气道的排气口应设在芯头处，以使浇注时型芯产生的气体能顺利排出。
3）挖排气道并扎出气孔，出气孔距芯盒工作面10～20mm，严防出气孔穿通到型芯表面。在工作面上扎出气孔时，应扎到焦炭层，并将孔口堵死修光。
4）型芯扎出气孔每平方分米不少于3～4个。
5）对分型芯，用手工在分芯面上开挖排气道，砂层较厚时，还须均匀地扎出气孔。
6）用蜡线作排气通道时，不应把蜡线撞断。
7）焦炭或炉渣作粘土砂型芯的排气道时，其要求见表5-81。
表5-81 排气道要求
（4）脱芯
1）松芯盒时，应用木锤头，或垫以木块敲动。
2）翻转芯盒时，要确保安全和型芯不变形。
3）放置型芯的平板要平整。易变形的型芯应用专用的托芯板、成型烘芯板或砂托。
4）无合适托芯板时，可用平板和砂箱。箱内按型芯外形铺填型砂作为托芯板。型芯之间用浸过煤油的纸隔开。
（5）修芯
1）型芯脱出后，检查各部松紧程度，填补疏松部分。
2）型芯上缺损较大处、变形处，应挖松后再行填补。修补处要保证型芯强度、形状尺寸、表面粗糙度符合工艺图要求。
3）大修处、大平面及突出部分应插钉子加固。
4）不要大修芯头，要保证芯头的准确尺寸。
5）按要求倒好圆角，削出披缝。
6）挖出吊环，坑洞不要挖的太大，以能进吊钩为准。
7）吊在上箱的大型芯，舂砂后应挖开挂吊螺钉的芯骨架。
8）若需在湿型芯上再装配辅助型芯时，应将型芯装配牢。两者通气道须连通，接缝应补好，以防金属钻入气孔。
（6）刷涂料
1）涂料只涂在型芯的工作面上。
2）上涂料的厚薄要均匀，表面没有溢流出现，不拖砂、不堆积。
3）铸铁小型芯刷一次中浓度炭灰水涂料，而大、中型芯应刷较厚的炭灰水涂料，当一次刷不厚时，待其稍干后再刷一次。
4）芯头部分可刷白泥浆涂料，以增加芯头表面强度和防止芯砂散落。
（7）装配
1）凡组合型芯，在型芯装配后应将缝隙挤牢，插钉子加固、绑牢，并检查尺寸符合要求。
2）两半型芯并合时，要刷泥浆水，并合要正确、紧密，并用铁丝、螺栓固牢或焊接牢固，修好接缝。排气道要畅通。刷好涂料后应烘干。
3）打好的型芯要标注零件图号和型芯编号。
4）工作结束时，应将芯盒对装好，整理干净，放置整齐，工作场地清扫干净。
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