刮板造型是指不用模样而用刮板操作的造型和制芯方法。根据砂型型腔和砂芯的表面形状，引导刮板做旋转、直线或曲线运动。对于某些特定形状的铸件，如旋转体类，当其尺寸较大、生产数量又较小时，若制作模样，则要消耗大量木材及制作工，因此可以用一块和铸件截面或轮廓形状相适应的刮板来代替模样，刮制出砂型型腔。

刮板造型分为旋转刮板造型和导向刮板造型。旋转刮板造型又分为小型旋转刮板造型、中型旋转刮板造型和大型旋转刮板造型三种。在此只简单介绍小型旋转刮板和导向刮板造型。

1.小型旋转刮板造型

图5-17 圆筒铸件用砂芯造型

旋转刮板造型是刮板绕一固定轴线旋转的造型方法。它是刮板造型中使用最广泛的一种方法，其中又以绕垂直轴线旋转的旋转刮板造型使用较多。在刮制砂芯时，常用绕水平轴旋转的旋转刮板制芯。

刮板上有与铸件形状、尺寸相对应的工作面，如图5-18所示。图5-18中铸件断面上的A、B、C、D、E各点，在刮板上都有相对应的A′、B′、C′、D′、E′点，所以，刮板的工作面在旋转过程中，就能刮出所需要的砂型形状。

（1）小型旋转刮板的结构 如图5-19所示，刮板一侧有木质的轴，轴的两端钉有截去钉头的钉子作轴心（上、下两轴心要同轴）。

图5-18 刮板与铸件形状的关系

a）铸件 b）刮板

图5-19 刮板的结构

1—铁钉 2—钉轴

刮板一般用木材制成，为了延长它的使用寿命，常在其工作面的边缘钉上1～2mm厚的铁皮。工作面刮砂的一边做成直棱，背面倒成斜角，这样可减少工作面和砂型的接触面积，从而减少刮砂阻力，使刮出的砂型表面光滑。同时，在刮制的工作边适当位置钉入截去钉头的铁钉，以便在刮制砂型的同时，在型腔表面划出一圈圆线，利用此圆线可以进行分肋划线或合型操作。

刮板也可以做成可拆卸式的，以便用一个刮板刮制出不同的砂型，从而节省制模材料和工时。

（2）小型旋转刮板架 小型旋转刮板架一般用于刮制尺寸较小的砂型，如图5-20所示。它由底座、悬臂和滑套等组成。

小型旋转刮板架的支柱与底座连在一起，旁边焊有撑肋，在支柱上装有悬臂，松开定位螺钉，悬臂可以上下移动，待调节到所需高度时，拧紧螺钉使悬臂固定。悬臂上装有一个下面带孔的滑套，松开上面的螺钉，滑套可在悬臂上滑动。刮板两端的铁钉轴分别插入滑套和埋入地下的木桩的孔中。

图5-21所示为小型旋转刮板架的另一种结构形式，俗称“马架”。单件生产的小型铸件，常用这种刮板架刮制砂型。

图5-20 小型旋转刮板架

1—定位螺钉 2—悬臂 3—滑套 4—木桩 5—支柱 6—底座

图5-21 马架的结构

1—垫铁 2—刮板 3—马架

（3）小型旋转刮板架的安装和校正

1）将刮板架放在砂箱旁边，在底架上放上压铁，使刮板架稳固，以便刮制砂型时不晃动。

2）根据刮板安放的位置，埋好木桩。

3）按刮板安放的位置，调节悬臂的高度和滑套的位置，使滑套下面的孔能套入刮板的铁钉轴。调节好后，分别拧紧悬臂和滑套上的螺钉，使它们能固定。

4）使刮板做360°旋转，如果刮板与砂箱四周的箱边距离不等，可以调节转臂和滑套来校正。

如果没有上述的小型旋转刮板架，则可用砂箱、木板、压铁等来架设。架设的形式有两种：一种是过桥式，如图5-22所示；另一种是悬臂式，如图5-23所示。

图5-22 简易过桥式刮板的架设

1—刮板 2—木板 3—木制挡板 4—压铁

图5-23 简易悬臂式刮板的架设

1—刮板 2—木制挡板 3—压铁 4—砂箱

过桥式刮板架要比悬臂式刮板架稳固，所以过桥式刮板架可以刮制尺寸较大的砂型。

（4）造型方法 下面举例说明小型旋转刮板的造型方法。带轮用刮板造型分两箱和三箱造型，前者适用于轮缘较厚而高度较小的带轮；后者适用于轮缘薄而高度较大的带轮。

1）三箱造型

①上砂型的刮制过程如图5-24所示。

图5-24 上砂型的刮制过程

1—木片 2—锤子 3—刮板 4—刮板架 5—分规 6—轮辐模样 7—木桩

a.先在工作场地上铲出一块平整的砂地，撒上分型砂，放置好上砂箱。

b.铲入型砂并舂实，用刮板刮平，在砂箱对角线的交点上敲入木桩，如图5-24a所示。

c.校正好刮板使刮出的分型面略高于四周的箱边。敲入加强吊砂用的木片或铁片（见图5-24b），但要注意把要挖轮辐部位的木片敲得低一些，以免妨碍挖轮辐。木片不要太长，以免超过砂型的顶面。

d.铲入型砂并舂实，但不要将需刮去的型砂舂得太紧，否则不易刮去。

e.刮制砂型时要来回反复刮动，不可强拉硬推，否则轴线容易产生位移，刮板也容易受到损害，砂型型腔也不准确。将砂型刮好后，在吊砂上扎出一些通气孔。筛上一层细砂，再刮一次，使砂型表面光洁。

f.在刮制吊砂的同时，在吊砂的面上划上一圈圆线。

g.喷上一些水，修整砂型。利用刮出的圆线，用分规六等分圆周，借助刮板划出六根轮辐中心线，拆去刮板，如图5-24c所示。以轮辐中心线为基准，借助轮辐木模，挖出六根轮辐。

②中砂型的刮制与上砂型相似。为保证砂型不致塌型，常在箱壁内侧装设骨架或刷粘结剂（如白泥水），并把箱角处的型砂舂得硬一些。

为了防止砂型分型面陷进砂箱平面，合型后分型面之间出现间隙，浇注时产生抬型跑火现象，在刮制中砂型前，要在箱角上放上垫铁，使砂型的分型面稍高于砂箱平面。为此，砂箱的高度应略小于中砂型的高度。

③下砂型的刮制与上砂型相似，刮板也是用刮制上砂型的那一面。不同的是，下砂型上凸起的部分不是吊砂，故不需放木片等进行加固。下砂型的轮辐一般是在配型后再挖出，这样可避免轮辐错位。

④合型。带轮的上、中、下三个砂型是分开刮制的，根据其特点，通常利用中砂型来定位装配砂型。其具体操作过程如下：

a.把上砂型平放在砂地上，套上中砂型并进行调整，使轮缘四周壁厚相等，然后在箱壁外侧做上定位线。

b.把下砂型放在浇注场地上，再把中砂型翻转后套在下砂型上并调整，使轮缘四周壁厚相等，然后在下、中砂型的箱壁外侧做上定位线。

c.在下砂型轮毂的中心放些石墨粉，按定位线把上砂型合上，将压缩空气通过轮毂上的冒口吹入，使石墨粉在砂型中飞扬。由于上砂型的吊砂和下砂型的自来砂芯贴合在一起，因此石墨粉只能从上砂型轮辐处通过，从而在下砂型的自来砂芯的贴合面上留下清晰的痕迹。用这种方法还可检查吊砂和自来砂芯是否贴合，若吊砂和自来砂芯之间贴合的不好，则会有间隙，石墨粉就会从轮辐处飘漫到间隙中。

d.取下上、中砂型，按石墨粉的痕迹，借助于轮辐木模，挖出下砂型的轮辐。

e.按定位线合上中砂型和上砂型。

2）两箱造型：对于轮缘厚度较大而高度较小的带轮，采用两箱造型比较方便。两箱造型的刮制方法和三箱造型基本一样。但两箱造型由于没有中砂型，因此合型方法与三箱造型不同。两箱造型常用的合型方法有冒口合型法、圆线合型法和十字线合型法等。

①冒口合型法。在刮制好的上砂型面上，沿轮缘外边，均匀地挖出四个下部等于轮缘厚度的扁形冒口。合型时，如果通过四个冒口都看不到下砂型的分型面，则表示上、下砂型合型准确，如图5-25所示。

②十字线合型法。在上砂型和下砂型的分型面上，通过砂型的圆心分别向箱壁划出两根垂直的直线，把直线引到砂箱的外侧，并做上定位线，如图5-26所示。合型时，上砂型和下砂型便可根据砂箱外侧的四根定位线进行合型。

图5-25 冒口合型法

1—冒口 2—型腔(www.daowen.com)

图5-26 十字线合型法

1—上砂型十字线 2—下砂型十字线 3—定位线

③圆线合型法。圆线合型法有两种：一种是用内圆线，另一种是用外圆线。两者都是根据上、下砂型半径相等的圆线进行合型的。

a.内圆线合型法。在刮制上砂型和下砂型的同时，分别在分型面靠近箱角处刮出同心圆线，然后将下砂型四周圆线外侧的分型面挖低5～10mm，再把上砂型对应处的型砂挖空，如图5-27所示。合型时，就可根据上、下砂型四角处的圆线合准砂型。

b.外圆线合型法。在上、下砂箱四面的外壁上粘贴一层红砂泥（一种粘性较好的粘土砂），然后以带轮的圆心为圆心，以此砂箱壁到圆心的垂直距离大约5mm的尺寸为半径，在各个红砂泥上刮出圆弧线，并按圆弧线修整红砂泥。合型时，只需使上、下红砂泥的圆弧线对齐即可。

图5-27 内圆线合型法

1—上砂型圆线 2—下砂型圆线

圆线合型法是刮板造型中应用较多的一种合型方法。对于内圆线合型法与外圆线合型法，前者操作比较麻烦，要花费较多的时间挖去砂箱四角的型砂，合型后还要把挖空的四角填实，以防浇注时抬型；后者操作方便，但红砂泥在砂型吊运时容易被碰坏或掉落。

以上介绍的带轮刮板造型，由于上、下砂型是分别刮制的，因此需要采用一些较特殊的合型方法。但这些合型方法由于刮制上、下砂型所用基准的变化及定位记号产生的误差，会使砂型的装配精度降低。下面介绍一种装配定位精度较高的刮板造型方法。

顶盖铸件的形状如图5-28所示。其造型和装配过程如下：

图5-28 顶盖铸件的刮板造型

a）刮制顶盖的上表面 b）舂制上砂型 c）刮制顶盖的下表面 d）开挖浇道 e）合型 f）铸件

顶盖的下砂型可做在地上。刮制前先挖一个砂坑，安放和校好刮板架，放入焦炭和通气管，定好顶圈的高度，分别在转动臂上预先调整好上、下砂型刮板的尺寸，然后按顶盖上表面形状和大小填入型砂并将其舂实，用刮板刮出顶盖的上表面（见图5-28a），并以此做模样，舂制上砂型，如图5-28b所示。为防止上砂型和下砂型的砂粘连，可预先在砂型上铺一层纸隔离。在将上砂型舂制好后，打入定位导桩，并吊走、修整上砂型，然后在转动臂上再换上已调好的刮制下砂型的刮板，刮制顶盖的下表面，如图5-28c所示。刮完后，取出刮板和直轴，修整下型，并用型砂将砂型中央的孔填实。在将上、下砂型修好后，开挖浇道，如图5-28d所示。将上砂型沿导桩合在下砂型上，如图5-28e所示。最后即可进行浇注，浇出的铸件如图5-28f所示。

（5）分肋方法 采用刮板造型的铸件通常都是带轮、齿轮等类零件。根据铸件的大小和工作条件不同，这些铸件的轮缘和轮毂之间，常用不同数目的轮辐连接。所以，在刮板造型时，必须准确地确定轮辐中心线的位置，并按此中心线，挖制出形状和位置正确的轮辐。轮辐一般采取等分圆周的方法进行设置，因此只要知道等分圆的弦长，就能确定轮辐中心线的位置，如图5-29所示。

弦长l与等分数n的关系如下：

例如六等分圆周时：

即六等分圆周时，弦长等于圆的半径。

图5-29 弦长和等分数的关系

轮类铸件的轮辐数一般为3～6根，因此其弦长分别通过上式求得：3根时l₃=1.732r；4根时l₄=1.414r；5根时l₅=1.176r；6根时l₆=r。

但是，对于轮辐数为奇数的铸件，等分数要取轮辐数的两倍，这样进行等分精度较高。例如轮辐数为5，等分数要取10。这样，在确定轮辐中心线时，只要连接圆周上的两个对称点，就可找出轮辐中心线，但划线时，要每间隔一个等分点划一条轮辐中心线。因此，计算奇数轮辐的弦长实际转变为求偶数轮辐的弦长。例如：3根时，l₆=r；5根时，l₁₀=0.618r

由于圆线的半径可以根据砂型的大小任意确定，这时r可取容易计算的数值，从而进一步简化轮辐的分肋计算。

在实际生产中，对一些特殊数目的轮辐，可利用几何划线的方法确定轮辐中心线的位置，而不需要计算等分圆周的弦长。下面介绍双数轮辐的划线方法。

1）四等分圆周的划线方法，（见图5-30）

①在刮板所划的圆周上确定出A点，如果要使四根轮辐的中心线与砂箱边垂直（或平行），则A点应位于砂箱某一边的中心线上。

②用划线尺靠准A点，并通过定位桩上的圆心O点划直线，与圆周交于B点。为了对准圆心，可用提钩的平直端，紧贴划线尺的侧面，在砂胎底部划出一条直线，如图5-31所示。

图5-30 四等分圆周法

图5-31 划线方法

1—提钩 2—划线尺 3—所划线条

③作AB线段的垂直平分线，即以A、B为圆心，适当长度为半径（所划圆弧要能在分型面上相交），划圆弧交于C、D点。

④用划线尺作直线CD，交圆周于E、F点，则A、B、E、F为等分圆周的四点。

由于湿砂型的强度较低，在划线时难以承受分规脚的压力，因此可在作为圆心的各点上插铁钉进行加强。

2）六等分圆周的划线方法：测量刮板钉轴中心到划线铁钉中心之间的距离，此距离就是六等分圆周的弦长，以划线圆上任一点作为A点，以A点为圆心，以弦长为半径划圆弧，分别交圆周于B、C点，再以B点为圆心，用同样的方法得到D点（E、F点的作法同），这些点就是六等分该圆的各点，如图5-32所示。

在划线时，由于测量误差、划线技术等因素的影响，有时会出现误差，因此应根据误差的大小，修正等分圆周的弦长，直到能准确地将圆周等分为止。

图5-32 六等分圆周法

当上、下砂型需要分别挖出轮辐型腔时，有时会由于划线误差，造成上、下砂型分别挖出的轮辐错位。为了防止其错位，可采用以下方法挖制轮辐：

①先在下砂型上挖出轮辐，再将未挖轮辐的上砂型合在下砂型上，将轮缘壁厚调整好后，做出合型定位泥号。

②在浇道处放一些石墨粉，再从浇道吹入压缩空气，粉状物通过下砂型中已挖好的半面轮辐，在上砂型面留下清晰的痕迹。

③开型，根据痕迹在上砂型上挖出轮辐。

2.导向刮板造型

所谓导向刮板造型是指将导板（导轨）放在分型面上，刮板沿着导板移动而刮去多余型砂使之成型的造型方法。其适用于单件、小批量生产的管子和弯管类铸件，也可作为辅助模样，协助实样模完成局部砂型的制作，以简化实样模的结构。导向刮板可以制造砂型，也可以制造砂芯。下面举例说明导向刮板造型的操作方法。

图5-33所示为弯管铸件。由于其外形尺寸较大，生产数量又小，所以常采用导向刮板造型。管子两端的法兰做成实样模，两法兰依靠两根弯曲形的导轨连接起来，导轨上有一块可来回移动的刮板。

（1）造型过程

1）先做一个假箱，将导轨埋入假箱中，使导轨的上平面与假箱分型面平齐，将上半部法兰及芯头模样固定在导轨上。

2）安放上砂箱、浇冒口模样，填砂舂制上砂型。为了减少填充、舂实和刮制型砂的工作量，可在舂砂前，在需要将型砂刮去的部位放上一些木块、砖头之类的填充物，刮平后扎出通气孔。

图5-33 导向刮板造型

a）弯管铸件示意图 b）刮板与实样模部分 c）刮制上砂型

1—法兰及芯头模样 2—刮板 3—导轨

3）翻转砂型，取出填充物，再用刮板沿着导轨刮去多余的型砂。当刮制弯曲部分时，应注意保持刮板与圆周切线方向垂直。

4）拆去导轨和法兰，开挖浇道，修整上砂型。

下砂型的刮制方法与上砂型基本相同，并用同一块刮板刮制，但在安放导轨时，应注意弯管的弯曲方向和上砂型保持对称（即上砂型向右弯，下砂型应向左弯）。

（2）合型方法 导向刮板造型时，上、下砂型是分别刮制的，所以合型时要注意防止错型。常用的合型方法有直观法和划线法。

1）直观法：铸造弯管使用的砂箱，如果侧壁开有用于砂芯排气的缺口，合型时可直接进行观察，或用手伸进去摸一摸，看上、下型腔的边缘是否对齐，对齐后在箱壁的外侧做出定位合型号，吊起上砂型，安放砂芯，按定位合型号合型。

2）划线法：在上、下砂型的分型面上，分别把管子、弯头的型腔边线延长到砂箱的外壁，并做出定位线，然后按定位线合型。

管类铸件的管壁一般都较薄，不允许错型，因此合型后需进行检验。检验的方法是：在下砂型的分型面上用粉袋撒上一层石墨粉，再把上砂型按定位线合上，在上、下砂型贴合后再吊起，根据石墨粉的贴合痕迹，就可判断有无错型现象。另外，也可在下砂型型腔的边缘放上泥条，合型后再吊起（在泥条上放纸片以防止粘连），通过看泥条的压痕也可判断是否错型。