放入砂芯中用以加强和支持砂芯并有一定形状的金属构架称为芯骨。

1.芯骨的作用

（1）增加砂芯的刚度和强度 砂芯在翻转、吊运过程中要承受外力的作用，浇注时又要承受金属液的浮力作用，因此，要求砂芯具有足够的强度和刚度。除某些强度高的特殊粘结剂砂芯外，一般制作砂芯时都要利用芯骨来增强其强度和刚度。

（2）便于吊运 砂芯的移动和吊运是靠安置在芯骨上的吊环来实现的。芯骨上的吊环如图5-37所示。吊环一般用圆钢绕制而成，在浇注芯骨时，连同吊环一起浇注在芯骨中。吊环的尺寸根据砂芯的大小进行设置，必须保证安全可靠。

图5-37 芯骨上的吊环

1—吊环 2—砂芯 3—芯骨

（3）固定砂芯 对于某些悬吊砂芯，或者在金属液的冲击和浮力作用下会移动的砂芯，以及合型时不便于用芯撑固定的砂芯，常用钢丝或螺杆拉住芯骨，并将其固定在砂箱箱带或其他物体上。

装配铸型时，尤其是多个砂芯组装起来的铸型，砂芯的固定是一项重要而又要求十分细致的工作，否则就会引起砂芯漂浮、塌毁、错动，以至造成铸件报废。

（4）排出气体 大、中型圆柱形砂芯，常用铁管作芯骨，管壁上钻有许多小孔，浇注时，砂芯中产生的各种气体便从小孔进入管中，再由两端排出型外。还可用钢管作芯骨，但钢管的刚度没有铁管好，变形量大。

2.对芯骨的要求

（1）具备足够的强度和刚度 芯骨是砂芯的骨架。若芯骨强度不够，则砂芯在吊运过程中会因芯骨折断而毁坏；若芯骨刚度不够，则砂芯的变形量就会增大，必然要影响铸件的尺寸精度。

（2）尽量不妨碍铸件收缩 要求芯骨不伸到铸件内壁而阻碍其自由收缩，即要求芯骨有一定的吃砂量。芯骨的吃砂量见表5-1。

表5-1 芯骨的吃砂量 （单位：mm）

（3）芯骨的吊运装置 设置芯骨吊环时，先要大概估计一下砂芯的重心位置，然后再确定设置吊环的数量和位置，以确保砂芯起吊后能基本保持平衡。

（4）易于从铸件内取出 要使芯骨易于从铸件中取出，芯骨框架的截面尺寸就要根据砂芯的大小来确定，否则，不能将芯骨从铸件中轻易地取出来。

芯骨框架的截面尺寸见表5-2。

（5）不妨碍开挖通气槽 在保证芯骨有足够的强度和刚度的前提下，应使其结构尽可能简单一些，以利于砂芯开挖通气槽。在实际生产中，有时可在芯骨上缠绕一些草绳，以便把砂芯内部的气体引向通气槽（烘芯时，草绳烧掉后便留下通气道），这样有利于砂芯的排气。

（6）经济实用 芯骨要结构简单、制造方便、成本低廉。由于铸铁芯骨脆性好，易于击断取出，成本又较低，故应用广泛。

表5-2 铸铁芯骨框架的截面尺寸

3.芯骨的分类

芯骨按所用材料和制造工艺的不同，可分为以下几类：

（1）钢丝芯骨 对于那些断面细薄、形状复杂的小砂芯，常用铁丝作芯骨。钢丝质软、韧性较好，可以随手弯制成各种复杂形状，铸件凝固时又不会阻碍收缩，而且清理时也便于取出来。钢丝芯骨的直径应根据砂芯大小来确定，见表5-3。

表5-3 钢丝和圆钢芯骨的直径

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（2）圆钢芯骨 此种芯骨比较坚硬，可以重复使用，但首次使用时变形量大，容易将砂芯撑裂，因此最好退火后再用。圆钢芯骨清理时不易敲断，适用于芯头较大的简单砂芯。圆钢直径的大小可参照表5-3选用。

（3）管子芯骨 对于较长、较大的圆柱体砂芯，可采用铁管或钢管作芯骨。管径一般为砂芯最小直径的1／3～2／3。为了便于砂芯排气，常在管壁上钻出许多小孔，孔径一般为5～7mm，孔与孔之间的距离为25～30mm。管子芯骨如图5-38所示。

为了便于排气以及芯砂与芯骨的结合，常在管子外绕上草绳，浇注后草绳烧成灰烬，清理时管子便可轻易地从铸件中取出来，这样管子可重复使用。

图5-38 管子芯骨

1—铁管 2—小孔

（4）铸铁芯骨 由于铸铁芯骨刚度和强度较高，清理时又易于击断取出，因此应用非常广泛，特别适用于尺寸较大、形状复杂的砂芯。

铸铁芯骨由框架和齿两部分组成，一般在软砂床上制造。根据砂芯的轮廓尺寸和重量来确定框架的大小和截面尺寸，制造时用模样或芯盒在砂床上敲出框架形状；根据砂芯的高度尺寸确定齿的长短，用锥形齿棒插出齿。根据砂芯的形状，对于某些需要弯曲成形的齿，可在这些地方插入铁丝或圆钢，浇注后铁丝、圆钢便铸合在芯骨上，用时再弯制成所需的形状。图5-39为铸铁芯骨制造过程示意图。

在芯骨结构许可的情况下，可将芯骨做成可拆卸式的，如图5-40所示。清砂时，敲击芯骨的适当部位，便可分段取出芯骨，取出的芯骨可重复使用。

图5-39 铸铁芯骨的制造过程

a）砂型 b）芯骨

1—齿 2—钢丝 3—软砂床 4—框架

图5-40 可拆卸芯骨

a）可拆卸式 b）装配好的芯骨

对于较小的砂芯，其框架大小一般是根据芯盒舂砂面的轮廓尺寸，并在周围留一定的吃砂量来确定的。依据这个尺寸，用钢丝绕成一个方框，在软砂床上轻轻压出痕迹，再用模样敲击框架。芯骨截面尺寸一般根据经验确定，齿的长短也不一定要很准确，如果齿太长，则可在使用时再敲断。

对于大、中型砂芯的铸铁芯骨，必须根据砂芯的尺寸、重量和制造工艺进行设计，主要确定下列尺寸：

1）吃砂量：芯骨的吃砂量可参照表5-1选取。

2）截面尺寸：芯骨框架的截面尺寸可参照表5-2选取。

3）插齿直径：插齿直径主要与砂芯的高度有关，具体可参照表5-4选用。

表5-4 芯骨插齿的直径 （单位：mm）

4）吊环直径：芯骨铸入的吊环，由钢丝或圆钢弯成。吊环直径主要是通过砂芯的轮廓尺寸和重量，并考虑一定的安全系数来确定的。表5-5中的吊环尺寸是按每个砂芯采用4个吊环来计算负载所得出的数值。如果吊环的个数减少，则吊环的直径要相应地增大。

表5-5 芯骨的吊环直径 （单位：mm）