砂芯的制造方法分为机器制芯和手工制芯。按成形方法的不同，手工制芯又分为用芯盒制芯和刮板制芯两类。在此主要介绍粘土砂手工制芯的方法。

1.用芯盒制造砂芯

制造芯盒的材料多种多样，有铁质的、铝质的、木质的、塑料的等。在实际生产中，究竟选择哪一种材料，可根据芯盒的寿命、铸件的质量要求、经济效益等方面来确定。按芯盒结构的不同，芯盒制芯可分为整体式、对分式和脱落式三种。

（1）整体式芯盒制芯 整体式芯盒适用于形状简单、自身斜度较大的砂芯。芯盒上面有较大的敞口，且敞口多为平面。

整体式芯盒制芯过程如下：

1）首先检查芯盒有无变形或损坏，并将芯盒内的杂物清扫干净，再按照工艺检查芯盒形状和尺寸，然后填入适量的芯砂并舂实。

2）粘土砂芯小型芯骨可在泥浆水中浸一下，较大的芯骨可用刷子刷上泥浆水，以增强芯骨和芯砂的粘结力。

3）按框架在上、插齿和吊环在下的顺序，将芯骨安放在芯盒内，观察四周吃砂量是否合适，然后用锤子轻轻敲击芯骨，直至上部吃砂量合适为止。

4）放入通气材料，如炉渣、焦炭、干砂、草绳等，再填砂舂实。舂砂时，每层填砂厚度应适量，以保证紧实度均匀。

5）刮去高出敞口平面的芯砂，修整并刷上涂料。

6）将芯盒翻转180°，放到烘芯板上（为了使刷涂了的平面不粘在烘芯板上，可预先垫上一层纸）。

7）敲动芯盒，松动后取出芯盒，砂芯便留在烘芯板上。

8）挖出吊环，修整砂芯，刷上涂料。

图5-41为整体式芯盒制芯示意图。

当砂芯尺寸较大时，需借助起重机来翻转芯盒。

对于上、下两个端面都是平面的简单砂芯，特别是高度较低的小型砂芯，其芯盒可以简化为只有四周侧面的框架式样，如图5-42所示。

图5-41 整体式芯盒

a）芯盒 b）舂制砂芯 c）砂芯放在烘芯板上

1—砂芯 2—芯盒 3—烘芯平板

图5-42 框架式芯盒

a）芯盒放在平板上 b）取去芯盒

1—芯盒 2—平板 3—砂芯

（2）对分式芯盒制芯 圆柱体、长方体等类型的砂芯，虽然芯头的两个端面都是平面，但是由于砂芯的长度比直径大，如果将芯盒做成整体式，则舂砂和取出砂芯都比较困难，因此，将芯盒做成对分式。砂芯长度较短的，可将两半芯盒合成一个整体，然后用卡具卡紧再舂砂。对分式芯盒如图5-43所示。对于长度较长的砂芯，可在两半芯盒中分别舂制，然后再合成一个整体砂芯（在分芯面刷白泥水或其他涂膏作粘结剂）。

1）用对分式芯盒制造粗短砂芯。其操作过程如下：

①检查芯盒定位销的配合是否良好，芯盒有无损坏或变形现象，尺寸是否准确，并清理芯盒的工作表面，如图5-44a所示。

图5-43 对分式芯盒

1—夹钳 2—砂芯 3—芯盒 4—定位销 5—烘芯平板

图5-44 对分式芯盒制芯

1—定位装置 2—芯砂 3—芯骨 4—通气针

②将芯盒合上，用夹钳夹紧后放在舂砂平板上，进行填砂和舂砂操作，如图5-44b所示。

③舂砂至一定高度时，敲入芯骨（芯骨两端要埋入芯砂中5～10mm），如图5-44c所示。

④刮平上端面，沿砂芯的中心部位，用通气针扎出通气孔，如图5-44d所示。

⑤取出芯盒上的夹钳，把芯盒放平并轻轻敲击，然后取出上半芯盒，如图5-44e所示。

⑥取出砂芯，放在烘芯板上，刷好涂料，如图5-44f所示。

2）用对分式芯盒制造细长砂芯。其操作过程如下：

①检查芯盒质量及定位装置，把芯盒清扫干净。

②在一半芯盒内填砂舂实。在舂砂过程中放入芯骨，刮去多余芯砂，使芯砂稍高出芯盒的分模面。

③在另一半芯盒内填砂、舂实、刮平，并在刮平面的中心位置挖出一条排气道。填砂时要防止芯砂落入定位销孔中。

④在刮平的砂芯表面刷上泥浆水，将两半芯盒合上，并将芯盒放平。

⑤轻轻敲击芯盒，促使两半砂芯粘合在一起，然后修平两端面，并保证出气孔上下贯通。

⑥松动芯盒，取出一半芯盒，用手扶住翻转180°倒出砂芯，修整后刷上涂料。

图5-45所示是分成两半制芯，以保证砂芯中段粗大部分能很好地舂实，然后再将两半芯盒拼合，使两半砂芯粘合在一起。如果两半砂芯的形状完全相同，则可以只做半个芯盒，再拼合起来。小型砂芯用泥浆水粘合，较大的砂芯可用钢丝或螺栓拉住两半砂芯的芯骨进行拼合。(www.daowen.com)

对于大型砂芯，其在湿态时会因强度不够而在翻转时损坏，因此可在烘干后再将两半砂芯拼合起来。

（3）脱落式芯盒制芯 对于形状较复杂的砂芯，其外表面凹凸不平，砂芯不易从芯盒中取出，这时就要采用脱落式芯盒来制芯。脱落式芯盒制芯的原理是：根据砂芯的形状，选择一个便于舂砂的较大的平面作敞口，将芯盒四周妨碍起模的部分做成活块，翻转后芯盒脱落，而活块则留在砂芯中，然后从侧面适当的方向取出活块，砂芯制作完毕。脱落式芯盒制芯如图5-46所示。

图5-45 对分式芯盒的应用

1—砂芯 2—芯盒 3—定位销孔

图5-46 脱落式芯盒制芯

1—砂芯 2—芯盒框 3～6—芯盒中的活块

用脱落式芯盒制芯时应注意以下几点：

1）舂砂前需要检查各活块摆放的位置是否正确，定位是否可靠；对芯盒框要进行校正，防止歪扭；芯盒要紧固好，以免舂砂时尺寸胀大。

2）舂砂时，要先将活块周围的芯砂紧实，防止活块移动；对那些在舂砂过程中需要拔出定位销的，要确认活块不会再移动后才能取走销子。

3）砂芯制作完毕，活块应及时放回芯盒中并装配好，以免丢失。

2.用刮板制造砂芯

刮板制芯分为导向刮板制芯和旋转刮板制芯两种。

（1）导向刮板制芯 导向刮板制芯与导向刮板造型原理是一样的。它是利用刮板沿着导轨来回移动来刮制砂芯的。这种刮板只能刮制截面没有变化的砂芯。导向刮板制芯如图5-47所示。

图5-47 导向刮板制芯

a）导向刮板制芯 b）辅助框

1—刮板 2—导轨 3—砂芯

导向刮板制芯的操作过程如下：

1）在底板上铺上一层芯砂，厚度视砂芯的大小而定，一般为20～30mm。

2）放上浸过泥浆水的芯骨，并将其摆放端正，然后用刮板沿着导轨来回试刮一次，看芯骨是否妨碍刮板移动。

3）根据砂芯的结构和大小，放上蜡线、草绳、焦炭等通气材料。

4）填入芯砂并舂实。为了防止舂砂时芯砂散开，可做一个辅助框将芯砂挡住，如图5-47b所示。

5）取去辅助框，用刮板沿导轨刮去多余芯砂，制好半个砂芯。

6）用同样的方法刮制另外半个砂芯，刮制前应注意两半个砂芯的弯曲方向要对称。将分别刮制的两半个砂芯拼合起来，然后进行修整、上涂料。

（2）小型立式旋转刮板制芯 指刮板绕着一根固定轴来回旋转而刮制砂芯的制芯方法。图5-48所示为采用立式旋转刮板制作小圆柱体砂芯的实例。其操作过程如下：

1）用小砂箱、木板、压铁搭好马架。

2）摆好底板，并将刮板轴两端的铁钉一头插入底板上的孔里，另一头插入马架槽板或滑套预制的小孔里，转动一下刮板，看是否灵活。

3）用水平仪检查底板、横板的水平度，并校正刮板的垂直度。

4）刮制前，先将芯砂逐步紧实成一个粗略的轮廓（略大于砂芯尺寸），然后转动刮板，将砂芯刮制好。

5）撤走刮板和马架，修整砂芯并刷上涂料。

3.芯盒制芯和刮板制芯的特点

（1）芯盒制芯的特点

1）砂芯在芯盒中形成，填砂、舂实都很方便，生产效率高。

图5-48 小型立式旋转刮板制芯

1—底板 2—刮板 3—横板 4—压铁 5—砂箱

2）形状规整、尺寸准确。

3）适合制造各种尺寸及形状的砂芯。

4）但制造芯盒花费材料和工时，增加了铸件成本，如果选用木制芯盒，则容易变形、损坏。

（2）刮板制芯的特点

1）制芯工艺复杂，难度大，对操作者的技术要求较高。

2）不用制作芯盒，因此节约材料和制模工时。

3）适宜于制造尺寸较大、生产数量较小的砂芯。