4.手柄、吊轴
小芯盒可利用突耳当做手柄。为了搬运、翻转方便。中、大芯盒上应有手柄或吊轴。手柄、吊轴可采用铸接式或整体式、装配式。位置应使芯盒搬运时保持平衡。
为了便于取出型芯，采用两次分型方式制造芯盒，如下图3.4为所选芯盒装配图：
图3.4 芯盒
第四章 浇冒系统的设计及计算
4.1 浇注系统的类型及选择
该铸件为铸铁小型铸件，壁厚不均匀，根据铸铁件生产要求及特点及铸工实用手册P301表5-37注释③选择半封闭式中间浇注系统。以横浇道截面最大，阻渣效果较好，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便；但缺点是内浇道为阻流，充型不平稳。∑S内：∑S横：∑S直=1:1.5:1.15。
4.2 浇注位置的选择
当铸件高度较高时，若采用顶注，有冲刷产生冲砂缺陷而且金属液氧化严重；若采用底注，由于金属液从铸件底部注入，所以不利于铸件自上而下的顺序凝固。因而采用顶注或底注都不合适。此时可以采用中注式浇口。采用中间式浇注系统浇注位置设在分型面上，设置两个内浇口分别位于两个圆形筒壁上，冒口设在铸件顶端两个平台处，如图所示：
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图4.1 浇注系统示意图
此浇注系统的优点：
（1）冒口位于铸件顶部，便于实现补缩、集渣、排气； （2）便于清理，易于加工。
（3）浇道位于该件的中心位置充型平稳，而且铸件的质量均一。
由于铸铁具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷，且浇注温度较低，充型能力好，因此采用此方案。
4.3 浇注系统各部分尺寸的计算
4.3.1 合金铸造性能分析
灰铸铁具有良好的铸造性能：（1） 流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在
适宜的浇注温度下， 具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇 不足、冷隔等缺陷。（2） 收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及 形成缩孔、缩松的倾向都较小。（3） 灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好， 但需人工时效。
4.3.2 铁液在型内的上升速度
根据浇注系统的铁液上升速度计算法，查铸工实用手册P311知铸件质量小于等于5t时铁液在型中上升速度为V（mm/s）=20mm/s-30 mm/s之间，取V=25mm/s。
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4.3.3 浇注系统截面尺寸及长度设计
由于采用浇注系统为半封闭式浇注系统，因此不必考虑阻流截面尺寸。 查助攻使用手册P298知，内浇道的经验公式:
F内?x1GHp ①
2F内-内浇道最小总截面积，cm；
x1-经验系数，可根据表5-33选取； G-助兴重金属液总质量，kg；
Hp-平均压力头，cm。
当中间注入时，P?C，Hp?H0?C ② 2P-内浇道至铸件最高点的距离，cm；
H0-浇口杯液面至内浇道的距离，cm； C-铸件在铸型中的总高度，cm。
可根据表5-33查得经验系数x1 =4.3，查P300表5-36得灰铸铁的内浇道数目为2和截面积为0.8
cm2。
由①②得Hp=100.39cm，H0=107.64cm。
根据∑S内：∑S横：∑S直=1:1.5:1.15可得F内=0.8?2=1.6
cm2，
F横=0.8?2?1.5=2.4cm，F直=0.8?2?1.15=1.84cm.
内浇道长度取为L=25cm.
查铸造工艺手册，所选内浇口截面形状为梯形，如下图4.2所示，其中a?14mm，
22b?26mm，c?6mm
图4.2 内浇口形状示意图
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浇注时间
查铸造工艺学表3-4-3 对于铸铁件 t=10~30s 取t=30s 浇注速度
V =m/t=13.9/30=0.463kg/s 浇注温度
1250-1260℃
4.4 冒口设计计算
根据补缩液量法：已知该件体积约为7440.61mm,查课本P299可得铸铁体收缩率?取
3
1.9，冒口的补缩效率12%-15%取14%，铸件壁厚取主要壁厚20mm。
d0=
36?Vc?=30.0mm
式中：Vc-铸件被补缩部分体积；
?-铸件金属的凝固收缩率理论上需要用以补缩部分液体的体积V1； d0-补缩球直径。 Dr=T+d0=30+20=50mm
H=1.5Dr=1.5×50=75mm Dr:冒口直径。
该件采用两个同形状不同尺寸圆形冒口，冒口的高度取为75mm.
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另一个冒口补缩体积为44×π/4×20=3082mm，查课本P299可得铸铁体收缩率?取1.9，冒口的补缩效率12%-15%取14%，铸件壁厚取主要壁厚20mm。
36?Vcd0==17.6mm
?Dr=T+d0=17.6+20=37.6mm
H=1.5Dr=1.5×37.6=56.4mm
因此，该部分采用的圆形冒口高度取为56.4mm.
由于该件为灰铸铁，采用保温冒口可提高铸件工艺出品率10％～15%，能够很显著地节约材料和降低成本。为了冒口的易于切割，降低后续机加工难度，在冒口底部可放置带孔隔板或易切片便于冒口的切割。
4.4.1 铸件工艺出品率
铸件质量×100%
铸件质量?冒口质量?浇注系统质量13.9?68% 因此，该铸件工艺出品率=
13.9?4.52?2.02铸件工艺出品率=
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4.4.2 出气孔
开始浇注的瞬间，型腔内的空气即被加热膨胀，型内压力迅速增加，有些空气可从型砂的空隙逸出，但型砂的透气性常不足以防止压力的显著增高。当浇注系统完全充满时，压力可以高到使液态合金倒流，再周期性地返回，并降低浇注速度。压力过大可能瞬时拾起上箱，引起“跑火”，甚至从直浇道中喷溅，造成事故。道气不良还会造成气孔、浇不足和冷隔等缺陷。所以要用出气孔，将型内气体引至砂型之外出气孔除排出型腔的空气和气体之外，还可减小砂型充满时的动压力，以及便于观察型内的充满程度等。但此铸件可不需专门的出气孔，可以选取通气针在砂型上扎出排气道的方法排气。
4.4.3 冒口的作用及位置确定
冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件凝固过程中补给金属，能有效防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。对于该铸件采用普通明冒口，由于该铸件热节处壁厚较大，经分析可设置2个圆形大冒口。如下图所示：
图4.3 冒口的分布
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