摘要：文章介紹了在生產工業繃縫機機殼鑄件殼芯中遇到的問題及解決思路和方法，并提出了今后需進一步改進的幾個問題。

    西安標準股份有限公司是生產工業縫紉機的主要廠家之一。從20個世紀80年代中期開始批量生產工業縫紉機以來，生產工業用縫紉機鑄件采用殼芯取代合脂砂芯的新技術、新工藝組織生產。

    殼芯法制芯能制造出形狀復雜的砂芯，而且內腔光潔，尺寸精度高，完全適應生產工業用縫紉機鑄件用芯的要求。

    1  殼芯的特點及應用

    覆膜砂工藝面世較早，20世紀四五十年代就已應用，并成為制芯的一種特殊手段。

    覆膜砂呈干型，流動性好，可做復雜的芯子；芯子容易做成中空，重量輕，節省砂；高溫強度好，可不上涂料，鑄件表面光潔；不吸濕，利于存放；潰散性好，利于清砂；國內市場有覆膜砂供應，根據芯子特點有多種規格可供選擇，存放性好。

    目前生產工業縫紉機機殼、機座類鑄件用芯基本采用覆膜砂制芯工藝。

    2  殼芯的生產工藝

    （1）根據工業縫紉機鑄件的尺寸及結構特點，選用Z957殼芯機較為合適。

    （2）芯盒采用電加熱或煤氣加熱，芯盒溫度是影響殼層厚度及強度的主要因素之一，芯盒的工作溫度一般控制在260℃～300℃。

    （3）吹砂壓力一般為0.2～0.4MPa，吹砂時間一般控制在5～10s。

    （4）結殼時間影響殼芯厚薄，時間長則結殼厚，時間短則結殼薄。一般要求7～12mm，結殼時間一般為40～70 s。

    （5）硬化時間決定結殼的強度，要求覆膜砂樹脂完全固化，保證殼芯烘透又不焦，表面顏色呈棕黃色，而內部不白。

    3  殼芯在生產過程中的常見缺陷及解決方法

    3.1 殼芯脫殼

    由于縫紉機機殼內搭子較多，搭子尖角處熱量不足，硬化層與軟化層收縮量不同，而在生產殼芯時，殼芯機需要翻轉倒掉余砂，使殼芯機在翻轉過程中軟化層因承受不住砂的重量而剝離。因此，脫殼問題容易發生，很容易造成鐵水流入殼芯造成鑄件報廢。

    在生產縫紉機鑄件殼芯時，殼芯脫殼問題是影響生產的關鍵因素。由于是采用成品覆膜砂生產殼芯，要求覆膜砂的熔點不能太低，一般應掌握在96℃～105℃。在操作過程中，調整吹砂壓力，吹砂完成后，人工從吹砂口處用鐵棒進一步搗實。

    3.2 殼芯鉆鐵液

    由于縫紉機機殼內腔的塔子較多，因此，殼芯鉆鐵液是最常見的一種現象。這主要是由于殼芯太薄，強度偏低，或局部脫殼導致難以抵抗鐵液的沖擊而產生的。最簡單、最有效的辦法是在造型下芯前用干型砂將殼芯內部塞實，再用濕型砂封口或為鉆鐵液處安裝工藝塔子，安裝工藝塔子會增加覆膜砂的用量，根本的解決途徑還是應從解決覆膜砂的脫殼和制芯時工藝參數的合理性來解決，特別是芯盒溫度和結殼時間是否合理。

    在生產過程中還可對剛生產出殼芯局部發黃的部位采用酒精等加熱使其進一步硬化，以提高該部位的強度，從而解決殼芯鉆鐵液的問題。

    3.3 模具設計制作過程中的問題

    3．3．1 活塊的設計制作

    芯盒中妨礙出芯或難以出芯的部分應設置活塊，一般采用滑座式和定位銷相結合的結構設計制作活塊。制造時活塊與芯盒活塊窩座應配合加工，其配合間隙不大于0.2mm，活塊窩座部分的體積應大于形成鑄件形狀的部分的體積，部分重量較重的活塊還應考慮減輕活塊窩座部分的重量或在活塊部位安裝頂芯桿，采用一銷定位；當活塊與芯盒活塊窩座接觸面較小時才考慮兩銷定位，銷與套的配合間隙控制在0.10～0.15mm，長度控制在10～20mm，定位銷過長，殼芯活塊處容易損壞。

    3．3．2  吹砂口的大小尺寸

    20世紀80年代引進殼芯工藝時，由于經驗不足，以為小吹砂口可將殼芯吹得更實一些，所以，在做模具時，制成3個40×40mm的小吹砂口（圖1）。

    經生產驗證，形成鑄件內腔部分的質量完全滿足生產要求，但存在以下兩個問題。

    （1）小頭芯頭處有部分殼芯吹不實，故在芯頭處不能形成鑄件內腔，可用鑷子修補后滿足生產要求。

    （2）殼芯幾乎做成了實心，其原因是K87殼芯機在射砂時，殼芯機要轉到頂部，射完砂開始結殼，然后反轉下來開始搖擺，將未結殼的芯砂倒出來。由于吹砂口小，吹砂口全部結殼固化，芯砂無法倒出，所以，制出的殼芯基本上是實心的，增加了殼芯的重量，既浪費材料又增加成本。

    20世紀90年代，在生產GK31030繃縫機機殼殼芯時，根據以前的生產經驗，把3個小吹砂口改為1個300×50mm的大吹砂口（圖2）。這樣做后，內腔未固化的覆膜砂可以從吹砂口處倒出來，成為真正意義的殼芯。經生產驗證，改為大吹砂口后，增加了射砂時芯砂的流動性，使殼芯結殼厚度均勻，而且未結殼的芯砂倒出時也很順利，使之成為真正的殼芯。經改進后，殼芯重量減輕1Kg（即一個殼芯僅原材料一項就節約1元多錢的成本），這樣既節約了材料又降低了成本。但在實際工作中，還存在兩個問題。

    （1）殼芯小芯頭處還有部分殼芯吹不實：

    在芯頭處不能形成鑄件內腔，可用鑷子修補滿足生產要求。