芯頭面積核算

芯頭承壓面積的核算

為了保證在金屬的最大浮力作用下不超過鑄型的許用壓應力，要求芯頭的承壓面積應足夠大。由于砂芯的強度通常都大于鑄型的強度，故只核算鑄型的許用壓應力即可。芯頭的承壓面積S應滿足的關系為

式中，F-計算的最大浮力；

k-安全系數，k=1.3~1.5；

[σ]-鑄型的許用壓應力。

對于一般濕型，鑄型的許用壓應力可取40~60kPa，活化膨潤土砂型可取60~100kPa，干砂型可取0.6~0.8MPa。

如果實際S不滿足上述要求，則芯頭尺寸過小，應適當放大芯頭。在許可的條件下，可附加芯撐，增加芯頭的承壓面積。

芯頭長度

芯頭長度如圖一中尺寸l所示。垂直芯頭長度通常稱為芯頭高度，如下圖二中的尺寸h、h₁。芯頭不應過長或過高。芯頭過長會增加砂箱尺寸，增加填砂量；芯頭過高不便于蓋箱。對于水平芯頭，應考慮砂芯所受金屬液浮力的影響，砂芯越大，芯頭長度也要隨之增大，以使芯頭和鑄型之間有更大的成壓面積；對于垂直芯頭，砂。卷的重量或浮力由垂直芯頭的底部面積來承受。對于直徑小于160mm和長度小于1.0m的中、小型砂芯，水平芯頭長度一般在20~100mm之間。

垂直芯頭的高度根據砂芯的總高度和橫截面積確定，一般取5~150mm。確定芯頭高度時應注意以下幾點：

1. 對于細而高的砂芯，上下都應留有芯頭，以免在液體金屬的沖擊下發(fā)生偏斜，而下芯頭應該取高一些。

2. 對于粗而矮的砂芯，可不用上芯頭（高度為零），以使造型、合型方便。

3. 對于等截面的或上下對稱的砂芯，為了下芯方便，上、下芯頭可用相同的高度和斜度。而對于需要區(qū)分上、下芯頭的砂芯，一般應使下芯頭高度大于上芯頭高度。

芯頭斜度

對于垂直芯頭，上、下芯頭都應有斜度，如上圖一中的a和α所示。為合型方便，避免上、下芯頭和鑄型相碰，上芯頭和上芯頭座的斜度應做大一些。對于水平芯頭，在制芯條件允許的情況下，芯頭可不留斜度，但芯座必須留有斜度，至少在端面上要留有斜度，并且上型斜度比下型的大，以免合型時與砂芯相碰。

芯頭間隙

為了下芯方便，芯頭和芯頭座之間應留有間隙，如圖二和圖一中的s、s₁、s₂所示。間隙的大小取決于鑄型種類，砂芯的大小、精度，以及芯座本身的精度。

機械造型、制芯的間隙一般較小，而手工造型、制芯的間隙較大。芯頭尺寸越大，間隙越大，一般為0.2~6mm。

壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽

1.壓環(huán)（壓緊環(huán)）：在上模樣芯頭上車削一道半圓凹溝（r=2~5mm），造型后在上芯頭上凸起一道環(huán)型砂，合型后把砂芯壓緊，避免液體金屬沿間隙鉆入芯頭，堵塞通氣道。

2.防壓環(huán)：在水平芯頭靠近模樣的根部，設置高度為0.5~2mm，寬度為5~12mm的凸起圓環(huán)，稱為防壓環(huán)。造型后，相應部位形成下凹的環(huán)狀縫隙，下芯、合型后，它可防止此處砂型被壓塌，從而防止吊砂缺陷。

3.集砂槽：在芯座模樣的邊緣上設一道凸環(huán)，造型后砂型內形成環(huán)砂槽，稱為集砂槽。一般集砂槽深度為2~5mm，寬度為3~6mm。

圖1所示為典型的芯頭結構。它包括壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽等。它適用于砂型鑄造的金屬模、塑料模和木模。芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭（包括懸臂式芯頭）兩大類。

特殊定位芯頭

有的砂芯有特殊的定位要求，如防止砂芯在型內繞軸線轉動，不許軸向位移偏差過大或下芯時搞錯方位，這時就應采用特殊定位芯頭。圖2所示為特殊定位的芯頭。這些芯頭結構都可防止砂芯轉動和下錯方向。圖2中d）所示水平芯頭兼有防止沿軸線移動的作用。

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取芯鉆頭主要是用來對鋼板等產品鉆孔的工具，空心鉆頭配合專門上取芯鉆頭的機器。薄壁金剛石取芯鉆頭：混凝土芯樣是在結構混凝土上直接鉆取的，將芯樣加工后進行抗壓強度試驗，這種方法是公認為一種比較直觀可靠的檢測混凝土強度的試驗方法。取芯方法和技術操作請參照我國正式頒布的 《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》

取芯鉆頭又叫空心鉆頭，主要是用來對鋼板等產品鉆孔的工具，空心鉆頭配合專門上取芯鉆頭的機器，具有效率快，成本低的特點，取芯鉆頭鉆頭刃部采用硬質合金制造，具有三層端齒幾何，切削輕快，鋼板鉆頭使用壽命長，雙削平柄接口，適用于等各鐘鉆機。硬質合金鉆頭也適用于各類立式鉆床、搖臂鉆床、銑床、車床等。

取芯鉆頭的分類：按材質有合金鉆頭，工具鋼鉆頭。合金鉆頭主要用于材質較硬的材料，而工具鋼鉆頭一般用于材質比較軟的材料，針對這兩種鉆頭工具鋼相對便宜一些。價格：市面上市場價1佰多到2百多不等。

設計完善的空心鉆頭應同時滿足以下幾方面要求：

①便于制造，能采用普通機床和通用刀具加工；

②便于重新刃磨，可利用普通砂輪機進行刃磨；

③生產效率高，使用壽命長；

④價格低廉。研制的空心鉆頭基本上達到了以上要求。

在實際使用中，鉆頭耐用度可穩(wěn)定達到50分鐘，孔徑公差、表面粗糙度等均達到了設計要求。

空心鉆頭又名取芯鉆頭、開孔器、空心刀具、擴孔鉆頭、磁座鉆鉆頭、磁力鉆鉆頭、磁性鉆鉆頭等。鉆頭主要材質有高速鋼類；粉末冶金類；硬質合金類?？煞譃楦咚黉撱@頭，硬質合金鉆頭T.C.T，鎢鋼鉆頭。