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摘要：目前水轮机水斗主要采用整铸工艺，但是采用正常沙芯工艺对水轮机水斗的工艺性能有较大影响，工艺出品率较低，采用组芯工艺可以较好地改良工艺。
关键词：水轮机水斗；沙芯
Abstract: at present turbine basin mainly adopts the whole casting process, but use normal sand core process of turbine has a great influence on basin of process performance, craft production rate is low, using core process can be well improved.
Key words: water turbine bucket; Sand core
中图分类号：TK73文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
砂芯的设置原则：
尽量减少砂芯数量；
复杂砂芯可分块制造；
选择合适的砂芯形状；
砂芯预热支撑面最好是平面；
砂芯的分盒面应尽量与砂型的分型面一致；
便于下芯、合型；
被分开的砂芯每段要有良好的定位条件。
组芯铸造工艺
组芯造型，即用组芯技术生产铸件，组芯由单个砂芯组合而成。组芯技术与湿型砂工艺相比的优势在于尺寸精度高、大量减少了砂的循环、采用气体硬化单一芯砂系统（添加有机树脂的芯砂可有效地回收，回收率达95％以上）。整铸转轮水斗形状奇异, 對单件小批生产的整铸转轮而言, 理想的造型方法是组芯造型。
转轮水斗的砂芯是由19个1#砂芯组合而成，即每个砂芯组合成每个水斗的心部。由于有浇注系统的存在，要使得下芯准确，所以做成如图砂芯，即2#、3#、4#砂芯。
图组芯造型图
图 2号沙芯图
图1即为转轮的组合砂芯图。
制芯的工艺过程：
（1）制作1# 、2#、3# 、4#砂芯(采用单一水玻璃石英砂、二氧化碳固化并烘干)
（2）一次进炉烘烤( 2# 砂芯进炉烘烤时, 应以外圆面为底部置于平板上, 以防砂芯变形)
（3）涂刷涂料（用铝钒土水基涂料时, 会在水斗、冒口根部等散热条件差的部位产生严重粘砂缺陷。清理这种粘砂缺陷多用气刨方法, 用气刨清理大面积粘砂时, 易引起裂纹。要防止产生这种粘砂, 即使将涂料改为锆英粉涂料, 效果也不佳, 最好提高型砂耐火度。为此, 在粘砂部位使用铬铁矿砂做面砂, 厚度15~ 25mm, 效果较好。）
（4）组合1# 、2# 砂芯并用砂填实间隙 。
（5）2# 砂芯外套砂箱并用砂填实( 可仅填其总高度的1/ 2)。
（6）二次进炉烘烤。
（7）、出炉后组合3# 、4# 砂芯。
选择此工艺方案的优点：
（1）所有砂型( 全部砂芯及组合后的内外填砂) 都能彻底干燥；
（2）二次进炉烘烤后配箱工作量小, 不可预测因素少；
（3）时间短而稳定, 可通过控制砂型出炉时间控制砂型浇注温度。
砂芯芯头设计：
设计下芯头有利于定位以及承受上部分的重力，图为砂芯的俯视图。
如图，确定芯头的尺寸，以及芯头和芯座之间的间隙。
芯头高h=70mm ，间隙S=3.75mm，下芯头斜度=6°
芯头如图所示
图芯头
芯盒设计：
芯盒是制芯过程中所必要的工艺装备，正确的选择和设计师保证铸件质量、提高生产效率、降低成本，减轻劳动强度的重要环节。
芯盒材料的选择：
利用不同材料芯盒的特点和应用范围，转轮属于单件或小批量生产，为减少成本，减少制造周期，不易变形，我们可以用塑料芯盒。
芯盒结构的选择：
由于组芯造型，砂芯有不同的形状，因此，芯盒有不同的结构，芯盒按结构形式的分类，对于2#砂芯，我们可以采用敞开脱落式芯盒，对于1#、3#、4#采用垂直对开式芯盒。
参考文献:
章舟．呋喃树脂砂铸造生产及应用实例[M]．北京:化学工业出版社，2008．5-7
李远才．铸造涂料及应用[M]．北京:机械工业出版社，2007．45
中国机械工程学会铸造分会．铸造手册 第五卷：铸造工艺[M]．北京：机械工业出版社，2003.46
关键词：水轮机水斗；沙芯
Abstract: at present turbine basin mainly adopts the whole casting process, but use normal sand core process of turbine has a great influence on basin of process performance, craft production rate is low, using core process can be well improved.
Key words: water turbine bucket; Sand core
中图分类号：TK73文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
砂芯的设置原则：
尽量减少砂芯数量；
复杂砂芯可分块制造；
选择合适的砂芯形状；
砂芯预热支撑面最好是平面；
砂芯的分盒面应尽量与砂型的分型面一致；
便于下芯、合型；
被分开的砂芯每段要有良好的定位条件。
组芯铸造工艺
组芯造型，即用组芯技术生产铸件，组芯由单个砂芯组合而成。组芯技术与湿型砂工艺相比的优势在于尺寸精度高、大量减少了砂的循环、采用气体硬化单一芯砂系统（添加有机树脂的芯砂可有效地回收，回收率达95％以上）。整铸转轮水斗形状奇异, 對单件小批生产的整铸转轮而言, 理想的造型方法是组芯造型。
转轮水斗的砂芯是由19个1#砂芯组合而成，即每个砂芯组合成每个水斗的心部。由于有浇注系统的存在，要使得下芯准确，所以做成如图砂芯，即2#、3#、4#砂芯。
图组芯造型图
图 2号沙芯图
图1即为转轮的组合砂芯图。
制芯的工艺过程：
（1）制作1# 、2#、3# 、4#砂芯(采用单一水玻璃石英砂、二氧化碳固化并烘干)
（2）一次进炉烘烤( 2# 砂芯进炉烘烤时, 应以外圆面为底部置于平板上, 以防砂芯变形)
（3）涂刷涂料（用铝钒土水基涂料时, 会在水斗、冒口根部等散热条件差的部位产生严重粘砂缺陷。清理这种粘砂缺陷多用气刨方法, 用气刨清理大面积粘砂时, 易引起裂纹。要防止产生这种粘砂, 即使将涂料改为锆英粉涂料, 效果也不佳, 最好提高型砂耐火度。为此, 在粘砂部位使用铬铁矿砂做面砂, 厚度15~ 25mm, 效果较好。）
（4）组合1# 、2# 砂芯并用砂填实间隙 。
（5）2# 砂芯外套砂箱并用砂填实( 可仅填其总高度的1/ 2)。
（6）二次进炉烘烤。
（7）、出炉后组合3# 、4# 砂芯。
选择此工艺方案的优点：
（1）所有砂型( 全部砂芯及组合后的内外填砂) 都能彻底干燥；
（2）二次进炉烘烤后配箱工作量小, 不可预测因素少；
（3）时间短而稳定, 可通过控制砂型出炉时间控制砂型浇注温度。
砂芯芯头设计：
设计下芯头有利于定位以及承受上部分的重力，图为砂芯的俯视图。
如图，确定芯头的尺寸，以及芯头和芯座之间的间隙。
芯头高h=70mm ，间隙S=3.75mm，下芯头斜度=6°
芯头如图所示
图芯头
芯盒设计：
芯盒是制芯过程中所必要的工艺装备，正确的选择和设计师保证铸件质量、提高生产效率、降低成本，减轻劳动强度的重要环节。
芯盒材料的选择：
利用不同材料芯盒的特点和应用范围，转轮属于单件或小批量生产，为减少成本，减少制造周期，不易变形，我们可以用塑料芯盒。
芯盒结构的选择：
由于组芯造型，砂芯有不同的形状，因此，芯盒有不同的结构，芯盒按结构形式的分类，对于2#砂芯，我们可以采用敞开脱落式芯盒，对于1#、3#、4#采用垂直对开式芯盒。
参考文献:
章舟．呋喃树脂砂铸造生产及应用实例[M]．北京:化学工业出版社，2008．5-7
李远才．铸造涂料及应用[M]．北京:机械工业出版社，2007．45
中国机械工程学会铸造分会．铸造手册 第五卷：铸造工艺[M]．北京：机械工业出版社，2003.46