一、理論基礎
在鑄造中，我們通常會關注砂的抗壓強度，因為型砂在鑄造和凝固過程中主要承受壓力，而在圖1a中，模具承受壓力。在圖1b中，砂芯受到彎曲力，而在圖1c中，砂芯仍然受到壓力。
1.澆注過程中的應力
懸浮在鐵水中的砂芯會受到鐵水的浮力，其大小與金屬材料有關，也與砂芯的重量成正比，如公式(1)所示。懸浮在鐵水中的砂芯在浮力作用下不會移動，直到被芯頭定位。在這個過程中，作用在砂芯上的浮力會轉化為作用在芯頭上的壓力，這個壓力不能超過砂芯上的最大壓力。如果壓力過高，可以通過增加堆芯面積或使用堆芯支撐來解決。
F芯=fxW
（公式1）
式中:F芯為鐵水對砂芯的浮力；f是與材料類別相關的系數；w是砂芯的重量，kg。
澆注時對模具的壓力來自靜壓和澆注時的沖擊力。靜壓可以精確計算，但澆注時的沖擊力很難計算。一般模具壓力表為靜壓加50%靜壓，見公式(2)，壓力過程如圖2所示。
F=(1.5×A×H×d)/1 000
(公式2)
式中：F為鑄型受到的壓力；A為面積，cm2；H為靜壓 高度，cm；d為金屬液密度，g/cm3。
2.凝固過程中的應力
鑄鐵凝固階段石墨析出的過程就是膨脹過程，石墨化膨脹對模具產生很大的壓力，特別是球墨鑄鐵對模具的剛度和強度有很高的要求。圖3顯示了鑄鐵石墨化膨脹對模具的壓力。從前面的理論分析可以得出，無論是在澆注過程中還是在金屬凝固過程中，壓力都是模具(型芯)的主要作用力，因此模具(型芯)的抗壓能力是鑄造中關注的重點。
二、測試的發展
抗壓強度是單向區域被單向壓力破壞時的極限強度載荷。為了使應力更加穩定，等徑高是最理想的抗壓試塊。目前國內樹脂砂型砂試驗多采用“拉伸試驗”，粘土砂采用“壓縮試驗”，測試粘土砂抗壓強度的標準試塊尺寸為p50mmx50mm。粘土砂的抗壓強度在1MPa以內。試驗前，作者用現場生產用的樹脂砂制作了一個標準尺寸(p50 mm×50m mm)的抗壓試塊，送到型砂檢測儀廠家進行測試。目前市面上所有的型砂檢測器都無法碾壓P50 mm× 50 mm的樹脂砂抗壓試塊，經過與廠家多次核算和測試，最終我公司適用于呋喃樹脂砂的型砂抗壓試驗試塊為p40mm×40mm，并專門制作了SAZ標準樣機所用的p40mm。
試樣制備:采用三錘壓實法制作標準砂樣，然后將制備好的砂樣夾在XQY-ⅱ型智能型砂試驗機檢測系統的卡盤之間，抗壓強度為試樣加壓至斷裂時顯示的數據。
試驗中，在同一臺混砂機上同時取拉伸試樣和壓縮試樣，共測得80組數據。
三.測試數據分析
使用六西格瑪工具分別分析拉伸和壓縮數據的正態分布，兩者的P值均大于0.05，如圖4和圖5所示。測試得到的數據都是正態分布，所以基于這兩組數據的其他分析是有效的。
用6o工具對兩組數據進行回歸分析得到的回歸方程和其他參數為:壓縮平均y=-0.233+4.33拉伸平均X，
認為由線性方程導出的線性回歸方程是有效的，可用于壓縮標準計算。
四.抗壓標準的確定
根據公司現有的拉伸標準和上述線性方程，相應的壓縮標準見表1。
五、壓縮試驗代替拉伸試驗
制定壓縮標準后，公司16臺混砂機采用雙標準運行，對一臺混砂機的53組數據進行了分析。結果如圖6和7所示。
使用六西格瑪工具對數據進行分析，可以看出現場型砂測試的抗壓數據比抗拉數據更集中在標準范圍內，說明抗壓標準是可行的，抗壓測試可以替代抗拉測試。
六、結束語
通過抗壓試驗，建立了型砂內控檢測標準，將3月份開始的樹脂砂抗拉強度檢測改為抗壓強度檢測。改變測試方法后，避免了拉伸試塊對缺陷的敏感性帶來的誤導，型砂質量導致的鑄件質量問題下降了70%。
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