常见主要铸造缺陷及对策

一、渗透性粘砂

1.渗透性粘砂的特点

在应用呋喃树脂砂的生产实践中发现，在大型铸件上，特别是在厚壁及“热节”部位，容易发生金属渗透性粘砂缺陷。如果这种缺陷发生在铸件内腔，如气缸体内的夹层水腔等，清砂工具将不能有效地发挥作用，从而使清砂非常困难，严重时甚至会使铸件报废。

图1-23 气缸体上部气缸筒周围金属聚积严重

金属渗透性粘砂的主要特点是：发生粘砂的部位一般是铸件的厚壁及“热节”处，浇注时处于较大静压力作用下的铸型下方最常发生，处在铸型中央夹层砂芯的下部圆根部位也较为显著。大型低速柴油机气缸体的上部特别肥厚，如图1-23所示，这些砂芯的圆根部位经常产生这种粘砂缺陷。金属渗透性粘砂块如图1-24所示，它与铸件表面仍被残余涂料层隔离着，故清理后铸件仍保持有较好的表面。

图1-24 金属渗透性粘砂块

2.试验研究的方法与结果

为了探索金属渗透性粘砂的形成机理与防止方法，曾结合生产进行了多年的试验研究，并获得了较好的结果。

（1）第一阶段试验 采用大林砂、锆砂、石墨砂和铬铁矿砂四种呋喃树脂砂，试验其抗金属渗透能力及不同浇注温度的影响。比较试验的试样及浇注方法，如图1-25所示。模拟铸件的壁厚及“热节”部位，使用φ250mm的圆柱体，高度为1120mm；底部中央砂芯则取相对较小的尺寸40mm×140mm×180mm（厚×宽×高）。采用底注式浇注系统，使砂芯在浇注过程中被充分过热，为金属渗透创造良好的条件。试验结果见表1-9。

图1-25 浇注试样

上述试验结果表明：铬铁矿砂具有良好的抗金属渗透能力，容易清砂，如图1-26所示；其他几种砂的清砂效果都不好。当铁液温度为1270～1350℃时，浇注温度对铬铁矿砂的抗金属渗透能力的影响不大，清砂效果基本相同。

表1-9不同呋喃树脂砂芯的抗金属渗透性能力

为了研究不同涂料对抗金属渗透性粘砂的影响，又进行了相关试验，其结果见表1-10。

试验结果表明：上述三种涂料对抗金属渗透性粘砂的影响不大，性能基本相同，起决定性影响的是原砂的性能。采用铬铁矿砂时，无论使用上述哪种涂料，都未发生粘砂现象；而大林砂、锆砂、石墨砂等刷上述涂料都会产生严重的渗透性粘砂现象。特别试用了铬铁矿粉涂料，但也不能避免大林砂的严重粘砂现象。所以要解决呋喃树脂砂的金属渗透性粘砂问题，只能选用抗金属渗透性好的原砂，仅改进上述几种涂料配方，是不可能解决粘砂问题的。

图1-26 铬铁矿砂（清砂容易）

表1-10 涂料对抗金属渗透性粘砂的影响

（2）第二阶段试验 八种型砂的渗透性粘砂试验。为了进一步验证八种不同型砂的抗金属渗透能力，设计了一种新的试样浇注方法，如图1-27所示。试样重达1.2t，总高度为1200mm。试样底部可同时安放用四种不同芯砂制成的四块砂芯。采用底注式浇注系统，内浇道设在试样底部中央，使四种不同的型砂能在基本相同的浇注条件下进行金属渗透性粘砂情况的比较，检验结果见表1-11。结果表明：在八种型砂中，无论是在较高的温度下还是在较低的温度下浇注，铬铁矿砂的抗金属渗透性能都是最好的，无粘砂现象，如图1-28中的4所示。

试验及生产实践证明，铬铁矿砂具有良好的抗金属渗透性能，但因国内资源较贫乏、品位较低，主要依赖国外进口。为寻找其代用品，通过大量试验研究，某单位首次研发了在我国资源较丰富、价格较低廉的新型材料——S-1砂。它具有与铬铁矿砂相同的抗金属渗透性能，其试验结果见表1-12。

表1-11 型砂种类和浇注温度对渗透性粘砂的影响

图1-27 改进后的浇注试样

图1-28 浇注的试样情况

表1-12 S-1特种砂试验结果

3.对试验结果的分析及金属渗透性粘砂的机理

（1）金属渗透性粘砂是一种机械粘砂 从大型低速柴油机气缸体夹层水腔砂芯根部取下粘砂样品，对其进行测量，金属渗透深度一般为40～60mm。然后将它制成岩相光片，进行岩相、电子探针及扫描电镜分析，从中可以看出：粘砂块的内部结构为生铁与Si、Zr等氧化物的机械组合体，且试样表面和内部没有明显差别。铸铁的金属渗透性粘砂，是金属液在压力的作用下，机械地渗入砂型（芯）孔隙中的物理过程，是纯液态渗透，属机械粘砂，粘砂块中铁的质量分数有时高达50%以上。

（2）渗透性粘砂的形成机理 型砂的高温性能决定了它的抗金属渗透能力。

1）石英树脂砂。石英树脂砂型（芯）的热膨胀量大，表层涂料容易裂开，表层树脂的分解及消失使砂粒间的孔隙度增大，导致整个涂料层被破坏，液态金属渗入砂粒孔隙中。如果维持液体状态的时间足够长，砂型（芯）被不断流经的铁液过热，使其甚至接近于流经的铁液温度，则在压力的作用下，液态金属更会向砂芯内部迁移。型砂的紧实度越低、热膨胀量越大，砂型（芯）被过热的程度越高，金属的静压头越大，则金属渗透性粘砂越严重。

2）铬铁矿砂和S-1砂。它们具有最好的抗金属渗透性能力，原因在于其独具的烧结特性，使其高温抗压强度高；其次，它们不与金属氧化物发生反应，激冷能力强，热膨胀量小。根据所进行的试验，锆砂、石墨砂的热膨胀性和激冷能力都比铬铁矿砂好，但其抗金属渗透能力都不及铬铁矿砂和S-1砂，可见起决定性作用的因素是烧结特性。

3）呋喃树脂砂型（芯）。在铁液浇入后的很短时间内，树脂就被烧掉了，可见高温强度完全取决于原砂的烧结特性。

铬铁矿砂和S-1砂的高温强度比石英砂和锆砂高，并分别在900～1200℃出现强度高峰，这是因为发生了固体烧结。随后高温强度下降，是由于出现了熔液烧结所致。石英砂、锆砂等的晶体结构比较稳定，没有固体烧结特性，故其高温强度很低。所以只有发生固体烧结，才能使型砂具有较大的高温强度；只有在烧结程度较大时，才能封闭型砂颗粒间的孔隙。若在金属渗透之前已形成了一定程度的固体烧结，使砂粒间的烧结力大于原砂膨胀力或金属液的渗透力，则砂粒间的孔隙将不会扩大，金属液的渗透就难以进行，渗透性粘砂就不会出现；即使发生，也会因阻力较大，而使渗透程度有所减轻。若原砂没有发生固体烧结或产生了熔液烧结，则金属渗透就容易进行。在生产中，有时发现铬铁矿砂和S-1砂也会出现较轻微的金属渗透性粘砂现象，这是因为其发生了熔液烧结或是由于树脂加入过多，砂型（芯）的紧实度太低，使其未产生足够程度的固体烧结所致。

（3）涂料的作用 涂料虽有堵塞砂粒间孔隙，提高铸件表面质量的作用，但所做涂料试验的结果表明：就目前所掌握的几种涂料而言，单纯依靠涂料的作用不能避免呋喃树脂砂大型铸铁件的金属渗透性粘砂缺陷。这是由于在高温金属液的长期作用下，涂料层将减薄甚至全部被破坏，使金属液在压力的作用下渗入砂粒间。所以生产中有时即使未发现涂料有明显的裂纹痕迹，也有渗透粘砂现象出现。石英砂具有最大的热膨胀量，表层涂料在高温下最易出现裂纹，促使金属液渗入砂粒间。若涂料的抗界面反应能力强，抗热性能好，则可不产生或少产生裂纹，或推迟产生裂纹的时间，这样可使型砂在金属液能够渗透之前得以充分烧结，从而可提高其抗金属渗透能力。

4.防止金属渗透性粘砂的主要措施

（1）使用铬铁矿砂或S-1砂 根据以上分析的金属渗透性粘砂的形成机理可知，原砂必须具备以下主要特性：在浇注温度以下时，能发生足够程度的固体烧结，这是起决定性作用的重要因素；热膨胀量小；具有较强的蓄热能力。铬铁矿砂和S-1砂具有上述特性。所以在可能产生粘砂缺陷的铸件厚壁或“热节”部位，必须采用上述特种型砂。

（2）采用优质涂料 涂料对于防止粘砂，提高铸件的表面质量有着重要影响。根据多年的实践探索，采用石墨粉-锆粉-酚醛树脂快干涂料和石墨粉-粘土粉涂料，均可获得良好的效果。但要严格控制涂料的配比及性能、刷涂（喷涂或流涂）料的操作质量及涂料层的厚度。

如果需要刷两次（层）涂料，应严格掌握两次刷涂的间隔时间，间隔时间不能过长，以保证其有较高的结合强度。注意防止两次（层）涂料间结合不良，避免浇注时出现涂料层剥落、龟裂等缺陷。涂料层应达到一定的厚度，一般为0.8～1.6mm。

（3）在原砂中加入少量（1%～3%）氧化铁粉 其作用是Fe₂O₃与SiO₂生成低熔点的玻璃体，它可阻止铁液向砂粒间渗入。

（4）细致造型（芯）操作，保持适当、均匀的紧实度 生产实践证明，如果局部型砂没有紧实，将很容易使铁液渗入而造成粘砂缺陷。

二、气孔

1.产生气孔的主要部位及原因

大型低速柴油机气缸体产生气孔的主要部位是底平面（浇注时处于铸型上方）。气孔的主要形态一般有以下几种。

（1）集中孔洞 集中孔洞主要产生在冒口根部。将冒口去掉后，在冒口根部断面上出现φ30～φ90mm大小不等的孔洞，大部分内表面较光滑，有的还向气缸体内部扩展。严重时，大型孔洞会扩展到冒口根部周围，甚至在开箱时已发现冒口自行断掉。这种孔洞易被误认为是缩孔。

（2）大面积凹沉 在气缸底平面上出现大面积凹沉，最大可达180mm×400mm（宽×长），下沉的最大深度达30～40mm。

气缸底部有时会出现大型气穴，有些气穴的上面（铸型上表面）有一层厚度约为2～4mm的硬壳层。开箱后未发现缺陷，击破此表层硬壳后，露出大面积的内表面很光滑的大气穴，非常明显是由大量气体进入所致。

（3）分散的蜂窝状密集细孔 气缸底部在机械加工之前未发现有铸造缺陷，经机械加工后，“油拉管”孔或贯穿螺栓孔周围出现了大面积的蜂窝状小孔。其主要特征是很密集，小孔直径小于0.5mm，表面上看像一片银白色的细砂孔，但仔细看或用放大镜（放大5倍）观察，即可看出密集细孔内表面非常光滑，并呈细珠状，不是砂孔，而是密集的小气孔。

（4）长条纹状“裂痕” 气缸底部法兰圆根部位出现长达200mm的横向长条纹状“裂痕”，缝宽约为1～1.5mm。此“裂痕”与底平面上的大型孔洞缺陷相通。这种缺陷是极个别的情况。

气缸底平面出现上述第（1）、（2）种气孔的主要原因是：在旧砂回收、再生过程中，缺少再生机械设备，没有将旧砂粒表面上的树脂膜去掉，经过反复使用，树脂膜越来越厚；或加入的树脂量过多，浇注时产生了大量气体，出现黑烟滚滚的场面。如果在旧砂回收过程中没有将细粉尘除去，则透气性将很差；如果全部使用旧砂造型（芯），掺入的新砂量不够，产生的大量气体又不能及时排出，则会产生大量气孔。

贯通螺栓孔或“油拉管”孔细长的砂芯，如果其排气不畅，则浇注时会发现冒口内铁液翻腾的现象，浇注结束后冒口内铁液甚至会喷射出呈火花状。这是该砂芯的排气道被全部堵塞所致，加工后会出现上述第（3）种蜂窝状密集小气孔。

气缸底部法兰圆根部位偶尔会出现上述第（4）种缺陷，其主要原因是法兰背面砂芯中产生的大量气体向倾斜往上冒口方向流动所致。

呋喃树脂、固化剂、水基涂料、组芯过程用的封型膏等都含有水分，如果烘干程度不够，则会使气缸各部位产生大小不等的气孔。如果设置在铸型底部的外冷铁未经预热，则可能导致在该平面上产生气孔。这种气孔较细小、分散，数量较多。由于铁液中含气量过多而产生的气孔，在铸件各断面上都存在。

2.防止气孔的主要措施

1）尽量减少气体的来源。如严格控制树脂加入量；在呋喃树脂砂旧砂回收、再生处理过程中，应尽量除去砂粒表面的树脂膜；砂型（芯）要适度烘干，增加浇注前向型腔内送热风烘烤时间等；铁液要精炼，尽量减少气体含量等。

2）提高砂型（芯）的透气性，使浇注时排气畅通无阻。如树脂砂的原砂粒度不要过细，宜取40～70目；在旧砂回收、再生处理过程中，尽量将细末粉尘排除；新砂加入量不要过少，或采用面砂制，即面砂全用新砂，背砂采用旧砂；砂层不要过厚。根据砂芯的形状、大小等情况，砂芯内要设通气管、通气绳、草绳、碎焦炭块等，以提高通气性；多扎出气孔；严防每块砂芯的排气管道堵塞；铸型腔顶部出气孔的位置、大小和数量要适当；浇注时注意引气；浇注温度不要过低等。

三、缩孔

铸铁结晶的特点，是在液态及凝固过程中，有石墨析出而伴随着体积的膨胀。如果能有效地利用这种结晶膨胀，而在铸件内建立起压力，即可实现自身补缩，这样有利于克服缩孔、缩松缺陷。所以铸铁件的补缩是以浇注系统的后补缩和石墨化膨胀的自身补缩为基础的，只有在不能建立足够的浇注系统的后补缩和自身补缩的情况下，才需要应用冒口。对于较厚大的铸铁件，因其凝固及冷却速度较缓慢，石墨化作用充分，则可利用自身补缩作用实现小冒口和无冒口铸造工艺（可参阅本书8.2.4）。

铸铁件的收缩与铸件结构特性、化学成分和结晶凝固条件等因素有关。根据不同机型气缸体的具体情况，一般在铸型最上方的部位设有4～6个冒口，用来进行适当补缩。冒口大小要根据被补缩部位的壁厚等情况进行设计，如果设计不当，可能产生缩孔。

图1-29 大型柴油机气缸体铸造工艺简图

1—直浇道 2—横浇道 3—内浇道 4—冒口 5—排气道砂芯 6—缸筒内表面外冷铁 7—缸筒砂芯 8—气缸体上平面外冷铁 9—扫气口砂芯 10—铁液导流孔

图1-29所示的大型柴油机气缸体，其材质为HT250，轮廓尺寸为1170mm×1170mm×1607mm（长×宽×高），主要壁厚为35mm，毛重4.3t。气缸上部平面及缸筒内表面都设有外冷铁，以加快该“肥厚”区域的冷却速度，防止产生内部缩松等缺陷。采用阶梯式浇注系统，设置在气缸体两侧；在位于铸型上方气缸底部的四个角上设置顶冒口。由于设计不当，结果产生了缩孔，如图1-30所示。后来采取改进措施：修改冒口尺寸；适当增大补缩通道；在该处圆根部位设置外冷铁和调整化学成分等，从而避免了上述缺陷。

四、夹杂

产生夹杂（如熔渣、氧化物及涂料剥落物等）缺陷的主要部位，是浇注时处于铸型上方的气缸体底平面和气缸筒内表面等。

图1-30 大型柴油机气缸体缺陷位置

1.产生夹杂缺陷的主要原因

1）铁液中杂质的含量较高，如金属炉料锈蚀严重、熔渣多及铁液氧化等，浇注前未将铁液中的熔渣清除干净。

2）浇注系统的集渣能力差，使铁液中的残余熔渣进入型腔内。

3）型砂强度较低。

4）涂料强度较低或刷（喷）涂工艺操作不当，引起涂料层剥落。

5）热风烘烤温度及时间不当，导致局部砂型（芯）或涂料强度显著下降等。

6）在组芯合箱过程中，未将散落的砂粒等杂物清除干净。

7）浇注温度过低、浇注速度过慢等，影响铁液中夹杂物上浮。

8）铸件侧面及顶面的加工量过少，致使残余夹杂物不能被加工掉等。

2.主要预防措施

1）提高铁液的精炼程度，尽量减少铁液中熔渣等夹杂物的含量，并在浇注前尽量将其清除干净。

2）提高浇注系统的挡渣能力，不让夹杂物流入型腔内。

3）提高砂型（芯）、涂料强度，以保证不产生掉砂和涂料剥落等现象。

4）严格控制向铸型送热风的温度和时间，防止损坏砂型（芯）和送入粉尘等。

5）细致、精心操作，将散落在铸型内的砂粒、粉尘等杂物清除干净。

6）适当调整铸件侧面、顶面的加工量，使少量夹杂物能在加工时被加工掉。

7）在夹杂物容易停留的部位，如气缸筒（缸套孔）下部端面，设置环形集渣道（详见前述各铸造工艺示意图），高度为60～70mm。

8）严格控制浇注温度，特别是在采用底注式浇注系统时，更应注意浇注温度不能过低，浇注速度不能过慢，以免影响夹杂物上浮至铸型顶部等。

五、裂纹

1.产生裂纹的主要部位及原因

大型低速柴油机气缸体产生裂纹缺陷一般有以下几种情况。

（1）裂纹出现在气缸体上部往下与其相连的垂直壁交接处 如图1-31所示双联气缸体的材质为HT250，轮廓尺寸为2100mm×1600mm×1700mm（长×宽×高），毛重13t。图中A处曾产生横向裂纹，长度达620mm。产生该缺陷的主要原因是上、下壁厚相差极度悬殊，达6.4倍，气缸上部肥厚区域聚积了大量金属。尽管设计有逐渐过渡的连接段，但如果浇注温度、浇注系统和化学成分等方面控制不当，就很容易出现缩裂现象。

（2）裂纹出现在气缸上平面大螺栓孔与油拉管孔中间的凹槽部位或外侧挡油槽边筋的厚薄过渡交接处 此处产生裂纹的主要原因是该处结构较复杂，壁厚而形成“热节”。凹槽处的散热条件较差，凝固较缓慢，最后在铸造收缩应力的作用下产生裂纹。

图1-31 双联气缸体

（3）裂纹出现在气缸体上平面靠近中央处 如图1-32所示大型柴油机气缸下体的材质为HT250，轮廓尺寸为4790mm×1404mm×1445mm（长×宽×高），主要壁厚为50～72mm，毛重18t，从图中可以看出壁厚不均。阶梯式浇注系统设置在缸体两端。浇注后，在缸体上平面靠近中央处产生裂纹，如图1-33所示。产生裂纹的主要原因是：该气缸下体材质为铬、钼、铜合金铸铁，其长度较大，箱式结构，壁厚相差较大，中间还设有最小厚度为100mm的两道横筋。当时浇注温度过低，型腔内各部分的铁液温度差别较大，增大了铸造应力，不但导致产生裂纹，上平面还产生了较多的气孔和渣孔。

图1-32 大型柴油机气缸下体铸造工艺简图

1—直浇道 2—横浇道 3—内浇道 4—冒口

（4）裂纹出现在排气孔内壁上 某大型低速柴油机气缸体的材质为HT250，毛重约24.6t。使用中在排气侧的排气孔内侧壁上出现了横向裂纹，如图1-34所示。为便于分析原因，首先对该缸体进行了解剖，从不同部位取样进行力学性能试验和金相组织检查，检验结果如下。

1）浇注该气缸体，炉前单浇试样（φ30mm）的化学成分及力学性能见表1-13。

2）解剖气缸体前，在成品气缸体的上、下平面，两个侧面及上平面的中央缸筒内表面进行了硬度检测，其结果见表1-14。

图1-33 大型柴油机气缸下体缺陷情况

图1-34 排气孔内侧壁上的横向裂纹

表1-13 大型气缸体炉前单浇试样（φ30mm）的化学成分与力学性能

表1-14 大型气缸体（成品）各部位硬度检测结果

（续）

3）气缸体上部区域特别“肥厚”，中央气缸筒壁厚达300mm，高度达563mm。该部位的冷却速度十分缓慢，容易出现结晶组织不致密和力学性能较差等问题，而其在柴油机工作时，是受力最大的部位，故检测该部位的力学性能最为重要。在上平面钻孔取样，如图1-18所示。共钻取5件试样，编号分别为1～5，试验结果见表1-15。

4）在产生裂纹的部位纵向切取3件试样（该处壁厚为36mm），编号分别为6～8。其力学性能试验结果见表1-15。

表1-15 大型气缸本体力学性能试验结果

5）从气缸上平面钻孔取样中取编号为1-上、1-下、5-上、5-下的试样，从产生裂纹的部位切取编号为6的试样，对其进行金相检验，结果见表1-16及表1-17。

表1-16 大型气缸本体金相组织检验结果

表1-17 大型气缸本体的金相组织

（续）

以上各项检验结果表明，该气缸本体的力学性能良好，全部符合对气缸体材质的技术要求。

对气缸本体的各部位，尤其是对产生裂纹的部位进行了详细的解剖，均未发现气孔、砂孔、缩孔、缩松及夹杂等铸造缺陷，内部质量合格。

对产生裂纹部位的宏观尺寸进行检测，发现壁厚尺寸略有超差，可能影响到结构强度。另外，浇注后在砂型中的缓慢冷却时间不够，不利于减少铸造残留内应力。对使用中的实际运转情况尚需了解。

采取相应改进措施继续进行生产，各项严格的质量检验及实际运行结果表明，产品质量很好。

2.防止裂纹产生的主要措施

1）尽量简化气缸结构，壁厚应适当，缩小厚度差别，促使铸件的“同时”凝固。

2）壁的连接要逐步圆滑过渡，圆根半径大小应合适，尽量减少因结构引起的铸造应力。

3）选择合适的化学成分。在能够达到所需力学性能的前提下，碳、硅的含量不宜过低，严格控制阻碍石墨化的合金元素的含量，可适当增加提高韧性的合金元素的含量，尽量降低硫的含量等。

4）减少因化学成分不合适而增加的收缩性能。

5）提高砂型（芯）的退让性，减轻对铸件收缩的机械阻碍作用。

6）在局部肥厚部位设置冷铁，消除“热节”，减少厚、薄壁之间的温度差别。

7）浇注温度不能过低，按前述浇注温度要求进行。

8）气缸浇注后在砂型中缓慢冷却，不能过早开箱，根据气缸大小不同，一般应在砂型中停留72～168h。

六、尺寸不符

1.出现尺寸不符缺陷的主要原因

1）铸件的线收缩率控制得不准确。影响线收缩率的主要因素有化学成分、气缸结构特征（体积、质量、壁厚、复杂程度等）、铸型种类、固态收缩时的受阻情况、浇注温度和冷却速度等。

2）制作模样和铸造过程中产生了尺寸误差等。

2.主要预防措施

首先根据气缸特征及生产条件，为气缸各部位选择合适的线收缩率，一般为0.7%～1.0%。然后根据生产检验结果进行修正：在容易出现尺寸偏差的部位采用适当的工艺补正量；尽量减少模样制作和铸造操作过程中所产生的尺寸偏差量等。

选用组芯造型法时，采用立体坐标轴系尺寸检测法，能够方便地进行尺寸检测，便于减少误差。检测铸型尺寸的一般方法有芯头法、量具测量法和样板法等，这些方法的应用都有局限性，即不便于控制空间整体尺寸。如图1-35所示，立体坐标轴系尺寸检测法是以数学空间直角坐标系的理论为基础，在铸型中建立由X轴、Y轴和Z轴所组成的轴系，用样杆沿轴检测和控制尺寸的一种方法。

空间直角坐标系理论是该方法的科学依据。因为对于空间中的一点，必然可以找到一组坐标值（X，Y，Z）与其对应；反过来，坐标系中的一组坐标值（X，Y，Z）必然与空间中的一个点相对应。这样，空间图形上的点与空间直角坐标系中的一组坐标值就建立起了一一对应的关系。所以在实际检测中，只要控制了X、Y、Z轴方向的尺寸，就可以控制铸件型腔上任意点的尺寸，即控制了整个铸件的全部尺寸。根据实际测量的需要，轴和座标面可以平行移动进行测量，在坐标系理论中，这称为坐标轴和坐标面的平移。

如何在铸型中建立空间直角坐标系，是根据铸件的结构和铸造工艺方法的不同，以及实际检测需要而灵活确定的。首先选出基准面，一般以设置在铸型底部的经机械加工的底平板或底箱平面为基准面，此面上必须有十字形中心线，如图1-35中的1。将两块导滑座2平行固定在基准面上，将两块大型直角三角板5分别固定在两块导滑座中。底部砂箱1、导滑座2和直角三角板5必须相互按中心线对准；砂箱隐壁3上有中心线，要对准底部砂箱平面上的中心线，并须固定。如果不设隐壁，也可用导滑座和大型直角三角板代替。这样，便在基准面内建立了互相垂直的X轴与Y轴，一般选择对称轴、圆的中心线、图形尺寸中心线等为轴线。在X轴、Y轴基准面确定之后，Z轴就很容易确定了，只要与基准面垂直，就是Z轴的方向。有的铸件有特殊的角度要求，可以在坐标系中引该方向的轴线进行检测。该尺寸检测方法常用的简单工具如图1-36所示。

图1-35 立体坐标轴系尺寸检测法

1—底部砂箱 2—导滑座 3—砂箱隐壁 4—可调垂直板 5—直角三角板 6—直杆 7—模具

图1-36 立体坐标轴系尺寸检测法所用工具

多年生产实践表明，立体坐标轴系尺寸检测法具有以下主要优点：可以控制铸型、砂芯在组装过程中的全部尺寸，其相互位置关系一目了然；尺寸检测结果准确，且效率高；适用于所有大型、复杂铸件的尺寸检测；不但能避免尺寸偏差，而且能减少夹杂等铸造缺陷。