
【機】 balanced core
balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【計】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【醫】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【經】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level
【機】 core
在鑄造工藝中,"平衡砂心"(英文:Balanced Core)指經過特殊設計的砂芯,其重心位置與支撐點經過精确計算,确保在金屬液充型過程中保持穩定,避免因浮力或沖擊導緻位移或變形,從而保證鑄件内腔尺寸精度。該技術廣泛應用于汽車發動機缸體、液壓閥體等複雜空腔鑄件的生産。
結構設計原理
通過調整砂芯内部骨架(如芯骨)的密度分布或增設輔助支撐結構,使砂芯重心與芯頭(支撐點)的連線垂直于分型面,實現靜态與動态受力平衡。例如,發動機曲軸箱砂芯需在曲軸軸承座部位增加加強筋以抵消金屬液沖擊力。
功能價值
行業應用标準
依據《鑄造手冊:砂型鑄造卷》(機械工業出版社,ISBN 978-7-111-45321-4)第4章,平衡砂心需滿足三項技術指标:
《Foundry Core Engineering》(American Foundry Society, 2018)
系統闡述砂芯平衡設計的力學模型,推導浮力補償公式:
$$ F_b = rho_m g V_c - rho_s g V_c $$
其中$rho_m$為金屬密度,$rho_s$為砂芯密度,$V_c$為砂芯體積。
GB/T 5611-2017《鑄造術語》
明确定義"砂芯平衡"為"通過結構設計使砂芯在澆注過程中的合力和合力矩趨于零的狀态"(條款5.2.9)。
《現代砂型鑄造技術》(上海交通大學鑄造研究所,2020)
案例研究顯示,某柴油機缸蓋采用拓撲優化砂芯骨架後,變形量從1.8mm降至0.5mm,良品率提升至98.7%。
“平衡砂心”這一表述在常規語境中并非固定搭配,需結合具體領域拆解分析。根據“砂心”的不同定義,可能的解釋如下:
鑄造工藝中的含義(工業領域)
在鑄造行業中,砂心指用型砂制成的砂模芯子,用于形成鑄件的内部空腔或複雜結構()。
“平衡砂心”可能指通過調整砂心的重量分布、支撐結構或固定方式,确保鑄造過程中砂芯的穩定性,避免因受力不均導緻鑄件變形或缺陷。例如,在複雜模具中需平衡多個砂心的位置,以保證金屬液流動均勻()。
瑪瑙礦物學中的含義(寶石領域)
瑪瑙的“砂心”指其内部環帶花紋中心的石英晶體()。
“平衡砂心”可理解為砂心的形态或分布是否對稱協調,例如水膽瑪瑙中包裹水體的砂心若位置居中且結晶均勻,則更符合審美和工藝價值。這類平衡性直接影響雕刻材料的選取與成品品質。
其他潛在引申含義
若從成語“砂心”(比喻心機深重)出發,“平衡砂心”可能指調和内心的不純粹狀态,但此用法缺乏文獻依據,需謹慎使用()。
需結合具體場景判斷其含義。若涉及工業鑄造,建議參考砂芯設計規範;若涉及瑪瑙鑒賞,需觀察砂心結構與材質特性。
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