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随着我国机械工业的发展，射芯机已在铸造生产中日益普遍地被采用。正确地设计工艺装备，已经成为射芯机推广使用中的一个关键问题。我厂攻克了射芯机工艺装备设计、制造难关，通过三年多的摸索、实践，有些粗浅的体会。下边就Z8612型单工位热芯盒射芯机垂直分型芯盒工艺装备设计中的一些基本知识，作简要介绍。
射砂原理：射芯机的射砂机构是由进气阀、射砂筒、射腔、贮气包、闸板等组成。当控制阀在射砂工位时，打开进气阀，贮气包中的压缩空气瞬时进入射砂筒，在射砂筒上方空间瞬时产生压力，将射砂筒内的芯砂从射孔中射出，充满芯盒。控制阀恢复原位，关闭进气阀，从而完成一个射砂工序。
芯砂紧实原理：芯砂从射孔中射出的速度是相当高的，一般为15--18米/秒，有的甚至高达20米/秒。速度越高，动能也越大，射制的芯子也越紧实。
射下的芯砂，芯盒底部，造成芯盒上、下及四周的压力不一致，产生了“压力差”。芯砂在芯盒中由下而上顺序紧实的速度越快，压力差也越大，射得的芯子也越紧实。
我们作过这样一个试验：将一个密封很好但未开设排气槽的芯盒，装在射芯机上试射，结果，不是分型面处涨开造成喷砂，就是一个疏松的、残缺不全的芯子。之后，我们还是用这付芯盒，但在分型面上开了两条排气槽，结果不产生喷砂现象，射得的芯子很紧实。由于前者没有造成足够的压力差，致使射不成；而后者，开了排气槽，增加了压力差，所以结果很满意。由此可见，没有动能，芯砂就进不了芯盒，而没有足够的压力差，芯砂也得不到紧实。
在射砂过程中，这两个作用力的作用是这样的：虽然射砂全过程时间很短，仅0.5秒左右，但两个作用力的变化大致分三个级段：(1)芯砂从射孔中射出，芯盒底部，这时主要是芯砂的动能在起作用，(2)芯砂速度明显减慢，动能相应降低，这时主要靠压力差将芯砂紧实，(3)当芯盒快射满砂时，动能和芯盒内的压力差都已降得很低，但射砂腔内尚有的压力差，使芯盒上部的芯砂进一步紧实。
模具设计：
1、工艺方案的确定：4102机体水套芯壁薄、形状复杂，重8kg，尺寸为640x200x178(或155)mm，我们采用四开模的方式进行整体射芯，上模体与上加热板为一体，下模体与下加热板为一体，缸筒上下分开分别固定在上模体与下模体上，合模时上下模用销定位，两侧用键定位，采用抽块形式，这样射出的芯子尺寸。
2、加热功率的确定：在确定加热功率时，主要是根据我厂使用热芯盒的经验数据，以及从日本引进的覆膜砂射芯用芯盒加热数据来确定的。各芯盒体用的加热管规格、加热管根数、加热功率。
3、射砂及顶芯位旦的选择：根据水套芯的尺寸、形状以及2ZZ8612射芯机的结构，射砂位置只能选择从缸头侧一端或曲轴箱一端，顶芯位置正好与此位置相反。考虑到水套芯的两端芯头有φ30mm的凸台与水套芯配合、组芯定位及从射芯机取芯方便等问题，我们确定射砂位置在曲轴箱侧，顶芯位置在缸头侧。
4、缸孔间5x34mm薄壁强度的措施：4102机体水套芯共有4个缸孔，每二个缸孔间有5x34mm的薄壁，由于壁太薄，所以在制芯和搬运过程中很容易在此处断裂而使砂芯报废。为了提升此处的强度，设置了拉筋片，防止断裂。
5、排气位里选择：排气措施在热芯盒设计中重要，我们采用排气塞排气，排气塞设置在排气死角部位，主要是在上模体。
