射芯机射砂过程中砂粒流动状态是影响砂芯成型质量的关键因素，其变化可分为加速、稳定填充及压实三个阶段。初始阶段，压缩空气进入射砂筒，推动砂粒克服重力与摩擦力，沿射砂孔形成高速射流。此时砂粒呈松散悬浮状态，速度随气压升高逐渐增加，砂流形态由柱状向锥形扩散，射嘴出口处因气流膨胀出现局部紊流，需通过射嘴结构优化减少砂粒飞溅。

进入模具型腔后，砂粒流动进入稳定填充阶段。主流砂流首先充满型腔大容积区域，随后通过分支流道向窄缝、深孔等复杂部位渗透。砂粒间的相互碰撞与摩擦导致动能损失，靠近模具壁面的砂粒速度降低，形成沿壁面的低速流动层，而中心区域保持较高流速，这种速度梯度易造成砂芯密度分布不均。模具排气系统需及时排出型腔空气，避免气阻导致的砂流停滞或涡流现象。

填充末期，砂粒在型腔末端积聚，流动速度逐渐衰减，进入压实阶段。此时剩余动能转化为对已填充砂粒的挤压力，促使砂粒重新排列以提高致密度。若砂流速度过高，易在型腔拐角处形成过度压实，导致局部应力集中；速度不足则可能出现填充不饱满，形成缺肉缺陷。压实阶段的砂粒流动受模具结构与射砂压力共同影响，需通过调整射砂时间与保压参数，平衡砂芯整体紧实度与表面质量。

整个过程中，砂粒的流动性与摩擦系数、射砂压力的稳定性及模具流道设计密切相关。砂粒粒径分布不均会导致流动阻力变化，引发局部堵塞；而气压波动则可能造成砂流速度突变，影响填充一致性。因此，需结合砂料特性与模具结构，通过射砂系统参数匹配，实现砂粒流动状态的精准控制，以获得尺寸精度与力学性能符合要求的砂芯。