CN105665643A - 一种3d打印斜床身铸件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种3D打印斜床身铸件的制造方法,包括:步骤a,充型位置设置,根据浇注位置设置原则,铸件导轨设置在浇注方向的底部;步骤b,浇注***形式设计,采用开放式浇注***;步骤c,采用垂直分芯,按照长度方向上每一档内腔进行分芯,分芯数量比内腔数多一个;步骤d,砂芯结构设计,分芯后,对砂芯进行削减随形,然后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构;步骤e,组芯定位设计,在生产组芯前,砂胎上浇注***及其周边刷涂铸造用涂料并沿周放置泥条,待涂料干燥后,在定位砂胎上放置过滤网,进行最后的流砂、浇注、打箱。本发明的有益效果是:有效的降低了斜床身铸件的3D打印用砂量、生产成本和导轨缺陷发生率;提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种运用3D打印技术来制造斜床身铸件的浇铸方法,具体的涉及一种3D打印斜床身铸件的制造方法,属于工业机械加工类领域。
背景技术
在工业生产中,机床被广泛用于仪器仪表、电子、轻工、标准件、轴承业、汽配行业等零部件的加工。其中,斜床身铸件是高精密加工机床的主要零部件。在传统铸造业中,采用纯手工制造,此种方案的生产效率低,质量不稳定。随着3D打印技术的发展和推广,对斜床身采用3D打印技术铸造。3D打印组芯造型属无模铸造,省去造型和制芯两大工序,很大程度的提高了生产效率且质量稳定。根据斜床身特有结构及3D打印分芯原则(分芯数量少且方便清砂流涂),对其采用垂直分芯,即在水平方向上砂芯相对独立。每一块砂芯内包括铸件轮廓、浇冒***以及其它辅助结构,为确保铸件精度,需借助其它工装进行定位组芯。
斜床身结构表现为长度较长,且壁薄。为了实现浇注过程中铁水均匀、平稳、快速充型,传统工艺浇注***一般为:横浇道采用“U”型(如图1所示),内浇道底返导轨、多点式进流。然而,砂芯设计须包含浇注***并确保一定吃砂量,大大增加了3D打印用砂量,砂铁比增高。据计算统计,浇注***用砂体积一般占总体积的10%-20%。为了使3D打印生产效率更高、成本更低,有必要降低这部分用砂量。为此,如何提供一种高效、低成本的斜床身铸件制造方法,是本发明研究的目的所在。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种3D打印斜床身铸件的制造方法,通过对浇铸***的改进,降低3D打印砂铁比,从而能够降低斜床身的3D打印用砂量,提高生产效率,降低生产成本,从而提高产品质量。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种3D打印斜床身铸件的制造方法,包括以下步骤:
步骤a,充型位置设置,根据浇注位置设置原则,铸件导轨设置在浇注方向的底部;
步骤b,浇注***形式设计,根据浇注***设计原则,采用开放式浇注***,所述的开放式浇铸***的截面积比为1:1.5-2:2-4,所述的浇注***的直浇道设置在铸件长度方向端头,横浇道设在铸件底部,过道片搭接在横浇道上部,内浇道底返导轨进流,铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨,在所述的过滤网上部设置集渣包,从中间导轨向两侧引流,所述的引流片截面确保三条导轨液面能够同时上升;
步骤c,砂芯分块,采用垂直分芯,按照长度方向上每一档内腔进行分芯,分芯数量比内腔数多一个;
步骤d,砂芯结构设计,分芯后,在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形,砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面,如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂量,然后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构;
步骤e,组芯定位设计,垂直分芯,在水平方向上表现为相对独立,需进行定位,采用砂胎定位,通过模具形成能够与砂芯定位完美配合的砂型,所述的砂型包括定位结构及浇注***,每一个砂芯设置2-3个定位台;在生产组芯前,砂胎上浇注***及其周边刷涂铸造用涂料并沿周放置泥条,防止跑火,待涂料干燥后,在定位砂胎上放置过滤网,随后将砂芯按照顺序通过下芯定位依次放在定位砂胎上,进行最后的流砂、浇注、打箱后即得到所述的斜床身铸件。
进一步的,在步骤b中,所述的横浇道距离铸件导轨的最小距离不低于100mm。
进一步的,在步骤d中,所述的砂芯结构包括铸件轮廓、浇冒***、吊运结构、定位结构、卡紧结构。
本发明的有益效果是:有效的降低了斜床身铸件的3D打印用砂量、生产成本和导轨缺陷发生率;提高了生产效率。
附图说明
图1是斜床身铸件改进后浇注***示意图。
图2是斜床身铸件传统浇注***示意图。
图3是斜床身铸件3D打印组芯造型过程示意图。
图4是两种浇注***砂芯对比图。
其中:铸件轮廓1、砂芯2、U型横浇道3、过滤网片4、内浇道5、横浇道6、过道片7、浮渣包8、引流片9、砂芯定位结构10、定位砂胎11、砂胎定位配合结构12。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
下面结合附图1-4对本发明做进一步分析。
本发明的一种3D打印斜床身铸件的制造方法是通过对浇注***的改进,来降低3D打印砂铁比:横浇道设置在铸件下部,内浇道底返导轨进流,取消浇注***占用空间;本发明技术方案描述依次包括以下五个步骤:a、充型位置设置;b、浇注***形式设计;c、砂芯分块;d、砂芯具体结构设计;e、组芯定位设计,如下述:
步骤a,充型位置设置,根据浇注位置设置原则(重要结构尽量设置在浇注方向下部),导轨属铸重要结构,应设置在浇注方向的底部。
步骤b,浇注***形式设计,根据浇注***设计原则(快—快速浇注、稳—平稳浇注、活—多点进流且内浇道尽量避免直冲砂芯),采用开放式浇注***的截面积比1:1.5-2:2-4,直浇道设置在铸件长度方向端头,横浇道设在铸件底部(距导轨最小距离不低于100mm),过道片搭接在横浇道上部,内浇道底返导轨进流,铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨,在过滤网上部设置集渣包,能够浮渣且不至于堵塞过滤网;为实现平稳充型,从中间导轨向两侧引流,引流片截面需通过计算或模拟确保三条导轨液面能够同时上升,避免出现紊流。
步骤c,砂芯分块,斜床身铸件结构在长度方向上的每一档内腔相对独立,侧壁筋板多为一个平面,宜采用垂直分芯,按照长度方向上每一档内腔进行分芯,分芯数量比内腔数多一个。
步骤d,砂芯具体结构设计,分芯后,在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形。如图2所示,砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面,如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂量,有效的减少了3D用砂量;如图1所示的传统浇注***则做不到。最后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构。设计后的砂芯应当包含铸件轮廓、浇冒***、吊运结构、定位结构、卡紧结构等等。
步骤e,组芯定位设计,垂直分芯,在水平方向上表现为相对独立,需进行定位。
如图3所示,本技术方案采用砂胎定位,即通过模具形成能够与砂芯定位完美配合的砂型,砂型包括定位结构及浇注***,每一个砂芯设置2-3个定位台即可;在生产组芯前,砂胎上浇注***及其周边刷涂铸造用涂料并沿周设置泥条,防止跑火。待涂料干燥后,在相应位置放置过滤网,随后将砂芯按照顺序通过下芯定位依次放在定位胎上;最后流砂、浇注、打箱后即可得到所需的斜床身铸件。
如图4所示,有效降低此类产品3D打印用砂10%-20%(图4阴影部分所示),大幅度提高了生产效率、降低了生产成本;斜床身铸件采用以上浇注***,有效降低了导轨缺陷发生率。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (3)
1.一种3D打印斜床身铸件的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a,充型位置设置,根据浇注位置设置原则,铸件导轨设置在浇注方向的底部;
步骤b,浇注***形式设计,根据浇注***设计原则,采用开放式浇注***,所述的开放式浇铸***的截面积比为1:1.5-2:2-4,所述的浇注***的直浇道设置在铸件长度方向端头,横浇道设在铸件底部,过道片搭接在横浇道上部,内浇道底返导轨进流,铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨,在所述的过滤网上部设置集渣包,从中间导轨向两侧引流,所述的引流片截面确保三条导轨液面能够同时上升;
步骤c,砂芯分块,采用垂直分芯,按照长度方向上每一档内腔进行分芯,分芯数量比内腔数多一个;
步骤d,砂芯结构设计,分芯后,在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形,砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面,如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂量,然后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构;
步骤e,组芯定位设计,垂直分芯,在水平方向上表现为相对独立,需进行定位,采用砂胎定位,通过模具形成能够与砂芯定位完美配合的砂型,所述的砂型包括定位结构及浇注***,每一个砂芯设置2-3个定位台;在生产组芯前,砂胎上浇注***及其周边刷涂铸造用涂料并沿周放置泥条,防止跑火,待涂料干燥后,在定位砂胎上放置过滤网,随后将砂芯按照顺序通过下芯定位依次放在定位砂胎上,进行最后的流砂、浇注、打箱后即得到所述的斜床身铸件。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印斜床身铸件的制造方法,其特征在于:在步骤b中,所述的横浇道距离铸件导轨的最小距离不低于100mm。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印斜床身铸件的制造方法,其特征在于:在步骤d中,所述的砂芯结构包括铸件轮廓、浇冒***、吊运结构、定位结构、卡紧结构。
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Address after: 750021 the Ningxia Hui Autonomous Region Yinchuan economic and Technological Development Zone ningshuo South Street No. 298 Patentee after: Shared Intelligent Equipment Co., Ltd. Address before: 750021 Yinchuan, the Ningxia Hui Autonomous Region Xixia District ningshuo South Street No. 298 Patentee before: Ningxia Kocel Pattern Co., Ltd. |