CN110918881A - 一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法 - Google Patents

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姜维
孙树臣
韩林池
李响
林慧
于磊
王一男
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Abstract

本发明属于铸造技术领域，具体的说是一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法。该方法包括以下步骤：步骤一：将圆筒形砂芯分成两个180°的半圆形砂芯分别射砂成型；步骤二：在芯头的两端加上加强筋，使其整个芯头部分变成方框结构，再使用简易专用胎具将其粘接固定；步骤三：将加强筋锯掉从而得到想要的螺旋形水套砂芯。本发明提供了一种新的砂芯制造方法可以很好的提高出型率、砂芯致密度和强度性能，同时，能将模具结构大幅度进行优化，使模具结构简单，更容易匹配设备且工作效率更高，实现大规模生产需求，解决了现有模具的结构复杂和砂芯出型效率低的问题。

Description

一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体的说是一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法。
背景技术
随着时代的进步、社会的发展，全世界对于工业科技的掌握都大幅度攀升，随之而来的是人们对于自然资源的无限索取，全世界人民都意识到这并非长久之计。怎么样能将科技发展与自然资源协调起来成为非常重要的话题。将视角聚焦到工业的代表杰作——汽车，新能源汽车将成为以后社会发展的必然趋势。在这种背景下，在节能减排的政策下，人们开始尝试着对新能源汽车及其最重要的电机部分进行研究。随着近些年新能源汽车技术的不断进步，人们对于新能源产品的研发和改善优化层出不穷。
电机壳采用螺旋水套来制造就是其中的一个突破，通过研究计算，此种改进可提高电动机的整体降温效果，使电动机寿命上升一个等级。根据经验，这种螺旋结构若要整体成型，射砂压力必须满足360°圆周螺旋型腔填实，在射砂过程中射砂压力损失较大，容易射不实，成型后的砂芯抗拉强度和抗冲击性能较低，在顶出时砂芯断裂，导致砂芯出型率较低，不能实现批量生产。现在多数的制芯都是采用3D打印技术，该技术成本高、工时长、表面质量粗糙，不具备规模化生产，据统计，3D打印技术制造的合格率在30％左右，这远远不能满足产品需求。
3D打印技术是最流行的、应用最多的制造螺旋结构砂芯的技术，但是3D打印技术在应用到此类砂芯制作时有着非常明显的缺点和不足。首先，3D打印技术是效率相对较低的一项技术，它以直线运动为主，工作路径比较单一，需要大量时间才能完成一项任务且耗费成本较高。其次，仅就砂芯来说，3D打印出的砂芯在质量和精度上存在着明显的问题，3D打印出的砂芯由于层层叠加，做不到特别紧密，表面质量也不理想，芯子在浇铸时发气量大，铸件缺陷明显，这与3D打印的本身材料限制也有很大关系。而利用芯盒模具来制造砂芯则能避免绝大多数由3D打印产生的问题，但是，若用模具来制造此砂芯，虽然可以实现批量生产，但是模具结构相对复杂，芯子中间的大孔需要模具加上侧抽结构才能开模，且射砂过程中由于芯子的螺旋状极其容易出现砂子流动的能量损失，最终导致砂芯局部发虚，不紧密。
发明内容
本发明提供了一种新的砂芯制造方法可以很好的提高出型率、砂芯致密度和强度性能，同时，能将模具结构大幅度进行优化，使模具结构简单，更容易匹配设备且工作效率更高，实现大规模生产需求，解决了现有模具的结构复杂和砂芯出型效率低的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将圆筒形的水套成型本体1分成两个180°的半圆形砂芯2分别射砂成型；
步骤二：在半圆形砂芯2的两端加上加强筋3，使其整个芯头部分变成方框结构，再使用简易专用胎具将其粘接固定；
步骤三：将加强筋3锯掉从而得到想要的螺旋形水套砂芯。
本发明的有益效果为：
1)本发明通过将整体砂芯一分为二，由模具进行制造，恰好既能解决3D打印所带来的一些问题，又能解决利用模具制造所带来的相关困难。
2)半圆形砂芯结构，有利于砂芯成型，在整个充型过程中射砂压力损耗较低，成型部分的致密度和强度性能好，且模具不需要侧抽结构，降低模具复杂性。
3)方框型芯头结构，有效解决砂芯在制芯、放置、粘接时的变形问题。使其在锯掉加强筋后的尺寸更接近实际三维；
4)水套砂芯成型部分的出模斜度做大，同时也可以在环与环之间加加强筋(后期需要将加强筋锯掉)，增加成型部分砂芯强度，使其便于出型。
附图说明
图1a为水套成型本体的俯视示意图；
图1b为水套成型本体的主视示意图；
图2a为半圆形砂芯的俯视示意图；
图2b为半圆形砂芯的主视示意图；
图3为水套成型的结构示意图；
图4为水套芯头和加强筋的结构示意图
图5为由本发明制备的螺旋形水套砂芯的过程示意图。
图中：1、水套成型本体；2、半圆形砂芯；3、加强筋。
具体实施方式
一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法，该方法包括以下步骤：
参阅图1—图5，，步骤一：将圆筒形的水套成型本体1分成两个180°的半圆形砂芯2分别射砂成型；半圆形砂芯2结构，有利于砂芯成型，在整个充型过程中射砂压力损耗较低，成型部分的致密度和强度性能好，且模具不需要侧抽结构，降低模具复杂性。
步骤二：在半圆形砂芯2的两端加上加强筋3，使其整个芯头部分变成方框结构，再使用简易专用胎具将其粘接固定；增加加强筋3的目的不仅是为了使砂芯强度增加，也为水套砂芯增加了平面，方便顶杆将水套砂芯顶出，由于螺旋壁太薄，直接顶在壁上会将砂芯顶漏；方框型芯头结构，有效解决砂芯在制芯、放置、粘接时的变形问题。使其在锯掉加强筋后的尺寸更接近实际三维。
步骤三：将加强筋锯3掉从而得到想要的螺旋形水套砂芯，将芯头做成接近于方框形也是为了将加强筋3割掉后不影响砂芯的成型，并且使砂芯定位粘结更加牢固。

Claims (1)

1.一种螺旋形冷却水套砂型的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：将圆筒形的水套成型本体(1)分成两个180°的半圆形砂芯(2)分别射砂成型；
步骤二：在半圆形砂芯(2)的两端加上加强筋(3)，使其整个芯头部分变成方框结构，再使用简易专用胎具将其粘接固定；
步骤三：将加强筋(3)锯掉从而得到想要的螺旋形水套砂芯。
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