[實用新型]一種3D Kagome點陣夾芯板澆注系統

有效

• 申請號: 201521034770.4
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN205200505U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 朱冬冬;董多;周兆忠;賀慶;倪成員
• 申請（專利權）人: 衢州學院
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型屬于低壓熔模鑄造工藝領域，具體涉及一種3DKagome點陣夾芯板澆注系統。

背景技術

現代航空航天飛行器部件在承載的同時，還應該提供散熱、電子屏蔽或吸收沖擊能量等其他功能。在傳統的結構設計中，一部分材料用來滿足結構的強度剛度等力學性能要求，另一部分材料則用來滿足散熱、電子屏蔽等其他要求。這種材料的設計與選擇和結構功能的分離設計，不能在大幅度減重的同時滿足多功能要求。而點陣夾芯結構正是綜合考慮了材料設計、結構設計和功能設計因素的新型結構功能材料，能夠滿足飛行器構件的超輕結構設計(輕質、高比強度、高比剛度等)和多功能性(散熱、電子屏蔽等功能)要求。另外，點陣夾芯板這種超輕質結構材料的設計應用，在減輕了其質量的同時，也大幅的減少了對常規能源、材料的需求，這也就有效的降低了對環境的污染程度。因而，點陣夾芯結構被認為是當前國際上認為最具前景的新型先進輕質超強韌結構。其中，3D-Kagome點陣夾芯板，相對于其他的四面體型、金字塔型點陣夾芯板具有更高的強度和抗屈曲性能，在受剪切作用時，表現出更好的各向同性性能。傳統的點陣夾芯板制造工藝由于設計缺陷易于出現縮孔縮松等缺陷，更甚至出現冷隔、澆不足的情形，因此亟待開發一種能夠使得點陣夾芯板完整成型的澆注系統。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供一種3DKagome點陣夾芯板澆注工藝方案，具體技術方案如下：

一種3DKagome點陣夾芯板澆注系統，包括升液管、工字形澆道、立筒、點陣夾芯板，工字形澆道下方與升液管相通；4根立筒分別設置于工字形道的翼緣上且與工字形澆道連通；點陣夾芯板與4個立筒澆道相連。

作為優選，所述的工字形澆道與升液管、立筒均呈垂直設置。

作為優選，所述的點陣夾芯板每面各設置有2個立筒組成的垂直縫隙式澆道。

作為優選，所述的立筒頂部高度高于點陣夾芯板頂部。

本實用新型采用雙立縫低壓澆注系統澆注的3DKagome點陣夾芯板澆注過程中金屬液充型平穩、避免了紊流、卷氣等現象。該澆注系統中點陣夾芯板每面各設置有2個立筒，能保證3DKagome點陣夾芯板的良好成型；且澆注成型后，成型性好、無冷隔和澆不足等現象、無縮孔縮松缺陷、組織致密。

附圖說明

圖1為3DKagome點陣夾芯板澆注系統的立體結構示意圖；

圖2為3DKagome點陣夾芯板澆注系統的側視圖；

圖3為3DKagome點陣夾芯板澆注系統的的正視圖。

圖中：升液管1、工字形澆道2、立筒3和點陣夾芯板4。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方案對本實用新型做進一步闡述和說明。本實用新型中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。

如圖1～3所示，3DKagome點陣夾芯板澆注系統，其特征在于，包括升液管1、工字形澆道2、立筒3、點陣夾芯板4，工字形澆道2下方與升液管1相通；4根立筒3分別設置于工字形道2的翼緣上且與工字形澆道2連通。該設計能夠使澆注過程中，3DKagome點陣夾芯板成型良好，無冷隔和澆不足等現象、無縮孔縮松缺陷。點陣夾芯板4與4個立筒澆道相連。立筒3頂部高度高于點陣夾芯板4頂部。

工字形澆道2與升液管1、立筒3均呈垂直設置，以保持熔融合金平穩上升。

為了進一步保持平穩性，提高澆注成型的點陣夾芯板的性能，4個立筒3可在板兩側均勻排布，即點陣夾芯板4每面各設置有2個立筒3組成的垂直縫隙式澆道。

基于上述澆注系統，可以設計一種3DKagome點陣夾芯板澆注工藝。首先將三維模型導入快速成型設備制備3DKagome點陣夾芯板及澆注系統蠟模模型，將蠟模表面均勻涂覆由粘結劑、耐火材料粉、微量添加劑組成的陶瓷漿料后，及時撒上200目的二氧化鋯砂；重復七次后進行焙燒，去除蠟型得到陶瓷型殼，進行低壓澆注。

澆注時，合金熔體通過升液管1腔室上升至工字形澆道2腔室，并經過立筒3組成的垂直縫隙式澆道，再進入點陣夾芯板。經過實際驗證，利用該砂型澆注方案澆注的點陣夾芯板其澆注效果好，效率也大大提高。

以上所述的實施方式并非用以限制本實用新型，凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。