[發(fā)明專利]一種3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610563380.9
• 申請(qǐng)日: 2016-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN106001432B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜文強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏共享模具有限公司
• 主分類號(hào): B22C9/10
• 分類號(hào): B22C9/10;B33Y30/00;B33Y80/00
• 代理公司: 北京連城創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11254
• 代理人: 郝學(xué)江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D打印砂芯鑄造生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)鑄造是使用自硬砂通過模具成型得到砂芯，然后對(duì)砂芯進(jìn)行流涂烘干后組裝成完整鑄型，最終澆注鐵水至鑄型得到所需鑄件。在砂芯的組芯過程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：由于鑄件結(jié)構(gòu)限制，一些砂芯在組芯過程中存在視野盲區(qū)，無法看到該砂芯定位結(jié)構(gòu)或是沒有可以測(cè)量的外在基準(zhǔn)，故很難確認(rèn)其下芯過程的準(zhǔn)確性。一旦下芯錯(cuò)偏又未發(fā)現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致鑄件出現(xiàn)尺寸偏差。

隨著3D打印技術(shù)的推廣與應(yīng)用，目前使用3D打印砂芯進(jìn)行鑄造生產(chǎn)的方法已在業(yè)內(nèi)逐漸流行。這種3D打印生產(chǎn)砂芯的方法，可以替代傳統(tǒng)的模具制芯過程，所得砂芯具有超出手工砂芯一倍的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)可直接打印成形各種復(fù)雜的砂芯結(jié)構(gòu)。在3D砂芯取代手工砂芯的生產(chǎn)過程中，我們希望通過利用3D打印砂芯這種可以滿足各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)打印的優(yōu)勢(shì)，找到一種砂芯組芯定位的檢測(cè)方法，以保證上述下芯錯(cuò)偏的問題能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并校正。因此，如何設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)高效快捷、準(zhǔn)確定位的組芯檢測(cè)系統(tǒng)成為本領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一種3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)，使存在下芯視野盲區(qū)或沒有外在定位結(jié)構(gòu)的砂芯能夠獲得可觀測(cè)的下芯基準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，防止了組芯錯(cuò)偏帶來的鑄件尺寸偏差問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：母芯、子芯、定位檢測(cè)裝置，其中，所述子芯位于所述母芯內(nèi)部或上部；所述定位檢測(cè)裝置包括發(fā)光槽、對(duì)接槽、觀測(cè)孔，其中，所述發(fā)光槽為設(shè)置在母芯/子芯上的十字型凹槽，并在所述凹槽內(nèi)填放發(fā)光劑；所述對(duì)接槽為設(shè)置在對(duì)應(yīng)的子芯/母芯上的十字型凹槽，用于與所述發(fā)光槽進(jìn)行對(duì)接以實(shí)現(xiàn)重合；所述觀測(cè)孔為設(shè)置在所述對(duì)應(yīng)的子芯/母芯上并沿所述對(duì)接槽開口方向延伸的孔洞，用于觀測(cè)所述發(fā)光槽與所述對(duì)接槽的重合度，并根據(jù)所述重合度來進(jìn)行定位。

進(jìn)一步的，所述子芯包括第一子芯和第二子芯。

進(jìn)一步的，所述發(fā)光劑為粒徑在5-10um的鹵磷酸鈣熒光粉或以ZnS、SrS、CaS、ZnS為基質(zhì)的熒光粉與稀油脂的混合物。

進(jìn)一步的，所述發(fā)光槽“十字”的橫豎長(zhǎng)度相同，且其大小為砂芯高度的1/20。

進(jìn)一步的，所述發(fā)光槽的槽深15mm，槽寬1mm。

進(jìn)一步的，所述對(duì)接槽與所述發(fā)光槽大小、形狀完全相同。

進(jìn)一步的，所述觀測(cè)孔的圓心與所述對(duì)接槽的十字中心重合。

進(jìn)一步的，所述觀測(cè)孔的直徑設(shè)計(jì)為20mm或所述對(duì)接槽十字長(zhǎng)度大于20mm時(shí)，所述觀測(cè)孔的直徑設(shè)計(jì)為與所述對(duì)接槽十字長(zhǎng)度相等。

進(jìn)一步的，混合好的發(fā)光劑使用注射裝置注入發(fā)光槽。

進(jìn)一步的，一種利用如以上所述的3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

A. 確認(rèn)所有設(shè)計(jì)砂芯中容易出現(xiàn)下芯偏差及觀測(cè)困難的部分，在母芯/子芯上設(shè)計(jì)發(fā)光槽，在對(duì)應(yīng)子芯/母芯上設(shè)計(jì)對(duì)接槽及觀測(cè)孔，然后進(jìn)行砂芯打印；

B. 砂芯在進(jìn)行組芯前，使用注射裝置將發(fā)光劑均勻注入所有發(fā)光槽內(nèi)，且發(fā)光劑不能溢出發(fā)光槽；

C. 使用光源對(duì)準(zhǔn)發(fā)光槽照射，然后準(zhǔn)備將子芯下入母芯；

D. 在子芯下入母芯的過程中，通過觀測(cè)孔調(diào)整子芯在空中的位置，減小下芯過程偏差；

E. 在完成子芯下芯過程后，通過觀測(cè)孔確認(rèn)對(duì)接槽是否與發(fā)光槽重合即發(fā)光十字是否完整，若未完全重合，調(diào)整子芯位置至重合位置。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）解決了特殊砂芯因存在視野盲區(qū)或沒有可以測(cè)量的外在基準(zhǔn)，而在下芯過程中出現(xiàn)的下芯錯(cuò)偏問題，并將下芯精度提高到1mm以內(nèi)。

（2）通過觀測(cè)孔結(jié)構(gòu)提高了砂芯的出氣能力，便于澆注過程中氣體的排除，降低了憋氣、嗆氣風(fēng)險(xiǎn)。

（3）熒光劑具有長(zhǎng)期保質(zhì)性，可便于進(jìn)行二次檢查，尤其是在批量生產(chǎn)過程中，非常方便于質(zhì)檢人員進(jìn)行下芯準(zhǔn)確性抽查。

附圖說明

圖1為本發(fā)明3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)局部放大示意圖。

圖3為本發(fā)明3D打印砂芯的組芯定位檢測(cè)系統(tǒng)第二結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、鑄件 2、母芯 3、第一子芯 4、第二子芯 5、定位檢測(cè)裝置 6、發(fā)光槽 7、對(duì)接槽 8、觀測(cè)孔。

具體實(shí)施方式