[發明專利]一種混合子母組芯造型工藝

有效

• 申請號: 201710442909.6
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107350429B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 李誠
• 申請（專利權）人: 四川共享鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C9/20;B22C9/24;B33Y10/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發明公開了一種混合子母組芯造型工藝，將3D打印造型和混砂造型工藝相結合，將靠近產品部分結構特征較多的部分采用3D打印，其他結構特征較少的部分采用傳統混砂造型工藝方法，從而形成母芯和子芯配合使用的裝配式的砂型模具，在原有3D打印造型技術的優勢下，引入傳統混砂機生產工藝，將兩種造型工藝相結合，進而降低了原材料成本和設備投入成本，同時將帶出鑄件的砂型部分與帶出澆注系統、增加強度的吃砂量進行字母分芯組合，為以后多工藝結合擴展了思路；增加了單個砂箱中鑄件的數量，提高了砂箱利用率和生產效率，同時降低了對人工依賴性，降低了3D打印原材料成本和設備折舊，同時避免了鐵水的浪費，達到了降本增效的目的。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，特別是涉及一種混合子母組芯造型工藝。

背景技術

以鐵路機車的重要零部件調-40泵體為例，其材質為HT200，輪廓尺寸163mm×149mm×113mm，質量為5.3Kg，屬于灰鐵小件產品。因為屬于小件產品，鑄件型腔較小，其中需要鑄出油管內腔直徑只有15mm，砂芯要求較高，以往傳統工藝常采用桐油砂做內腔芯且添加芯骨，樹脂砂做外型的多種配砂混合使用的工藝；由于需單獨下內腔芯，傳統工藝常采用平鑄平澆的方式，砂箱中鑄件數量較少，并且得由手工造型經驗豐富的鑄工才能完成。這種方法對人工依賴性大，砂鐵比高，生產效率低。

采用3D打印造型技術，可以將原有小內腔芯由外模型帶出實現并模塊化造型，實現無模整體造型；再加上串聯澆注的工藝，能在一個砂箱中實現多件澆注，增加生產效率。但是用3D打印造型技術直接進行整塊打印，不僅需要打印出帶出鑄件的砂型，而且也必須打出額外的吃砂量保證砂型強度，由于3D打印的型砂、樹脂、固化劑等原材料價格要比傳統混砂機造型的原材料價格高很多，因此難以降低生產的成本；同時整塊打印砂芯，由于鑄件內腔砂芯直徑較小，且3D打印造型不能添加芯骨增強砂芯強度，因此在砂芯組芯和轉運過程中難免損壞串澆模塊砂芯中的個別鑄件內腔型，不能更換也不能修補，只能接著澆注，從而造成鐵水的浪費，進而增加了廢品率，進一步增加了成本，３Ｄ打印串澆的優勢也受到了削弱。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術中存在的上述問題，提出一種混合子母組芯造型工藝，在原有3D打印造型技術的優勢下，引入傳統混砂機生產工藝，將兩種造型工藝相結合，進而降低了原材料成本和設備投入成本，同時將帶出鑄件的砂型部分與帶出澆注系統、增加強度的吃砂量進行字母分芯組合，為以后多工藝結合擴展了思路；增加了單個砂箱中鑄件的數量，提高了砂箱利用率和生產效率，同時降低了對人工依賴性，降低了3D打印原材料成本和設備折舊，同時避免了鐵水的浪費，達到了降本增效的目的。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

一種混合子母組芯造型工藝，將3D打印造型和混砂造型工藝相結合，將靠近產品部分結構特征較多的部分采用3D打印，其他結構特征較少的部分采用傳統混砂造型工藝方法，從而形成母芯和子芯配合使用的裝配式的砂型模具，具體包括以下步驟：

S1: 產品三維模型的建立：根據鑄件的二維圖紙要求用三維建模軟件建立正確的三維產品模型；

S2:澆注工藝方案的確定：采用串聯澆注方案，并呈多層多排矩陣式排布；

S3: 三維鑄造工藝圖的設計：在三維建模軟件中根據S2步驟中的排布方式繪制圖形，并且繪制出相應澆注系統和冒口，應用鑄造模擬軟件對所設計的工藝進行充型和凝固模擬，驗證合格后即為設計的三維串聯澆注鑄造工藝圖；