[發(fā)明專利]冷鐵及便于放置冷鐵的砂芯設(shè)計(jì)方法及冷鐵放置方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711080217.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107745085A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川共享鑄造有限公司
• 主分類號(hào): B22C9/10
• 分類號(hào): B22C9/10;B22D27/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng),羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造工藝領(lǐng)域，具體涉及冷鐵及便于放置冷鐵的砂芯設(shè)計(jì)方法及冷鐵放置方法。

背景技術(shù)

冷鐵分為內(nèi)冷鐵和外冷鐵，內(nèi)冷鐵直接插入鑄件腔中需要激冷的部位并在澆注時(shí)同鑄件熔為一體，主要用于黑色金屬厚大鑄件，外冷鐵又分為直接外冷鐵和間接外冷鐵，隔砂冷鐵是間接外冷鐵的一種，顧名思義，隔砂冷鐵與被激冷鑄件之間有一定厚度的砂層相隔，因而在澆注時(shí)不與鑄件熔接在一起。

傳統(tǒng)的鑄造工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，操作復(fù)雜，人工要求高，隨著科技的發(fā)展，3D打印技術(shù)在鑄造領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，但是，由于3D打印是整體砂芯模塊化造型，整塊的成型冷鐵不易放置在砂芯中，而且整塊冷鐵在澆注開(kāi)箱后不易取出，造成即使生產(chǎn)出合格產(chǎn)品也可能因?yàn)樵谌±滂F的過(guò)程中對(duì)鑄件造成損壞的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供冷鐵及便于放置冷鐵的砂芯設(shè)計(jì)方法及冷鐵放置方法，所述冷鐵由多個(gè)鋼丸砂填充而成，不僅可以對(duì)鑄件起到激冷作用，而且在開(kāi)箱時(shí)隨著砂芯一起潰散，不會(huì)殘留在鑄件腔內(nèi)，有效的提高了鑄件的合格率。

本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：

冷鐵，所述冷鐵由多個(gè)鋼丸砂組成。

便于放置冷鐵的砂芯設(shè)計(jì)方法，所述冷鐵由多個(gè)鋼丸砂組成，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)鑄件的二維圖紙要求用三維建模軟件建立三維鑄件模型；

步驟2：根據(jù)步驟1中的三維鑄件模型用三維建模軟件設(shè)計(jì)鑄件的三維鑄造工藝模型；

步驟3：根據(jù)步驟2中的三維鑄造工藝模型用三維建模軟件設(shè)計(jì)三維砂芯模型；

步驟4：在所述三維砂芯模型中設(shè)置鋼丸砂填埋空間；

步驟5：根據(jù)步驟4中設(shè)置有鋼丸砂填埋空間的三維砂芯模型3D打印出砂芯。

進(jìn)一步地，步驟2包括以下步驟：

步驟201：設(shè)計(jì)初步三維鑄造工藝模型；

步驟202：在三維建模軟件中設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并對(duì)需要補(bǔ)縮和激冷的地方放置冷鐵；

步驟203：根據(jù)步驟202中的澆注系統(tǒng)，運(yùn)用鑄造模擬軟件對(duì)步驟201中的三維鑄造工藝模型進(jìn)行充型和凝固模擬，并得到模擬鑄件；

步驟204：驗(yàn)證步驟203得到的模擬鑄件，如合格，則步驟201設(shè)計(jì)的初步三維鑄造工藝模型為最終的三維鑄造工藝模型，如不合格，則調(diào)整步驟201、步驟202和步驟203中涉及到的相應(yīng)參數(shù)，然后重復(fù)步驟201、步驟202和步驟203，直至驗(yàn)證合格，驗(yàn)證合格后的三維鑄造工藝模型為最終的三維鑄造工藝模型。

進(jìn)一步地，所述步驟203按實(shí)際冷鐵體積的三分之二進(jìn)行模擬。

進(jìn)一步地，步驟3包括以下步驟：

步驟301：在三維建模軟件里繪制一個(gè)覆蓋步驟2所述三維鑄造工藝模型的砂坯模型；

步驟302：以步驟2所述三維鑄造工藝模型為刀具，將所述砂坯逆向切割，得到一個(gè)整體三維砂芯模型。

進(jìn)一步地，步驟3還包括：

步驟303：對(duì)步驟302得到的整體三維砂芯模型進(jìn)行模塊化切分。

進(jìn)一步地，步驟4包括：運(yùn)用三維建模軟件將步驟3得到的三維砂芯模型上與鑄件對(duì)應(yīng)需要放置冷鐵的位置掏空。

冷鐵放置方法，此方法涉及的冷鐵由多個(gè)鋼丸砂組成，并且該方法是將冷鐵放置在設(shè)有鋼丸砂填埋空間的砂芯中，包括以下步驟：

步驟1：在砂芯的鋼丸砂填埋空間中填充上鋼丸砂，鋼丸砂與砂芯之間有間隙；

步驟2：用樹(shù)脂砂封住鋼丸砂；

步驟3：待樹(shù)脂砂硬化后在樹(shù)脂砂表面刷一層涂料。

進(jìn)一步地，所述鋼丸砂與所述砂芯之間的間隙為10mm。

由于3D打印是整體砂芯模塊化造型，整塊的成型冷鐵不易放置在砂芯中，而且整塊冷鐵在澆注開(kāi)箱后不易取出，針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了由多個(gè)鋼丸砂組成的冷鐵，并通過(guò)設(shè)計(jì)具有鋼丸砂填埋空間的砂芯，可以很容易地將冷鐵放入砂芯中，放置方法也很簡(jiǎn)單直接，在澆注開(kāi)箱后，由鋼丸砂組成的冷鐵會(huì)隨著砂芯一起潰散，不會(huì)殘留在鑄件腔內(nèi)，有效的提高了鑄件的合格率；另外，當(dāng)鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便清砂和滿足鑄件內(nèi)腔芯部分的要求，可以在設(shè)計(jì)砂芯時(shí)對(duì)整體三維砂芯模型進(jìn)行模塊化切分，再通過(guò)3D打印出幾塊主體砂芯。

附圖說(shuō)明

圖1是氣缸蓋三維模型示意圖。

圖2是氣缸蓋三維模型剖視圖。

圖3是整塊砂芯切分為第一砂芯、第二砂芯和第三砂芯的砂芯示意圖。

圖4是未填入鋼丸砂的第二砂芯局部放大示意圖。

圖5是填入鋼丸砂后的第二砂芯局部放大示意圖。