[發(fā)明專利]輕量型砂芯及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910136611.1 | 申請日： | 2019-02-25 |
| 公開（公告）號： | CN109773135A | 公開（公告）日： | 2019-05-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張龍江;原曉雷;納建虹 | 申請（專利權(quán)）人： | 共享裝備股份有限公司 |
| 主分類號： | B22C9/10 | 分類號： | B22C9/10 |
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| 地址： | 750021 寧夏回族*** | 國省代碼： | 寧夏;64 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 砂型 砂芯 鏤空結(jié)構(gòu) 潰散 鑄件壁厚 輕量 正比例關(guān)系 導(dǎo)熱效果 砂型上型 低成本 非鑄件 輕量型 打箱 砂量 增厚 制備 鑄件 冷卻 小吃 | ||
一種輕量型砂芯或砂型，是在所述砂芯或砂型的非鑄件型腔的實(shí)體部分處設(shè)有鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)距離砂芯或砂型外表面及距離砂芯或砂型上型腔的最小吃砂量D滿足公式一的要求。所述公式一為：所述砂型潰散層的厚度與鑄件壁厚成線性正比例關(guān)系，也即所述砂型潰散層的厚度隨著鑄件壁厚的增加而增厚。本發(fā)明通過在砂型和/或砂芯的實(shí)體部分設(shè)置鏤空結(jié)構(gòu)形成所述輕量型砂型，從而實(shí)現(xiàn)了砂型或砂芯低耗料、低成本；同時設(shè)有所述鏤空結(jié)構(gòu)的所述砂型或砂芯，還具有更好的導(dǎo)熱效果，使得所述砂芯或砂型具有較好的冷卻速率，縮短了鑄件的打箱時間。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及鑄造用砂芯或砂型。
背景技術(shù)
在砂型鑄造技術(shù)中，砂芯和砂型用以形成鑄件的型腔，金屬液在型腔中冷凝形成鑄件。因型砂不參與到鑄件中，在鑄造行業(yè)中，將型砂分為輔材，而且型砂是用量最大的輔材，隨著鑄造精度和環(huán)境的要求及生產(chǎn)成本的壓力，需要盡可能降低砂芯和砂型的生產(chǎn)成本，而要降低砂芯和砂型的生產(chǎn)成本，最直接的就是降低砂鐵比，也即降低型砂的使用量，而在降低型砂使用量的時，用一個相反的影響是會降低砂芯和砂型的強(qiáng)度、剛度等物理特性，當(dāng)砂型和/或砂芯的物理特性不能滿足金屬液的澆注要求時，就會鑄造出不合格的鑄件，進(jìn)而造成資源的更多浪費(fèi)。如何實(shí)現(xiàn)砂芯和/或砂型的低成本和足夠的物理特性，是行業(yè)內(nèi)在不斷尋找的。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于以上砂型和/或砂芯生產(chǎn)用型砂量大與砂芯和/或砂型物理特性間相互沖突的問題，有必要提出一種輕量型砂型及其制備方法，所述輕量型砂型不僅實(shí)現(xiàn)了用砂量小，同時保證了砂芯和/或砂型的物理特性，保證了合格的鑄件生產(chǎn)。以下的文中砂芯和砂型均表示砂質(zhì)模型，可替換使用。
一種輕量型砂芯或砂型，是在所述砂芯或砂型的非鑄件型腔的實(shí)體部分處設(shè)有鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)距離砂芯或砂型外表面及距離砂芯或砂型上型腔的最小吃砂量D滿足公式一的要求。所述公式一為：D＝砂型潰散層+max公式一中，d為鑄件壁厚、d1為砂型抗靜水壓力所需吃砂量、d2為砂型抗石墨膨脹力所需吃砂量(d2的計(jì)算公式是就球墨鑄鐵件而言球鐵件；當(dāng)鑄件為灰鑄鐵件時，d2取值為0)、H為靜水壓高度、L為鏤空結(jié)構(gòu)的最大跨距，以上各個變量均為長度變量，單位保持一致即可，如單位均為米(符號：m)或單位均為毫米(符號：mm)。
所述砂型潰散層的厚度與鑄件壁厚成線性正比例關(guān)系，也即所述砂型潰散層的厚度隨著鑄件壁厚的增加而增厚。
一種輕量型砂芯或砂型的制備方法為：
S001，將符合鑄件結(jié)構(gòu)的三維模型按照生產(chǎn)工序分切為砂型和/或砂芯；
S002，在砂型和/或砂芯的實(shí)體部分設(shè)置鏤空結(jié)構(gòu)，所述實(shí)體部分的厚度應(yīng)不小于兩倍的所述最小吃砂量D；
S003，采用增材制造的方式或者采用流砂造型、制芯的方式生產(chǎn)S002所述的砂型和/或砂芯。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過在砂型和/或砂芯的實(shí)體部分設(shè)置鏤空結(jié)構(gòu)形成所述輕量型砂型，從而實(shí)現(xiàn)了砂型或砂芯低耗料、低成本；同時設(shè)有所述鏤空結(jié)構(gòu)的所述砂型或砂芯，還具有更好的導(dǎo)熱效果，使得所述砂芯或砂型具有較好的冷卻速率，縮短了鑄件的打箱時間；另一方面，針對大厚的實(shí)體砂型或砂芯，通過設(shè)置所述鏤空結(jié)構(gòu)，還增加了所述砂芯或砂型的退讓性，從而減小了鑄件應(yīng)力，避免了因此造成的鑄件不合格。
附圖說明
圖1是砂型潰散層與鑄件壁厚的對應(yīng)關(guān)系圖表；
圖2是實(shí)施例一仿蜂窩夾層結(jié)構(gòu)砂型示意圖；
圖3是實(shí)施例一蜂窩夾層結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖4是實(shí)施例二仿竹節(jié)鏤空結(jié)構(gòu)砂型示意圖；
圖中，1-砂型；2-蜂窩夾層；3-型腔；4-竹節(jié)鏤空結(jié)構(gòu)；5-清砂通道。
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