[發(fā)明專利]3D打印砂芯中冷鐵的設(shè)置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010311073.8
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111590029B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昆;李永新;馮周榮;蘇志東;馬斌;周佼;趙健東;楊林;徐鵬波
• 申請（專利權(quán)）人: 共享鑄鋼有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C23/02;B22D15/00;B33Y40/00
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本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉一種3D打印砂芯中冷鐵的設(shè)置方法，綜合考慮工藝設(shè)計過程中冷鐵放置的可行性，提供幾種冷鐵的放置方法，包括配合間隙的設(shè)計、流涂過程堵塞問題的處理方法、薄壁類鑄件的冷鐵放置方法及容易出現(xiàn)冷鐵脫落問題的處理方法，旨在解決3D打印砂芯冷鐵放置難的問題，進一步體現(xiàn)3D打印砂芯的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉一種3D打印砂芯中冷鐵的設(shè)置方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今3D打印技術(shù)在鑄造行業(yè)使用廣泛，特別適用于噸位較小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，但是相對與傳統(tǒng)鑄造方法，3D打印技術(shù)也存在一些缺點，其中難以解決的問題之一是冷鐵的放置，在鑄造工藝設(shè)計中，冷鐵設(shè)置較重要，基本所有鑄件的工藝設(shè)計都要采用冷鐵。

3D打印砂芯精度較高，但由于實際現(xiàn)場的冷鐵因反復(fù)使用和加工粗糙的影響，冷鐵的尺寸不精準，導(dǎo)致無法順利嵌入至3D打印砂芯中，因此需要進一步加工或者修整3D打印砂芯，才可將冷鐵嵌入至3D砂芯中，這樣耗時耗力，嚴重影響3D打印砂芯的精度及澆注鑄件的精度，最終影響鑄件質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種3D打印砂芯中冷鐵的設(shè)置方法，綜合考慮工藝設(shè)計過程中冷鐵放置的可行性，提供幾種冷鐵的放置方法，包括配合間隙的設(shè)計、流涂過程堵塞問題的處理方法、薄壁類鑄件的冷鐵放置方法及容易出現(xiàn)冷鐵脫落問題的處理方法，旨在解決3D打印砂芯冷鐵放置難的問題，進一步體現(xiàn)3D打印砂芯的優(yōu)勢。

一種3D打印砂芯中冷鐵的設(shè)置方法，包括以下步驟：

根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)在3D打印砂芯上設(shè)計放置冷鐵的位置，在放置冷鐵的位置上設(shè)置冷鐵腔，冷鐵腔形狀與冷鐵匹配，冷鐵腔與冷鐵之間有間隙；在冷鐵腔內(nèi)嵌入冷鐵。

在其中一個實施例中，冷鐵采用圓柱形，當冷鐵型號選用φ60mm*60mm和φ80mm*80mm時，冷鐵腔與冷鐵之間直徑方向的間隙為2mm～3mm，長度方向間隙為3mm～4mm；當冷鐵型號選用φ100mm*100mm和φ100mm*150mm時，冷鐵腔與冷鐵之間直徑方向的間隙為4mm～5mm，長度方向間隙為5mm～6mm。通過預(yù)留冷鐵腔與冷鐵之間的間隙，可使冷鐵順利的嵌入冷鐵腔內(nèi)，間隙設(shè)計必須合理，間隙太小不起作用，間隙太大冷鐵無法嵌入冷鐵腔內(nèi)，由于冷鐵型號越大，尺寸偏差越大，因此間隙量隨著冷鐵尺寸的增加而增加。

在其中一個實施例中，在冷鐵腔內(nèi)嵌入冷鐵步驟前，在冷鐵腔內(nèi)嵌入消失模工裝，然后對3D打印砂芯進行流涂，取出消失模工裝，將冷鐵嵌入冷鐵腔內(nèi)。由于流涂過程中，涂料會流入冷鐵腔內(nèi)，導(dǎo)致冷鐵腔尺寸減小，因此在對3D打印砂芯進行流涂操作前，采用消失模工裝嵌入冷鐵腔內(nèi)，可有效防止涂料流入冷鐵腔內(nèi)，待流涂操作完成后，將消失模工裝取出，再將冷鐵嵌入冷鐵腔內(nèi)。

進一步地，消失模工裝形狀與冷鐵腔匹配；消失模工裝的材質(zhì)采用消失模，這樣可以重復(fù)使用。

進一步地，消失模工裝與冷鐵腔的間隙量為2mm～3mm；消失模工裝的長度比冷鐵的長度長15mm～20mm，這樣方便流涂操作完成后將消失模工裝取出。

在其中一個實施例中，3D打印砂芯用于鑄造葉片類薄壁鑄件時，3D打印砂芯的型腔厚度小于冷鐵的長度，3D打印砂芯的型腔與冷鐵腔連通，在遠離3D打印砂芯的型腔的砂芯外表面設(shè)置冷鐵放置槽，冷鐵放置槽與冷鐵腔連通，將冷鐵通過冷鐵放置槽嵌入至冷鐵腔內(nèi)，且使冷鐵的一端面與3D打印砂芯的型腔壁平齊，再采用鉻礦砂填充緊實冷鐵放置槽。

進一步地，冷鐵放置槽尺寸大于冷鐵，便于將冷鐵通過冷鐵放置槽嵌入到冷鐵腔內(nèi)。