[發明專利]快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構及其制作方法

在審

• 申請號: 202010613216.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111774536A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 盧寶勝
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司;一汽鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B33Y80/00;B33Y10/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

1.一種快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，包括上水套砂芯(1)、下水套砂芯(2)、進氣道砂芯(3)、排氣道砂芯(4)、頂蓋砂芯(5)、兩個上側邊砂芯、底板砂芯(7)、兩個下側邊砂芯；其特征在于兩個下側邊砂芯(8-1)、(8-2)連接為一體，并與底板砂芯(7)、進氣道砂芯(3)的周邊芯頭(31)、排氣道砂芯(4)的周邊芯頭(41)、下水套砂芯(2)的周邊芯頭(21)連接為一體構成第一砂芯組；兩個上側邊砂芯(6-1)、(6-2)連接為一體，并與頂蓋砂芯(5)、上水套砂芯(1)的周邊芯頭(11)連接為一體構成第二砂芯組；底板砂芯(7)和頂蓋砂芯(5)上設置觀察孔砂芯；底板砂芯(7)上設置用于澆注鑄件時排氣的排氣結構。

2.根據權利要求1所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的底板砂芯(7)上設置四個A觀察孔砂芯(71)和B觀察孔砂芯(72)，沿圓周方向分布的四個扇形的A觀察孔砂芯(71)嵌入在底板砂芯(7)的中部位置，并通過臺階安裝定位；透過四個扇形的A觀察孔砂芯(71)的安裝孔可分別觀察到下水套砂芯、進氣道砂芯和排氣道砂芯部位。

3.根據權利要求2所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的四個A觀察孔砂芯(71)的外表面設置數字序號標識，并且底板砂芯(7)外表面對應四個A觀察孔砂芯(71)的旁邊位置設置相應的數字序號標識。

4.根據權利要求2所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的底板砂芯(7)上設置B觀察孔砂芯(72)；B觀察孔砂芯(72)嵌入在底板砂芯(7)上對應的鑄件定位點的位置，并通過臺階安裝定位，透過B觀察孔砂芯(72)的安裝口可觀察到進氣道腔部位。

5.根據權利要求4所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的B觀察孔砂芯(72)的外表面設置數字序號標識，并且底板砂芯(7)外表面對應B觀察孔砂芯(72)的旁邊位置設置相應的數字序號標識。

6.根據權利要求1所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的在頂蓋砂芯(5)上設置三個C觀察孔砂芯(51)；沿圓周向分布的三個扇形的C觀察孔砂芯(51)嵌入在頂蓋砂芯(5)的中部位置，并通過臺階安裝定位，透過三個扇形的C觀察孔砂芯(51)的安裝孔可分別觀察到上水套砂芯和氣缸蓋鑄件的噴油孔、氣門導桿孔對應部位。

7.根據權利要求6所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的三個C觀察孔砂芯(51)的外表面設置數字序號標識；并且頂蓋砂芯(5)外表面對應三個C觀察孔砂芯(51)的旁邊位置設置相應的數字序號標識。

8.根據權利要求1所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構，其特征在于所述的排氣結構包括設置在底板砂芯(7)厚度較大的位置處的排氣孔(74)、設置在底板砂芯(7)外表面中間位置并通向底板砂芯(7)一側表面的主氣道(73)、四個支氣道、以及四個支氣孔；A支氣孔(732)、B支氣孔(734)、C支氣孔(736)、D支氣孔(738)的一端分別通過A支氣道(731)、B支氣道(732)、C支氣道(733)、D支氣道(734)與主氣道(73)相通，A支氣孔(732)、B支氣孔(734)的另一端位于進氣道砂芯(3)的內部，C支氣孔(736)、D支氣孔(738)的另一端位于排氣道砂芯(4)內部。

9.一種如權利要求1所述快速開發氣缸蓋鑄件的3D打印砂芯結構的制作方法，包括下述步驟：

步驟一、利用3D打印機，使用自硬呋喃樹脂材料，打印第一砂芯組和第二砂芯組；

步驟二、將第一砂芯組和第二砂芯組浸入盛放水基石墨涂料的容器中進行浸涂，并在浸涂后，將第一砂芯組和第二砂芯組在烘干爐中進行120--140℃，60—90分鐘烘干處理；將烘干后的第一砂芯組和第二砂芯組進行檢查和清理；

步驟三、將第一砂芯組和第二砂芯組組裝在一起，形成生產氣缸蓋鑄件所需的砂芯結構。