一种3D打印砂型内置冷铁的方法 |
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| 申请号 | CN202410064216.8 | 申请日 | 2024-01-17 | 公开(公告)号 | CN118002761A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 共享装备股份有限公司; | 发明人 | 王世琴; 刘亚林; 何长义; 马丽; 白晋成; 苏少静; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种3D打印砂型内置冷 铁 的方法，在砂型表面设计容纳冷铁的空腔结构，空腔结构内设计砂 块 体，砂块体与空腔结构的内壁之间设置有间隙；空腔结构的开口处与砂块体之间设置有连接体，封闭所述间隙；砂型、空腔结构、砂块体和连接体一体打印成型，砂型、砂块体和连接体铺砂并喷粘结剂；所述间隙只铺砂不喷粘结剂。本发明公开的随流孕育手动控制方法，打印结束后，容纳冷铁的空腔结构通过连接体和砂块体封闭，施涂时涂料不会进入空腔结构内，杜绝因涂 料堆 积导 致冷 铁难以置入的问题，有效提高 铸造 效率及铸件 质量 ；空腔结构底部设置集砂槽，放置冷铁的同时可将残余散沙推到集砂槽中，空腔结构中散砂无需清理，有效提高生产效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种3D打印砂型内置冷铁的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种3D打印砂型内置冷铁的方法技术领域背景技术[0002] 3D打印铸造打破传统的铸造形式，是铸造行业的领先技术，3D打印铸造不仅效率高，砂型质量也较传统的手工砂型质量高。采用3D打印砂型生产的铸件外观质量更加精细，针对结构比较复杂的产品在技术上也突破了传统工艺模样无法起型或因砂型结构问题无法固定等生产难题。 [0003] 铸造工艺中为控制冷速常在砂型内设置隔砂冷铁，传统手工造型，在造型过程中将冷铁预埋至冷铁的设计位置。3D打印砂型为逐层构建、一体成型技术，砂型打印过程中无法设置冷铁，现有技术中常采用在3D打印砂型预留空腔、后置冷铁的方式置入隔砂冷铁。生产过程中，预留空腔为开口空腔，浸涂时空腔内会进涂料，空腔表面堆积涂料，影响冷铁空腔尺寸，冷铁常常无法置入空腔。并且3D打印砂型时，空腔内充满散沙，需逐一清除空腔内的散沙，常存在因散沙清除不干净，冷铁放置不到位的问题。 发明内容[0004] 基于此，有必要针上述技术问题，提供一种3D打印砂型内置冷铁的方法。 [0005] 为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案： [0006] 本发明实施例公开一种3D打印砂型内置冷铁的方法，包括以下步骤： [0007] 设计，砂型表面设计容纳冷铁的空腔结构，所述空腔结构内设计砂块体，所述砂块体与所述空腔结构的内壁之间设置有间隙；所述空腔结构的开口处与所述砂块体之间设置有连接体，封闭所述间隙； [0009] 施涂，所述砂型表面施涂耐火涂料； [0010] 放置冷铁，切断所述连接体，将所述砂块体从所述空腔结构内取出，将冷铁置入所述空腔结构内并使用树脂砂填平。 [0011] 在其中一种实施例中，所述连接体的厚度为3mm～5mm。 [0012] 在其中一种实施例中，所述连接体设置于所述空腔结构的开口的内侧端3mm～5mm处。 [0013] 在其中一种实施例中，所述间隙为1mm～2mm。 [0014] 在其中一种实施例中，在所述空腔结构的底部设计集砂槽，所述砂块体上设计与所述集砂槽相匹配的凸部；在所述放置冷铁步骤，将所述间隙处的散砂推至所述集砂槽内。 [0015] 在其中一种实施例中，所述集砂槽为环形槽。 [0016] 在其中一种实施例中，所述砂块体的外侧端设置冷铁信息标识。 [0017] 在其中一种实施例中，在所述放置冷铁步骤，将冷铁置入所述空腔结构内并使用树脂砂填平后，所述砂型静置至少10min。 [0018] 本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果： [0019] 本发明公开的3D打印砂型内置冷铁的方法，打印结束后，容纳冷铁的空腔结构通过连接体和砂块体封闭，施涂时涂料不会进入空腔结构内，杜绝因涂料堆积导致冷铁难以置入的问题，有效提高铸造效率及铸件质量。 [0020] 本发明公开的3D打印砂型内置冷铁的方法，空腔结构底部设置集砂槽，放置冷铁的同时可将残余散砂推至集砂槽中，空腔结构中散砂无需清理，有效提高生产效率。 [0022] 图1为放置冷铁前的3D打印砂型的结构示意图； [0023] 图2为图1的A部局部放大图； [0024] 图3为放置冷铁后的3D打印砂型的结构示意图； [0025] 附图标记说明： [0026] 100‑砂型，110‑集砂槽，200‑砂块体，210‑凸部，220‑连接体，300‑间隙；400‑冷铁，500‑隔砂层。 具体实施方式[0027] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。 [0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连同。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0030] 本发明实施例公开一种3D打印砂型内置冷铁的方法，所公开的3D打印砂型内置冷铁的方法，可以包括以下步骤： [0031] 设计，砂型表面设计容纳冷铁的空腔结构，如图1、图2所示，空腔结构内设计砂块体200，砂块体200的尺寸可以与冷铁400的尺寸相同，或砂块体200的尺寸可以稍大于冷铁400的尺寸，砂块体200的高度小于空腔结构的深度，即砂块体200全部置于空腔结构内。砂块体200与空腔结构的内壁之间设计有间隙300，间隙300的宽度优选为1mm～2mm。砂块体 200朝向空腔结构的开口一端与空腔结构的侧壁之间设置有连接体220，用于封闭间隙300。 [0032] 连接体220的厚度可以设计为3mm～5mm。优选地，连接体220背离间隙300的一侧可以沿周设计有助切槽，助切槽的深度小于连接体220的厚度。 [0033] 打印，根据设计结构，采用3D打印机打印，将砂型100、空腔结构、砂块体200和连接体220一体打印成型。其中，砂型100、砂块体200和连接体220铺砂并喷粘结剂，打印后即可形成封闭的间隙300；空腔结构内壁、砂块体200和连接体220之间的间隙300只铺砂不喷粘结剂，打印后间隙300内的散砂被封。 [0034] 施涂，固化后的3D打印砂型进行施涂，砂型300表面施涂耐火涂料，由于砂块体200和连接体220构成的外表面将空腔结构的内壁封闭，涂料不会施涂于空腔结构的内壁。 [0035] 放置冷铁，使用切刀或切片沿周切断连接体220，砂块体200与空腔结构的内壁分离，将砂块体200从空腔结构内取出，即露出空腔结构。如图3所示，将冷铁400置入空腔结构内，并将空腔结构的开口使用树脂砂封填、刮平，将冷铁400封入砂型100内并形成隔砂层500。 [0036] 本发明公开的实施例中，在设计步骤，空腔结构的底部设计集砂槽110，集砂槽110可以沿空腔结构的底部分布一周，优选为环形槽。对应地，砂块体200朝向空腔结构的底部的一侧设计有凸部210，凸部210的结构、尺寸与集砂槽110相匹配。凸部210和集砂槽110之间也设计有间隙300。在打印步骤，集砂槽110、凸部210、集砂槽110与凸部210之间的间隙300也与砂型100一同一体打印成型，其中，凸部210铺砂并喷粘结剂，集砂槽110与凸部210之间的间隙300只铺砂不喷粘结剂。在放置冷铁步骤，当将砂块体200从空腔结构内取出后，凸部210与砂块体200一同从空腔结构内取出，部分集砂槽110空出，砂块体200与空腔结构的内壁之间间隙300内的散砂可以落入或由冷铁400推入集砂槽110内，不会影响冷铁400置入砂型100内。 [0037] 本发明公开的实施例中，连接体220距空腔结构的开口的距离为3mm～5mm，即连接体220设置于空腔结构内且距其开口3mm～5mm。 [0038] 本发明公开的实施例中，可以在砂块体200朝向空腔结构的开口的一侧设计冷铁信息标识，例如冷铁型号、冷铁编号等。该冷铁信息标识可以在打印步骤一同打印成型，后序只需要根据该冷铁信息标识选用相对应的冷铁400即可。 [0039] 本发明公开的实施例中，在放置冷铁步骤，将冷铁400封入砂型100内并形成隔砂层500后，砂型100至少静置10min后才可以移动，以保证隔砂层500固化。 |
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