一种3DP打印砂型内设冷铁的简易方法与流程

一种3dp打印砂型内设冷铁的简易方法
技术领域
1.本发明涉及铸造行业，对打印砂型内设冷铁，避免铸件在热节处产生缩松， 为了优化、创新这道工序的作业功能，应用该方法，主要解决打印砂型时无法嵌入冷铁难题，适用于大型复杂铸件造型，提高了铸件的工艺出品率、产品质量、几何尺寸精度，减少了打印砂型制造铸件的缺陷。实现加快试制铸件样品，小批量投产的进度。砂铁比高，符合环保生产要求。


背景技术：

2.大型复杂铸件，由于几何尺寸精度高，关键轮廓面与三维图轮廓面相符误差小，甚至曲面与平面、曲面与曲面过渡不圆滑，人工造型外型与砂芯配合准确无法保证，制造高、精、尖端大型铸件，只能采用3dp打印砂型.由于造型时不能嵌入冷铁，浇铸后热节处冷却顺序紊乱，补缩效果差，极易产生缩松、裂纹等铸造缺陷，几何尺寸精度低，铸件产品质量差。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种3dp打印砂型内设冷铁的简易方法，主要解决打印砂型时，避免铸件在热节处产生缩松，需在砂型内设冷铁的难题，应用本方法是根据铸件图，确定补缩冒口、浇注系统、冷铁位置、出气道、浇口杯、出气孔后设计砂型，并用magma模拟评定工艺是否合格。且在砂型中预留摆放冷铁空间，砂型打印好后，在冷铁背面、侧面涂上铸造型粘合剂粘接砂型，侧缝用高浓度的醇基锆英粉涂料刮平，冷铁与型砂内腔表面一起刷2-3次醇基锆英粉涂料，在冷铁正面、冷铁与砂型配合的侧缝上刷上涂料，烘干后合箱浇。提高了铸件的工艺出品率，产品质量，减少了打印砂型铸造缺陷。实现加快试制铸件样品，小批量投产的进度。
4.本发明的实施方案是提供了一种3dp打印砂型内设冷铁的简易方法，其过程为：前期准备—确定工艺方案—设计砂型—设计冷铁—magma模拟—粘接冷铁—刷涂料—烘干—合箱—浇注；关键工序内容是：确定工艺方案：根据铸件图几何尺寸，设计补缩冒口规格及数量、浇注系统规格及数量、冷铁位置规格及数量、出气道、浇口杯、出气孔，确定打印砂型、砂芯的型状及立体尺寸，砂型、砂芯材料为碱酚醛树脂自硬砂，冷铁材件为球墨铸铁；设计砂型时预留摆放冷铁空间，其三维尺寸要大于冷铁0.5-2mm；冷铁块型较小时取小值，冷铁块型较大时取大值；设计冷铁时，要考虑冷铁受高温膨胀的因素，冷铁的三维几何尺寸要小于砂型预留三维空间几何尺寸1-3mm，冷铁块型较小时取小值，冷铁块型较大时取大值，冷铁贴铸件空腔面要加工，粗糙度达到ra6.3μm以下；冷铁块嵌入砂型预留空间时， 冷铁与型砂用铸造型粘合剂粘接，侧缝用高浓度的醇基锆英粉涂料刮平， 冷铁与型砂内腔表面一起刷2-3次醇基锆英粉涂料，用火焰烘干冷铁与型砂结合部，砂型进入炉内加热到180-200℃，保温8-12h。
附图说明
5.图1是本发明结构示意图其中：1、砂型，2、补缩冒口，3、砂芯，4、浇道系统，5、出气道，6、浇口杯，7、出气孔， 8、冷铁，9、铸造粘合剂，10、铸件型腔。
6.本发明的积极效果是：在打印砂型内设冷铁，铸件关键轮廓面与三维图轮廓面相符误差小，曲面与平面、曲面与曲面圆滑过渡，提高了铸件的工艺出品率，避免铸件在热节处产生缩松，减少了打印砂型铸造缺陷，产品质量高，实现试制铸件样品，小批量投产进度快的效果。
具体实施方式
7.实际作业是的实施过程为：前期准备—确定工艺方案—设计砂型—设计冷铁—magma模拟—粘接冷铁—刷涂料—烘干—合箱—浇注；具体的做法是：做好前期准备工作，熟悉铸件10图样，画出铸件10三维立体图。
8.评审确定工艺方案，根据三维立体图的几何尺寸，设计补缩冒口2规格及数量、浇注系统4规格及数量、冷铁8位置规格及数量出气道5、浇口杯6、出气孔7、确定打印砂型的型状及立体尺寸，砂型材料为碱酚醛树脂自硬砂，冷铁材件为球墨铸铁；在设计砂型1时预留摆放冷铁8空间，其三维尺寸要大于冷铁0.5-2mm；冷铁8块型较小时取小值， 冷铁8块型较大时取大值；在设计冷铁8时，要考虑冷铁受高温膨胀的因素， 冷铁的三维几何尺寸要小于砂型1预留三维空间几何尺寸1-3mm，冷铁8块型较小时取小值，冷铁8块型较大时取大值，冷铁8贴铸件型腔10面要加工粗糙度达到ra6.3μm以下；整套工艺模块设计好后，用magma软件模拟凝固结果，验证工艺合理性，无缺陷工艺成动，有缺陷，修改工艺方案后，再次模拟凝固结果，直到无缺陷工艺成动为止，在工艺评定合格基础上，进行制造冷铁8，启动3dp打印机制造砂型。
9.打印好砂型1和砂芯3，冷铁块嵌入砂型1预留空间时，冷铁8与砂型1用铸造型粘合剂9粘接，侧缝用高浓度的醇基锆英粉涂料刮平，冷铁8与砂型1内腔表面一起刷2-3次醇基锆英粉涂料，用火焰烘干冷铁8与砂型1结合部，砂型1进入炉内加热到160-200℃，保温8-12h，砂型烘干后出炉，下芯合箱，型腔内接氩气，待浇注。