CN106270399A - 用于3d打印砂芯的标芯工装 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明提供一种用于3D打印砂芯的标芯工装，包括：标芯挡板；一端垂直连接至标芯挡板的连接螺杆；螺纹连接至连接螺杆的另一端的螺母。本发明的目的在于提供一种用于3D打印砂芯的标芯工装，以防止由漂芯引起的铸件尺寸偏差和呛火问题，提高铸件质量。本发明还提供一种铸造模具。

Description

用于3D打印砂芯的标芯工装
技术领域
本发明涉及一种标芯工装，特别是一种用于3D打印砂芯的标芯工装。
背景技术
由于3D打印可实现各种复杂结构砂芯打印，无需考虑传统工艺的起模和撤料问题，故该工艺方法基本可实现各种复杂结构铸件的铸造。但3D打印砂芯存在不易穿插芯骨、放置冷铁等劣势，在一些铸件生产过程中，由于不能提前预埋标芯芯铁，内腔芯和上砂型之间没有接触，且与下砂型之间不能进行刚性固定，当金属液进入型腔之后，在金属液的浮力作用下，内腔芯将会发生漂芯现象，引起铸件轮廓尺寸变化和呛火等情况，严重影响铸件质量，甚至导致报废。现有必要设计一种能够用于3D打印砂芯的标芯工装。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于3D打印砂芯的标芯工装，以防止由漂芯引起的铸件尺寸偏差和呛火问题，提高铸件质量。
本发明的一方面提供一种用于3D打印砂芯的标芯工装，包括：标芯挡板；一端垂直连接至标芯挡板的连接螺杆；螺纹连接至连接螺杆的另一端的螺母。
根据本发明，在标芯挡板与螺母之间的连接螺杆上套设有垫片。
根据本发明，标芯挡板由20mm厚的钢板制成。
根据本发明，标芯挡板与连接螺杆通过焊接方式连接，并且所有焊缝均为满焊，焊脚的高度至少为15mm。
本发明的另一方面提供一种铸造模具，包括：下砂型；设置在下砂型中的内腔芯；用于连接下砂型和内腔芯的标芯工装，标芯工装为上述的用于3D打印砂芯的标芯工装。
根据本发明，下砂型的底部由下至上依次设置有挡板旋转槽、挡板定位槽和第一工装安装孔；挡板旋转槽构造为直径大于等于标芯挡板的长度的圆孔；挡板定位槽构造为宽度比标芯挡板的宽度大1-2mm，长度小于等于挡板旋转槽的直径的条形槽；第一工装安装孔构造为直径比连接螺杆的直径大20mm以上。
根据本发明，内腔芯包括：贯穿内腔芯并与第一工装安装孔对准的第二工装安装孔，以及对应于第二工装安装孔设置在内腔芯的顶部的填砂槽。
根据本发明，第二工装安装孔的直径与第一工装安装孔的直径相等。
根据本发明，标芯工装的螺母和垫片容纳在填砂槽中，并且连接螺杆的上端部的高度小于内腔芯的顶表面的高度。
根据本发明，填砂槽填充有型砂，型砂覆盖螺母、垫片和连接螺杆的上端部。
根据本发明，铸造模具还包括设置在下砂型的上方的上砂型，上砂型与下砂型和内腔芯之间形成型腔。
本发明的有益技术效果在于：
本发明的用于3D打印砂芯的标芯工装能够将铸造模具的下砂型和内腔芯固定连接，从而使得内腔芯在浇注过程中不会漂芯，因而防止了因漂芯引起的铸件尺寸偏差和呛火问题，提高了铸件质量。
附图说明
图1是本发明的用于3D打印砂芯的标芯工装的示意图。
图2是本发明的铸造模具的示意图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的代表性实施例。
参照图1，本发明的用于3D打印砂芯的标芯工装20，包括：标芯挡板4；一端垂直连接至标芯挡板4的连接螺杆3；螺纹连接至连接螺杆3的另一端的螺母1。在标芯挡板4与螺母1之间的连接螺杆3上套设有垫片2。标芯挡板4由20mm厚的钢板制成。标芯挡板4与连接螺杆3通过焊接方式连接，并且所有焊缝均为满焊，焊脚的高度至少为15mm。本发明的用于3D打印砂芯的标芯工装能够将铸造模具的下砂型和内腔芯固定连接，从而使得内腔芯在浇注过程中不会漂芯，因而防止了因漂芯引起的铸件尺寸偏差和呛火问题，提高了铸件质量。具体而言，标芯工装20呈T字型，结构由四部分组成。螺母1是用于工装的紧固，保证砂芯和外型之间有刚性的接触和连接，防止砂芯漂动。垫片2，材质为高强度钢材，是为了增大螺母1和内腔芯30之间的接触面积，提高标芯可靠性。连接螺杆3，材质为高强度钢材，起连接两端结构作用及主要承力部位，其长度根据砂芯尺寸确定，保证长度不超出内腔芯30的顶表面。标芯挡板4，主要是与下砂型配合实现标芯。考虑到砂芯空间及钢材强度，挡板使用厚20mm钢板。标芯工装在焊接成形时，要求所有焊缝必须为满焊，焊脚高度保证15mm及以上。
参照图2，本发明的铸造模具，包括：下砂型10；设置在下砂型10中的内腔芯30；用于连接下砂型10和内腔芯30的标芯工装20，标芯工装20为上述的用于3D打印砂芯的标芯工装。内腔芯30优选为3D打印的砂芯。本发明利用简易工装解决3D打印砂芯在浇注过程中的漂芯问题，防止漂芯引起的铸件尺寸偏差和呛火问题，提高铸件质量。
参照图2，下砂型10的底部由下至上依次设置有挡板旋转槽11、挡板定位槽12和第一工装安装孔13；挡板旋转槽11构造为直径大于等于标芯挡板4的长度的圆孔；挡板定位槽12构造为宽度比标芯挡板4的宽度大1-2mm，长度小于等于挡板旋转槽11的直径的条形槽；第一工装安装孔13构造为直径比连接螺杆3的直径大20mm以上。
参照图2，内腔芯30包括：贯穿内腔芯30并与第一工装安装孔13对准的第二工装安装孔31，以及对应于第二工装安装孔31设置在内腔芯30的顶部的填砂槽32。第二工装安装孔31的直径与第一工装安装孔13的直径相等。
参照图2，标芯工装20的螺母1和垫片2容纳在填砂槽32中，并且连接螺杆3的上端部的高度小于内腔芯30的顶表面的高度，高度差h为20～100mm，以防止标芯工装被铁水包裹，确保工装能够回收利用。填砂槽32填充有型砂15，型砂15覆盖螺母1、垫片2和连接螺杆3的上端部。由于标芯工装20完全被型砂15包围，金属液不能对其造成损坏，且方便回收，故可多次重复利用。
参照图2，铸造模具还包括设置在下砂型10的上方的上砂型40，上砂型40与下砂型10和内腔芯30之间形成型腔50。型腔50用于浇注铁水形成铸件。
对本发明的铸造模具进行装配实现标芯的过程如下。如图2所示，在合箱时，将标芯工装20的连接螺杆3从下砂型10的底部向上伸入至第一工装安装孔13中，标芯挡板4在挡板旋转槽11中旋转适当角度，然后把内腔芯30上的第二工装安装孔31与连接螺杆3对齐，将内腔芯下入下砂型，微调标芯工装角度，使标芯挡板4恰好进入挡板定位槽12中，将螺母1旋紧在连接螺杆3上进行紧固标芯。标芯完毕后，用型砂将标芯孔洞填实，待硬化后刷涂，合箱完毕后即可浇注。铸件打箱后，可将标芯工装进行回收存放，以便下次使用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于3D打印砂芯的标芯工装，其特征在于，包括：
标芯挡板；
一端垂直连接至所述标芯挡板的连接螺杆；
螺纹连接至所述连接螺杆的另一端的螺母。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印砂芯的标芯工装，其特征在于，在所述标芯挡板与所述螺母之间的连接螺杆上套设有垫片。
3.根据权利要求1所述的用于3D打印砂芯的标芯工装，其特征在于，所述标芯挡板由20mm厚的钢板制成。
4.根据权利要求1所述的用于3D打印砂芯的标芯工装，其特征在于，所述标芯挡板与所述连接螺杆通过焊接方式连接，并且所有焊缝均为满焊，焊脚的高度至少为15mm。
5.一种铸造模具，其特征在于，包括：
下砂型；
设置在所述下砂型中的内腔芯；
用于连接所述下砂型和所述内腔芯的标芯工装，所述标芯工装为权利要求1-4中任一项所述的用于3D打印砂芯的标芯工装。
6.根据权利要求5所述的铸造模具，其特征在于，所述下砂型的底部由下至上依次设置有挡板旋转槽、挡板定位槽和第一工装安装孔；
所述挡板旋转槽构造为直径大于等于所述标芯挡板的长度的圆孔；
所述挡板定位槽构造为宽度比所述标芯挡板的宽度大1-2mm，长度小于等于所述挡板旋转槽的直径的条形槽；
所述第一工装安装孔构造为直径比所述连接螺杆的直径大20mm以上。
7.根据权利要求6所述的铸造模具，其特征在于，所述内腔芯包括：贯穿所述内腔芯并与所述第一工装安装孔对准的第二工装安装孔，以及对应于所述第二工装安装孔设置在所述内腔芯的顶部的填砂槽。
8.根据权利要求7所述的铸造模具，其特征在于，所述第二工装安装孔的直径与所述第一工装安装孔的直径相等。
9.根据权利要求7所述的铸造模具，其特征在于，所述标芯工装的螺母和垫片容纳在所述填砂槽中，并且所述连接螺杆的上端部的高度小于所述内腔芯的顶表面的高度。
10.根据权利要求9所述的铸造模具，其特征在于，所述填砂槽填充有型砂，所述型砂覆盖所述螺母、所述垫片和所述连接螺杆的所述上端部。
11.根据权利要求5所述的铸造模具，其特征在于，还包括设置在所述下砂型的上方的上砂型，所述上砂型与所述下砂型和所述内腔芯之间形成型腔。
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