CN106378422A - 机床件钳口部位的成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机床件钳口部位的成形方法，包括：通过3D打印形成砂芯，砂芯由钳口砂芯结构以及形成在钳口砂芯结构外部以共同形成待铸造的钳口部位的砂芯外模组成；将砂芯安装至砂型模样，并将砂芯和砂型模样放置在砂箱中进行填砂；以及将砂型模样脱模，并进行浇注。本发明可以防止机床件钳口部位夹砂/渣、壁厚不均等铸造缺陷，提高铸件质量。

Description

机床件钳口部位的成形方法

技术领域

本发明涉及一种铸造技术领域，更具体而言，涉及一种机床件钳口部位的成形方法。

背景技术

钳口是机床铸件的主要结构，是支撑转动零件并通过回转传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。在机床上通过轴，床身、工作台、滑鞍等进行连接，有很高的使用要求。因在铸造时保证钳口表面质量是过程关键控制点。

钳口结构2的形状如图1所示，在铸件1的传统铸造过程中，由于其结构无法进行直接脱模撤料，需要出内腔砂芯4，并且有脱模活料3。如图2所示，模具形成外轮廓砂型(外皮)5，砂芯4粘接在砂型5上，如果在铸造上箱，还需要进行标芯(即通过铁丝将砂芯4固定)。整个操作过程非常复杂，且往往由于其繁琐的操作过程导致钳口处夹砂/渣、壁厚不均等铸造缺陷，成为机床产品质量问题的主要因素，解决机床产品的钳口质量问题一直是此类产品的质量难题。

现通过3D打印技术解决此类问题，由3D打印形成的砂芯不需要考虑脱模、去料等，可以形成复杂钳口砂芯预埋在模具上，解决尺寸、夹砂等质量缺陷。

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机床件钳口部位的成形方法，以防止机床件钳口部位夹砂/渣、壁厚不均等铸造缺陷，提高铸件质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种机床件钳口部位的成形方法，包括：

S1：通过3D打印形成砂芯，砂芯由钳口砂芯结构以及形成在钳口砂芯结构外部以共同形成待铸造的钳口部位的砂芯外模组成；

S2：将砂芯安装至砂型模样，并将砂芯和砂型模样放置在砂箱中进行填砂；以及

S3：将砂型模样脱模，并进行浇注。

根据本发明的一个实施例，步骤S1进一步包括通过3D打印形成的砂芯的最小吃砂量为30-40mm。

根据本发明的一个实施例，步骤S1进一步包括通过3D打印在砂芯中形成出气冒口。

根据本发明的一个实施例，步骤S1进一步包括通过3D打印在砂芯上形成定位凸起，并且步骤S2还包括将定位凸起容纳在砂型模样的定位凹槽中。

根据本发明的一个实施例，步骤S3还包括将砂型模样脱模，并磨掉定位凸起，使砂芯与型腔表面齐平。

根据本发明的一个实施例，进一步包括通过3D打印在砂芯上形成沿凸出方向尺寸渐缩的定位凸起。

根据本发明的一个实施例，进一步包括将砂芯构造成从与砂型模样连接的一端向远离砂型模样的一端尺寸渐增的锥形结构。

本发明的有益技术效果在于：

本发明涉及的机床件钳口部位的成形方法，通过3D打印技术打印由钳口砂芯结构以及形成在钳口砂芯结构外部以共同形成待铸造的钳口部位的砂芯外模组成的砂芯，并将砂芯的整体预装在砂型模样上，不需要进行钳口部位的脱模、去料等工序；并且可以形成复杂的钳口砂型预埋在砂型模样上，以解决尺寸、夹砂等质量缺陷；此外，通过钳口处工艺的改进，取消模具活料、粘接钳口砂芯结构工序，降低了操作难度；并且通过对此处工艺优化，避免了钳口处的尺寸及夹砂/渣的铸造缺陷。

附图说明

图1是现有技术中钳口部位砂芯及模具结构设计示意图；

图2是现有技术中传统下芯过程示意图；

图3是本发明一个实施例3D打印的砂芯的示意图；

图4是本发明一个实施例3D打印的砂芯与砂型模样配合使用的示意图；

图5是本发明一个实施例成形方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。

如图3至图5所示，本发明的一个实施例提供了一种机床件钳口部位的成形方法，包括：

S1：通过3D打印形成砂芯10，砂芯10由钳口砂芯结构12以及形成在钳口砂芯结构外部以共同形成待铸造的钳口部位的砂芯外模14组成；

S2：将砂芯10安装至砂型模样16，并将砂芯10和砂型模样16放置在砂箱中进行填砂；以及

S3：将砂型模样16脱模，并进行浇注。

在上述实施例中，通过3D打印技术打印由钳口砂芯结构12以及形成在钳口砂芯结构12外部以共同形成待铸造的钳口部位的砂芯外模14组成的砂芯10，并将砂芯10的整体预装在砂型模样16上，不需要进行钳口部位的脱模、去料等工序；并且可以形成复杂的钳口钳口砂芯结构12以共同预埋在砂型模样16上，以解决尺寸、夹砂等质量缺陷；此外，通过钳口处工艺的改进，取消模具活料、粘接钳口砂芯结构工序，降低了操作难度；并且通过对此处工艺优化，避免了钳口处的尺寸及夹砂/渣的铸造缺陷。

根据本发明的一个实施例，步骤S1进一步包括通过3D打印形成的砂芯10的最小吃砂量为30-40mm。应该可以理解，上述最小吃砂量指的是3D打印形成的砂芯10的外壁与内壁之间的最小距离为30-40mm。

如图4所示，根据本发明的一个实施例，步骤S1进一步包括通过3D打印在砂芯10中形成出气冒口22。这样，可以避免铸件出现缩孔、缩松，并且该冒口还具有排气和集渣的作用。进一步地，在本发明的一个实施例中，在浅口部位模具10中形成有至少两个出气冒口22。

再次参照图3和图4，根据本发明的一个实施例，步骤S1进一步包括通过3D打印在砂芯10上形成定位凸起18，并且步骤S2还包括将定位凸起18容纳在砂型模样16的定位凹槽20中。也就是说，将砂芯10安装至砂型模样16时，定位凸起18插入定位凹槽20中，以实现砂芯10在砂型模样16上的准确定位，并且防止砂芯10在填砂过程中产生位移导致砂芯10与砂型模样16错位并进一步防止砂芯损坏。

根据本发明的一个实施例，步骤S3还包括将砂型模样16脱模，并磨掉定位凸起18，使砂芯10与型腔表面齐平。也就是说，在进行浇注之前要去除定位凸起18，这样，型腔内壁构成平滑表面，不会由于存在定位凸起18影响铸件的表面。

根据本发明的一个实施例，进一步包括通过3D打印在砂芯10上形成沿凸出方向尺寸渐缩的定位凸起18。这样，在将砂芯10安装至砂型模样16时，定位凸起18的侧壁可以起到导向作用，更有利于砂芯10与砂型模样16的连接。

根据本发明的一个实施例，进一步包括将砂芯10构造成从与砂型模样16连接的一端向远离砂型模样16的一端尺寸渐增的锥形结构。换句话说，砂芯10构造为与砂型模样16贴合一端的尺寸小于与上述一端相对的另一端的尺寸，这样，当移除砂型模样16时，由于砂芯10贴合砂型模样16的一端较小，砂芯10不会被砂型模样16一同带出，或产生晃动，影响砂型的完整性。

具体地，在一个实施例中，砂芯10构造为具有10mm的倒稍斜度。也就是说，砂芯10与与砂型模样16贴合一端的外壁在水平方向上位于另一端的外壁内侧10mm处。

根据本发明的一个实施例，将3D打印的砂芯10预埋在外模上，省去粘芯过程。如图3所示。利用3D打印特性，砂芯10构造为包括钳口处内外结构及出气冒口的整体由，该砂芯10由3D打印形成，3D打印的砂芯10最小吃砂量30-40mm，并在外侧设置10mm倒稍斜度，防止起型时脱落。对应的砂型模样16结构设计时去除钳口结构，并在砂型模样16平面上和砂芯10的底部平面设置能够相互定位的卡槽，卡槽结构如图3和图4所示，宽度10-20mm，高度10mm，并沿周设置3mm斜度。

砂芯10打印后清砂并流涂，砂型模样16清理干净后将砂芯10按照定位放置在砂型模样16上，并在出气口处放置出气片至砂箱顶面，流砂翻箱后，磨掉3D钳口砂芯结构定位突起18与型腔底面持平，即造型完成。

上述实施例通过钳口处工艺的改进，取消模具活料、粘接钳口砂芯结构工序，降低了操作难度；并且通过对此处工艺优化，避免了钳口处的尺寸及夹砂/渣的铸造缺陷。

以上所述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 (7)

1.一种机床件钳口部位的成形方法，其特征在于，包括：

S1：通过3D打印形成砂芯，所述砂芯由钳口砂芯结构以及形成在所述钳口砂芯结构外部以共同形成待铸造的钳口部位的砂芯外模组成；

S2：将所述砂芯安装至砂型模样，并将所述砂芯和所述砂型模样放置在砂箱中进行填砂；以及

S3：将所述砂型模样脱模，并进行浇注。

2.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括通过3D打印形成的所述砂芯的最小吃砂量为30-40mm。

3.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括通过3D打印在所述砂芯中形成出气冒口。

4.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括通过3D打印在所述砂芯上形成定位凸起，并且所述步骤S2还包括将所述定位凸起容纳在所述砂型模样的定位凹槽中。

5.根据权利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述步骤S3还包括将所述砂型模样脱模，并磨掉所述定位凸起，使所述砂芯与所述型腔表面齐平。

6.根据权利要求4所述的成形方法，其特征在于，进一步包括通过3D打印在所述砂芯上形成沿凸出方向尺寸渐缩的定位凸起。

7.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，进一步包括将所述砂芯构造成从与所述砂型模样连接的一端向远离所述砂型模样的一端尺寸渐增的锥形结构。