CN107855475A - 一种持环类铸件的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种持环类铸件的成型方法，解决了现有技术生产持环铸件，模具易损坏、长期使用尺寸偏差大，容易混淆活块造成铸件报废等技术弊端，新的成型方法，铸件以结合法兰面为分型面，持环整体结构为下型，形成下型箱的下模样由浇道芯模样和3D打印砂芯构成，造型起模后，3D打印砂芯留置在铸型内，形成下型铸件外轮廓的铸型，形成上型箱的上模样由直浇道模样和冒口模样构成，铸件的内腔结构由内缸砂芯形成，内缸砂芯与下型箱中的3D打印砂芯装配，内缸砂芯采用芯盒制芯方式获得。本发明方法显著地简化了造型工序，提高了铸件的尺寸精度、生产效率和产品质量。

Description

一种持环类铸件的成型方法

技术领域

本发明属于铸造行业生产铸件的造型方法，尤其涉及持环类铸件的造型方法。

背景技术

持环类铸件，大多主体结构相似，其内腔结构相同，主要差异在于铸件外轮廓上的脐子及尾部翻边法兰处结构，生产此类铸件时，可以共用一套芯盒，但由于外轮廓的细节结构不同，通常制作不同的外模样，如果为了进一步降低模具成本，可以共用一套外模样，但外模样上的脐子等存在差异的结构部分需要做成活块，如图1所示，在实际生产过程中，活块的反复拆装加速了模具的损坏，也影响铸件尺寸精度的控制，其次，生产不同型号的持环时，频繁更换活块，容易将不同铸件所对应的活块弄混淆，从而导致铸件报废，再次，现有的这种方式也加大了操作人员的工作量。

发明内容

为解决采用现有技术生产持环铸件存在的技术弊端，本发明提供了一种新的造型方法，非常适用于通过更换活块实现批量化生产的不同型号的持环，具体技术方案如下：

一种持环类铸件的成型方法，以以结合法兰面为分型面，持环整体结构为下型，形成下型箱的下模样由浇道芯模样和3D打印砂芯构成，造型起模后，3D打印砂芯留置在铸型内，成为下型铸件外轮廓的铸型，形成上型箱的上模样由直浇道模样和冒口模样构成，铸件的内腔结构由内缸砂芯形成，内缸砂芯与下型箱中的3D打印砂芯装配，内缸砂芯采用芯盒制芯方式获得。

进一步地，为了使浇注充型时，充型平稳，采用底注式浇注，在3D打印砂芯的顶部设计有内浇道通道，其直径大于内浇道瓷管直径的2倍，临近型腔的内浇口处设计大于30mm长度的限位结构，内浇道通道的数量根据铸造工艺方案设定。其中，将内浇道通道的直径设计为大于内浇道瓷管直径的2倍，目的在于方便内浇道瓷管顺利插入内浇道通道，且不会将内浇道通道壁上的芯砂蹭落到型腔内，限位结构保证内浇道瓷管定位准确且不掉入型腔内。

进一步地，为了方便3D打印砂芯的吊运，以及确保在造型起模时，3D打印砂芯不发生脱落和偏移，3D打印砂芯沿长度方向的两侧面均设有吊把，吊运时绳索挂在吊把上，起模时吊把可以起到挂砂、固定的作用。

进一步地，为了快速、精确地将3D打印砂芯放置在安装下模样的下模板上，安装下模样的下模板上有刻线标识，用于指示所述3D打印砂芯的定位位置。

进一步地，为了保证3D打印砂芯的精确定位，及造型过程中不发生跑位，3D打印砂芯与模板接触的砂芯面上设计有定位方坑，在下模板的对应位置处设有定位方台，定位方台和定位方坑的沿周设计有斜度，两者间隙配合。

进一步地，为使铸件达到顺序凝固，制作所述内缸砂芯时，在芯盒内按照工艺标识放置相应数量的冷铁，以达到对铸件进行激冷的作用。

进一步地，为实现浇注系统的集渣作用，在浇道芯模样上设有直浇道窝，横浇道集渣窝，为方便内浇道瓷管的稳定放置，在浇道芯模样上还设有内浇道瓷管的定位台。

本发明的技术效果在于：1.彻底改变了下模样的设计方案，完全去掉了活块结构，使造型工序操作简便，易于控制，也降低了生产管理的难度，避免了由于活块安装错误导致的铸件报废；2.最大限度地节约了模具的成本，模具结构得到了很大的简化；3.避免了活块反复拆装带来的模具、半成品损坏问题，解决了由于活块定位不准导致铸件尺寸偏差和不稳定；4.采用3D打印工艺制作3D打印砂芯，很好地提高了铸件的尺寸精度和稳定性，由于3D打印砂芯直接用于形成铸件的外轮廓，因此很大程度上提升了铸件的外观质量。

附图说明

图1是采用现有技术生产持环铸件所使用的下模样的结构图；

图2是本发明方法中所使用的下模样的结构图；

图3是本发明具体实施例中3D打印砂芯的结构示意图；

图4是本发明具体实施例中3D打印砂芯的俯视图；

图5是图4沿A-A截面的剖视图；

图6是组合完整的下模样示意图；

图7是下型箱的造型示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图，对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2至图7所示，一种持环类铸件的成型方法，以以结合法兰面为分型面，持环整体结构为下型，形成下型箱的下模样由浇道芯模样1和3D打印砂芯2构成，造型起模后，3D打印砂芯2留置在铸型内，成为下型铸件外轮廓的铸型，形成上型箱的上模样由直浇道模样和冒口模样构成，铸件的内腔结构由内缸砂芯形成，内缸砂芯与下型箱中的3D打印砂芯2装配，内缸砂芯采用芯盒制芯方式获得。

本实施例中，铸造工艺采用底注式浇注，在3D打印砂芯2的顶部设计有内浇道通道9，其直径大于内浇道瓷管直径的2倍，临近型腔的内浇口处设计大于30mm长度的限位结构4，有两个内浇道通道。3D打印砂芯2沿长度方向的两侧面均设有吊把5，安装下模样的下模板上有刻线标识10，用于指示所述3D打印砂芯2的定位位置，3D打印砂芯2与模板接触的砂芯面上设计有定位方坑6，安装所述下模样的下模板上对应地设有定位方台7，定位方台7和定位方坑6的沿周设计有斜度，两者间隙配合。制作所述内缸砂芯时，在芯盒内按照工艺标识放置相应数量的冷铁。浇道芯模样1上设有直浇道窝11，横浇道集渣窝12、内浇道瓷管的定位台13。

本实施例中持环成型的具体步骤为：

S1：制芯

采用3D打印技术制作用于形成铸件外轮廓的3D打印砂芯2，采用手工制芯的方式制作浇道芯和内缸砂芯，在制作内缸砂芯时，在芯盒内按照工艺标识放置相应数量的冷铁；

S2：组合下模样

将步骤S1中制备的3D打印砂芯2按照下模板上的刻线标识10以及定位方台7精准地放置在下模板上，移动3D打印砂芯2时，用绳索挂住3D打印砂芯2两侧的吊把5，使用电动葫芦实现3D打印砂芯2的吊运，3D打印砂芯2与浇道芯模样1共同构成下模样；

S3：下型箱造型

在下模板上放置砂箱14，将内浇道瓷管的一端搭接在浇道芯模样1上的定位台13上，另一端插入3D打印砂芯2的内浇道通道9内，内浇道瓷管15布置完毕后，向砂箱中流入树脂砂，待型砂硬化后起模，3D打印砂芯2预留在下型箱中，完成下型箱的造型；

S3：上型箱造型

上模样由直浇道模样和冒口模样构成，在上模板上放置砂箱，向砂箱中流入树脂砂，待型砂硬化后起模，完成上型箱的造型；

S3：型芯装配

将内缸砂芯与下型箱中的3D打印砂芯2按工艺要求装配；

S4：合箱、浇注。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明范围内。

Claims (7)

1.一种持环类铸件的成型方法，以以结合法兰面为分型面，持环整体结构为下型，其特征在于，

形成下型箱的下模样由浇道芯模样(1)和3D打印砂芯(2)构成，造型起模后，3D打印砂芯(2)留置在铸型内，成为下型铸件外轮廓的铸型；

形成上型箱的上模样由直浇道模样和冒口模样构成；

铸件的内腔结构由内缸砂芯形成，内缸砂芯与下型箱中的3D打印砂芯(2)装配，内缸砂芯采用芯盒制芯方式获得。

2.根据权利要求1所述的一种持环类铸件的成型方法，其特征在于，所述3D打印砂芯(2)的顶部设计有内浇道通道(9)，其直径大于内浇道瓷管直径的2倍，临近型腔的内浇口处设计大于30mm长度的限位结构(4)，内浇道通道的数量根据铸造工艺方案设定。

3.根据权利要求1所述的一种持环类铸件的成型方法，其特征在于，所述3D打印砂芯(2)沿长度方向的两侧面均设有吊把(5)。

4.根据权利要求1所述的一种持环类铸件的成型方法，其特征在于，安装所述下模样的下模板上有刻线标识(10)，用于指示所述3D打印砂芯(2)的定位位置。

5.根据权利要求1所述的一种持环类铸件的成型方法，其特征在于，所述3D打印砂芯(2)与模板接触的砂芯面上设计有定位方坑(6)，安装所述下模样的下模板上对应地设有定位方台(7)，定位方坑(6)和定位方台(7)的沿周设计有斜度，两者间隙配合。

6.根据权利要求1所述的一种持环类铸件的成型方法，其特征在于，制作所述内缸砂芯时，在芯盒内按照工艺标识放置相应数量的冷铁。

7.根据权利要求1所述的一种持环类铸件的成型方法，其特征在于，所述浇道芯模样(1)上设有直浇道窝(11)，横浇道集渣窝(12)、内浇道瓷管的定位台(13)。