CN108213342A - 批量生产复杂小件的铸造工艺方法 - Google Patents

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唐昆贵
张勇
何禹亨
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Sichuan Sharing Casting Co Ltd
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Sichuan Sharing Casting Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

一种批量生产复杂小件的铸造工艺方法，包括建模、分型、造型成型的步骤，本发明通过利用射芯完成上层砂型和下层砂型的造型，比用增材制造技术打印此两部分实体较大的砂型时间少，压缩了整个铸件生产过程的时间，本发明通过利用增材制造技术打印中间砂型的复杂结构，使得铸件的内腔结构能够由完成的砂型或者具有平面结合面的砂型组成，提升了铸件内腔结构的精度，并且降低了组芯的难度，本发明通过充分利用此两种技术的优势，解决了批量生产复杂小件成本高、效率低、精度低、工艺出品率低的问题。且射芯形成的上层砂型和下层砂型具有较高的砂型强度，充分起到了保护中间砂型的目的，避免了金属液在浇注过程中发生跑火等风险。

Description

批量生产复杂小件的铸造工艺方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种批量生产复杂小件的铸造工艺方法。
背景技术
铸造行业作为单件、订单式生产行业，其模具成本、辅助材料成本等非铸件本身材料的成本占到铸件原材料的相当部分，为了降低此部分成本，行业技术、生产管理人员采用了各种手段，如在辅助材料砂中加入物质以降低砂铁比、采用消失模代替砂芯、采用增材制造技术制芯与造型来降低模具费用等等，但这些手段都无法实现批量复杂小件的低成本、高效率生产。复杂小件一般采用一箱多件的形式生产，由于其内腔结构复杂，采用常规模具制芯、造型工艺会产生较多的砂芯，不仅增加了组芯工序的难度，同时也降低了组芯精度，存在组芯累计误差超标的风险。
发明内容
有必要提出一种批量生产复杂小件的铸造工艺方法。
一种批量生产复杂小件的铸造工艺方法，包括以下步骤：
在三维软件中建立需要生产的铸件的三维模型；
在所述铸件三维模型上设置浇注系统、冒口系统，并通过求差的方式获得铸件的型芯体；
将所述型芯体分切为上、中、下三层砂型，其中下层砂型仅包括直浇道窝和一半结构的横浇道，上层砂型仅包括铸件的部分结构的外型，铸件的其余部分结构均设立在中间砂型上，所述中间砂型为一个，以通过将铸件复杂内腔集合在一个中间砂型上，提升了内腔结构的铸造精度，提升了产品工艺出品率；
所述上层砂型和下层砂型由射芯工艺制成，所述中间砂型有增材制造技术打印而成，从而提高铸件内腔结构的精度。
优选的，所述中间砂型可以为若干个，且若干个砂型间的配合面为平面，不仅降低了组型难度，同时也提升了组型的精度。
本发明通过利用射芯完成上层砂型和下层砂型的造型，比用增材制造技术打印此两部分实体较大的砂型时间少，压缩了整个铸件生产过程的时间。
本发明通过利用增材制造技术打印中间砂型的复杂结构，使得铸件的内腔结构能够由完成的砂型或者具有平面结合面的砂型组成，提升了铸件内腔结构的精度，并且降低了组芯的难度。
本发明通过充分利用此两种技术的优势，解决了批量生产复杂小件成本高、效率低、精度低、工艺出品率低的问题。且射芯形成的上层砂型和下层砂型具有较高的砂型强度，充分起到了保护中间砂型的目的，避免了金属液在浇注过程中发生跑火等风险。
附图说明
图1为某气缸盖使用本发明方法造型后的底部砂型的俯视示意图，即下层砂型的俯视示意图。
图2为下层砂型的主视示意图。
图3为某气缸盖使用本发明方法造型后的顶部砂型的仰视示意图，即上层砂型的仰视示意图。
图4为上层砂型的主视示意图。
图5为某气缸盖使用本发明方法造型后的中间复杂内腔的结构示意图，即中间砂型的示意图。
图6为中间砂型的俯视示意图。
图7为中间砂型的主视示意图。
图8为中间砂型的左视示意图。
图中：上层砂型10、中间砂型20、铸件复杂内腔21、下层砂型30。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1至图8，本发明实施例提供了一种批量生产复杂小件的铸造工艺方法，包括以下步骤：
在三维软件中建立需要生产的铸件的三维模型；
在所述铸件三维模型上设置浇注系统、冒口系统，并通过求差的方式获得铸件的型芯体；
将所述型芯体分切为上、中、下三层砂型，其中下层砂型30仅包括直浇道窝和一半结构的横浇道，上层砂型10仅包括铸件的部分结构的外型，铸件的其余部分结构均设立在中间砂型20上，所述中间砂型20为一个，以通过将铸件复杂内腔21集合在一个中间砂型20上，提升了内腔结构的铸造精度，提升了产品工艺出品率；
所述上层砂型10和下层砂型30由射芯工艺制成，所述中间砂型20有增材制造技术打印而成，从而提高铸件内腔结构的精度。
进一步，所述中间砂型20可以为若干个，且若干个砂型间的配合面为平面，不仅降低了组型难度，同时也提升了组型的精度。
本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种批量生产复杂小件的铸造工艺方法，其特征在于包括以下步骤：
在三维软件中建立需要生产的铸件的三维模型；
在所述铸件三维模型上设置浇注系统、冒口系统，并通过求差的方式获得铸件的型芯体；
将所述型芯体分切为上、中、下三层砂型，其中下层砂型仅包括直浇道窝和一半结构的横浇道，上层砂型仅包括铸件的部分结构的外型，铸件的其余部分结构均设立在中间砂型上，所述中间砂型为一个，以通过将铸件复杂内腔集合在一个中间砂型上，提升了内腔结构的铸造精度，提升了产品工艺出品率；
所述上层砂型和下层砂型由射芯工艺制成，所述中间砂型有增材制造技术打印而成，从而提高铸件内腔结构的精度。
2.如权利要求1所述的批量生产复杂小件的铸造工艺方法，其特征在于：所述中间砂型可以为若干个，且若干个砂型间的配合面为平面，不仅降低了组型难度，同时也提升了组型的精度。
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