CN108246979B - 一种轴类铸件的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及轴类铸件的无模铸造领域。一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，步骤包括：a、三维数模建立：建立铸件、铸造工艺的三维数模；b、铸型单元设计：绘制一个将三维数模包裹的实体，将三维数模与该实体求差，得到一个整体的铸型；将铸型按照功能拆分，包括设置有横浇道和清砂窗堵头的铸型单元一，设置有主体铸型、铸孔砂芯和桥式芯头的铸型单元二，设置有芯座的铸型单元三，铸型桥式芯头设置芯头斜度与铸型单元三的芯座匹配；c、铸型单元打印：将拆分后的铸型分别打印；d、铸型单元装配：将打印好的铸型单元分别清砂、施涂、晾干，将铸型单元一、铸型单元二、铸型单元三的顺序叠放装配；e、浇铸成型。

Description

一种轴类铸件的铸造方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及轴类铸件的无模铸造领域。
背景技术
在砂型铸造领域内一些铸件内部会有一个或多个铸出孔。这类铸件现有的铸造方法是将铸出孔设置在浇注位置的水平方向或竖直方向，设置在水平方向其砂芯会发生不同程度的变形甚至发生漂芯；设置在竖直方向，采用平做立浇的方法则需要将整个铸型翻转90°，对设备要求高，对操作人员的技能要求也高；设置在竖直方向，采用立做立浇的方法，铸出孔芯与下型、上型的配合都容易发生蹭砂现象，对铸件质量带来不利影响，同时由于装配定位困难，操作繁琐，影响铸件生产周期。
随着增材制造在铸造领域的发展，砂芯的打印已成为成熟的技术，但利用增材制造技术解决砂芯在组芯和浇注过程中的定位、蹭砂问题，是决定质量的关键，因此有必要提出一种轴类铸件的铸造方法。
发明内容
本发明针对现有技术中轴类铸件的铸造方法易发生漂芯、蹭砂、装配定位困难，操作繁琐周期长的不足，通过利用铸型单元间巧妙的配合有效解决了漂芯、蹭砂的问题，提供了一种操作简单、尺寸准确、质量高的轴类铸件的铸造方法。
为解决现有技术的问题，本发明提供的技术方案是：
一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，步骤包括：a、建模：建立铸件、铸造工艺的三维数模；b、铸型单元设计：绘制一个将三维数模包裹的实体，将三维数模与该实体求差，得到一个整体的铸型；将铸型按照功能拆分，包括设置有横浇道和清砂窗堵头的铸型单元一，设置有主体铸型、铸孔砂芯、清纱窗和桥式芯头的铸型单元二，设置有芯座的铸型单元三，铸型桥式芯头设置芯头斜度与铸型单元三的芯座相互匹配；c、铸型单元打印：将拆分后的铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三分别打印；d、铸型单元装配：首先，对打印完毕的铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三进行清砂、施涂、晾干；其次，将铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三按照从下到上的顺序叠放装配；e、浇铸成型：将熔融金属通过浇注系统注入装配好的铸型中，冷却得到铸件。
一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，所述实体根据所述三维数模的最少吃砂量确定轮廓尺寸，形状可以为水平截面形状任意的柱体。
一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，所述芯座与所述桥式芯头匹配并设有0.2mm～2mm的装配间隙。
附图说明
图1一种轴类铸件结构示意图；
图2实施例三维数模示意图；
图3实施例实体截面图；
图4铸型单元一结构示意图
图5铸型单元二结构示意图；
图6铸型单元三结构示意图；
图7铸型装配示意图；
图中，1-铸件；2-横浇道；3-內浇口；4-直浇道；5-出气；6-清砂窗堵头；7-清砂窗；8-铸孔砂芯；9-主体铸型；10-型腔；11-桥式芯头；12-铸型单元一；13-铸型单元二；14-铸型单元三；15-桥式芯头的芯座。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，将按照附图实施例进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
本实施例以图1所示铸件为例进行介绍。
a、三维数模建立：根据图1对铸件建模，并设计铸造工艺得到图2所示的三维数模，本实施例的三维数模包括铸件1、横浇道2、內浇口3、直浇道4和出气5；
b、铸型单元设计：根据最少吃砂量确定图3所示的截面，将该截面拉伸成柱体得到一个将三维数模包裹的实体，将三维数模与该实体求差，得到一个整体的铸型；将铸型按照功能拆分，包括设置有横浇道2和清砂窗堵头6的铸型单元一12，设置有主体铸型9、铸孔砂芯8、清纱窗7和桥式芯头11的铸型单元二13，设置有芯座15的铸型单元三14，铸型桥式芯头设置芯头斜度与铸型单元三的芯座相互匹配；
c、铸型单元打印：将拆分后的铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三分别打印；
d、铸型单元装配：首先，对打印完毕的铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三进行清砂、施涂、晾干；其次，将铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三按照从下到上的顺序叠放装配；
e、浇铸成型：将熔融金属通过浇注系统注入装配好的铸型中，冷却得到铸件。
本发明可以显著提高铸出孔部位的砂型整体强度，避免断芯的发生。桥式芯头直接作为定位使用，避免了芯头蹭砂，利用本发明生产的铸件，铸孔位置精度高，加工量小。不同批次打印的砂芯可以通用互换，如果其中的某个砂芯报废，可以立即再次生产补缺，不需要全套报废。该铸件利用本发明的铸造方法，将铸孔加工量控制在+3mm以内，较传统方法加工量减小了50％～120％。
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 (4)

1.一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，步骤包括：a、建模，b、铸型单元设计，c、铸型单元打印，d、铸型单元装配，e、浇铸成型；
所述步骤a建模，包括铸件、铸造工艺三维数模的建立；
所述步骤b铸型单元设计，完成建模后，再绘制一个将三维数模包裹的实体，将三维数模与实体求差，得到一个整体的铸型；
所述铸型按照功能拆分，包括设置有横浇道和清砂窗堵头的铸型单元一，设置有主体铸型、铸孔砂芯、清纱窗和桥式芯头的铸型单元二，设置有芯座的铸型单元三；所述步骤c铸型单元打印，包括打印铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三；
所述步骤d铸型单元装配，首先，对打印完毕的铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三进行清砂、施涂、晾干；其次，将铸型单元一、铸型单元二和铸型单元三按照从下到上的顺序叠放装配；
所述步骤e浇铸成型，将熔融金属通过浇注系统注入装配好的铸型中，冷却得到铸件。
2.如权利要求1所述的一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，所述实体根据所述三维数模的最少吃砂量确定轮廓尺寸，形状为水平截面形状任意的柱体。
3.如权利要求1所述的一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，所述桥式芯头需要设置芯头斜度。
4.如权利要求1所述的一种轴类铸件的铸造方法，其特征在于，所述芯座与所述桥式芯头相互匹配并设有0.2mm～2mm的装配间隙。
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