CN108940123A - 秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法。所述颗粒成型模块的制造方法包括如下步骤:优化所述颗粒成型模块的颗粒成型通道的进料孔、挤压孔以及出料孔;采用底注开放式浇注系统浇注设计所述颗粒成型模块;采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型;对分型后的各所述颗粒成型模块的砂型进行组芯,并对组芯后的所述颗粒成型模块进行造型。所述秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法能够有效降低颗粒成型模块的生产成本,节约生产加工时间,可便于规模化推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,特别是涉及一种秸秆颗粒机的颗粒成型模块的制造方法。
背景技术
秸秆颗粒机是一种以玉米秸秆、棉花秸秆、大豆秸秆、木槺、木屑等农业废弃物为原料的生物质颗粒燃烧成型机械,其核心部件为颗粒成型模块。其中颗粒成型模块整体呈圆环形状,其上、下设有两处法兰面,为成型装置上、下盖板的连接面;中部呈圆柱形空腔,用来填充秸秆废弃物;在空腔四周设有若干颗粒成型通道,用于挤压秸秆制粒;其中颗粒成型通道分为三段,依次为进料口、挤压口、出料口,其直径一般都在7-12mm范围之内。
在现有技术中,颗粒成型模块一般都通过如下制造方法制成:首先通过铸造的方法得到不含有颗粒成型通道的毛坯,其次通过加工方式在毛坯上加工出若干的颗粒成型通道,最后精加加工上下法兰面得到完整的成型模块。然而这样的成型制造方法由于颗粒成型通道是加工成型,会导致生产过程中产生高昂的加工费用,致使秸秆颗粒机生产制造成本上升,限制其大规模推广,并且由于加工方法的局限,限制了颗粒成型通道的设计,同时由于加工需要花费大量的时间,不利于产品的大批量生产。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术中秸秆颗粒机的颗粒成型模块制造方法的局限性,造成颗粒成型模块生产成本高昂,需耗费大量加工时间,而不利于大规模推广使用的问题,提供一种能够有效降低颗粒成型模块的生产成本,节约生产加工时间,可便于规模化推广使用的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法。
一种秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,包括如下步骤:优化所述颗粒成型模块的颗粒成型通道的进料孔、挤压孔以及出料孔;采用底注开放式浇注系统浇注设计所述颗粒成型模块;采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型;对分型后的各所述颗粒成型模块的砂型进行组芯,并对组芯后的所述颗粒成型模块进行造型。
在其中一个实施例中,将所述浇注系统中的直浇道布置在所述颗粒成型模块的中空位置处,将所述浇注系统中的横浇道沿所述颗粒成型模块的下法兰的内侧随形布置,将所述浇注系统中的内浇道呈多点式均匀间隔布置于所述颗粒成型模块的下法兰的内侧。
在其中一个实施例中,在所述颗粒成型模块的上法兰处设置液态补缩冒口。
在其中一个实施例中,所述采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型的步骤包括:设计获取包裹所述颗粒成型模块铸件与所述颗粒成型模块浇注系统的颗粒成型模块铸型;将所述颗粒成型模块铸型沿所述颗粒成型模块铸件的下法兰面分型并获取1#砂型;将所述颗粒成型模块铸型沿所述颗粒成型模块铸件额中部分型以及上法兰面分型并获取2#、3#、4#砂型;对3#、4#砂型的中部位置进行中空处理,并对2#砂型的中部设计直浇道瓷管的定位结构;对1#~4#砂型的配合面设计子母扣进行定位,并在每个砂型的两端延重心方向设计吊柄或抓手。
在其中一个实施例中,依次将1#~4#砂型沿垂直于水平面方向进行组芯,并通过各个砂型配合面的子母扣进行定位。
在其中一个实施例中,将组芯后的颗粒成型模块的芯包放置于砂箱内,并采用硬化材料填充所述砂箱。
在其中一个实施例中,将所述颗粒成型通道的挤压孔与所述颗粒成型通道的出料孔的连接处设计成半径为2mm~5mm的圆角。
在其中一个实施例中,将所述颗粒成型通道的直径型出料孔优化成变径型出料孔。
在其中一个实施例中,将所述颗粒成型通道的挤压孔与所述颗粒成型通道的出料孔的连接处朝向所述出料孔的末端设计成1度的倾斜角。
在其中一个实施例中,将所述颗粒成型通道的出料孔的末端设计成半径为2mm~4mm的圆角。
上述秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,通过优化现有秸秆颗粒机颗粒成型模块的颗粒成型通道,从而可降低秸秆颗粒机的功耗、减少了能源的消耗,避免秸秆废料在成型通道中残留,继而减少对设备维护的保养频次,以降低成本;并且通过采用3D打印方式设计出将颗粒成型模块毛坯与其颗粒成型通道一次性铸出的颗粒成型模块,然后对所打印出的颗粒成型模块进行分型、组芯以及造型,从而利用3D打印技术优势,可有效降底颗粒成型模块的生产成本、缩短生产周期。
附图说明
图1为一实施例的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法的流程示意图。
图2为一实施例的成型模块的颗粒成型通道的剖面示意图。
图3为一实施例的颗粒成型模块的浇注系统结构示意图。
图4为图3所示的颗粒成型模块的另一视角的浇注系统结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式中,一种秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,包括如下步骤:优化所述颗粒成型模块的颗粒成型通道的进料孔、挤压孔以及出料孔;采用底注开放式浇注系统浇注设计所述颗粒成型模块;采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型;对分型后的各所述颗粒成型模块的砂型进行组芯,并对组芯后的所述颗粒成型模块进行造型。
上述秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,通过优化现有秸秆颗粒机颗粒成型模块的颗粒成型通道,从而可降低秸秆颗粒机的功耗、减少了能源的消耗,避免秸秆废料在成型通道中残留,继而减少对设备维护的保养频次,以降低成本;并且通过采用3D打印方式设计出将颗粒成型模块毛坯与其颗粒成型通道一次性铸出的颗粒成型模块,然后对所打印出的颗粒成型模块进行分型、组芯以及造型,从而利用3D打印技术优势,可有效降底颗粒成型模块的生产成本、缩短生产周期。
下面结合具体实施例对所述秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法进行说明,以进一步理解所述秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法的发明构思。在其中一实施例中,请参阅图1,一种秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,包括以下步骤:
S101:优化所述颗粒成型模块的颗粒成型通道的进料孔、挤压孔以及出料孔;
具体地,请参阅图2,所述颗粒成型通道分为三段,包括依次开设且相互连通的进料孔1、挤压孔2以及出料孔3。其中,所述颗粒成型通道用于挤压经过秸秆颗粒机加工的秸秆,秸秆材料依次通过进料孔1、挤压孔2以及出料孔3被挤出。
在其中一实施例中,将所述颗粒成型通道的挤压孔与所述颗粒成型通道的出料孔的连接处设计成半径为2mm~5mm的圆角。这样通过设置圆角可实现圆滑过渡,从而减少秸秆颗粒成型时的阻力,避免秸秆废料在此处残留。
在其中一实施例中,将所述颗粒成型通道的直径型出料孔优化成变径型出料孔。进一步地,将所述颗粒成型通道的挤压孔与所述颗粒成型通道的出料孔的连接处朝向所述出料孔的末端设计成1度的倾斜角。应该理解的是,通过从挤压孔与出料孔连接处向出料孔末端成1°斜角的设置,可有效减少颗粒成型时的阻力。
在其中一实施例中,将所述颗粒成型通道的出料孔的末端设计成半径为2mm~4mm的圆角。即这样通过将出料孔设计成圆角结构,可加强其所形成的圆柱形砂型与外圆砂型连接的强度,继而减少砂型在生产过程中因此处断裂而发生的废品。
S102:采用底注开放式浇注系统浇注设计所述颗粒成型模块;
请参阅图3和图4,所述浇注系统包括直浇道4、横浇道5以及内浇道6,其中直浇道4、横浇道5以及内浇道6的横截面面积的比例为1:2:2。其中颗粒成型模块包括上法兰与下法兰,所述浇注系统设置于上法兰与下法兰处。在本实施例中,所述颗粒成型模块为球墨铸铁,由于其对内在质量要求高,关键位置不能有缺陷,因此为了使颗粒成型模块质量提高,需要铁水在充型时进流平稳、内浇道流速慢,因此选择底注开放式浇注系统最佳。其中采用底注浇注方式即由颗粒成型模块的底部进行浇注,进一步通过采用开放式浇注方式使得内浇道流速较低,充型相较于封闭式浇注系统更加平稳。
请继续参阅图3,在其中一实施例中,将所述浇注系统中的直浇道布置在所述颗粒成型模块的中空位置处,将所述浇注系统中的横浇道沿所述颗粒成型模块的下法兰的内侧随形布置,将所述浇注系统中的内浇道呈多点式均匀间隔布置于所述颗粒成型模块的下法兰的内侧。其中,所述横浇道分两段沿所述颗粒成型模块的下法兰的内侧随形布置。在其中一实施例中,在所述颗粒成型模块的上法兰处设置液态补缩冒口7。这样通过设置横浇道、直浇道以及内浇道于颗粒成型模块的固定位置处,能够克服由于所述成型模块所形成的砂型极其薄弱,而容易断裂以及粘砂的问题。
S103:采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型;
具体地,采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型的步骤包括下述具体步骤:
设计获取包裹所述颗粒成型模块铸件与所述颗粒成型模块浇注系统的颗粒成型模块铸型;
在实际设计中,通过三维软件绘制一个直径约为800mm、高度为500mm的圆柱体,将整个颗粒成型模块铸件、颗粒成型模块的浇冒系统包裹,进行求差,得到一个完成的铸型。
将所述颗粒成型模块铸型沿所述颗粒成型模块铸件的下法兰面分型并获取1#砂型;
即1#砂型为所述颗粒成型模块铸件的基底砂型。
将所述颗粒成型模块铸型沿所述颗粒成型模块铸件额中部分型以及上法兰面分型并获取2#、3#、4#砂型;
需要说明的是,通过上述分型方式2#砂型和3#砂型包含了所述颗粒成型通道的砂型,所述颗粒成型通道的砂型两端需分别连接在整个铸型的内、外两壁,以保证砂型的整体强度。
对3#、4#砂型的中部位置进行中空处理,并对2#砂型的中部设计直浇道瓷管的定位结构;
即在分型完成后,首先需对4#、3#砂型中部位置做中空处理,以保证所述颗粒成型通道砂型不会在生产过程中发生损坏,其次在2#砂型中部设计直浇道瓷管的定位结构,用于直浇道瓷管的放置。
对1#~4#砂型的配合面设计子母扣进行定位,并在每个砂型的两端延重心方向设计吊柄或抓手。
即,通过在每个砂型的配合面设计子母扣进行定位,并在每个砂型的两端延重心方向设计吊柄或者抓手,用于砂型的转运。最后在每个砂型的外观面设计砂型编号,以便后序生产中的管理。
S104:对分型后的各所述颗粒成型模块的砂型进行组芯,并对组芯后的所述颗粒成型模块进行造型。
在其中一实施例中,依次将1#~4#砂型沿垂直于水平面方向进行组芯,并通过各个砂型配合面的子母扣进行定位。具体地,根据砂型编号顺序依次下芯,首先将1#砂型放置在相对平整的平台上,该平台可以是底面,或者钢制托盘。其次,起吊2#砂型,将其下至1#砂型上部,通过子母扣定位。然后,使用同样的方法进行3#、4#砂型的下芯。在完成整体组芯后,测量确认组芯尺寸合格后,放置直浇道瓷管以及冒口套。
在其中一实施例中,将组芯后的颗粒成型模块的芯包放置于砂箱内,并采用硬化材料填充所述砂箱。
即,在完成组芯后,将芯包放置于比砂型轮廓尺寸大100mm左右的砂箱中。然后使用树脂砂或者其他具有硬化特性的材料将砂箱填满。需要说明的是,填充材料顶面需与直浇道瓷管顶部平齐,待填充材料硬化后,即可进行浇注。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
优化所述颗粒成型模块的颗粒成型通道的进料孔、挤压孔以及出料孔;
采用底注开放式浇注系统浇注设计所述颗粒成型模块;
采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型;
对分型后的各所述颗粒成型模块的砂型进行组芯,并对组芯后的所述颗粒成型模块进行造型。
2.根据权利要求1所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,将所述浇注系统中的直浇道布置在所述颗粒成型模块的中空位置处,将所述浇注系统中的横浇道沿所述颗粒成型模块的下法兰的内侧随形布置,将所述浇注系统中的内浇道呈多点式均匀间隔布置于所述颗粒成型模块的下法兰的内侧。
3.根据权利要求2所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,在所述颗粒成型模块的上法兰处设置液态补缩冒口。
4.根据权利要求1所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,所述采用3D打印方式设计所述颗粒成型模块的砂型并进行砂型分型的步骤包括:
设计获取包裹所述颗粒成型模块铸件与所述颗粒成型模块浇注系统的颗粒成型模块铸型;
将所述颗粒成型模块铸型沿所述颗粒成型模块铸件的下法兰面分型并获取1#砂型;
将所述颗粒成型模块铸型沿所述颗粒成型模块铸件额中部分型以及上法兰面分型并获取2#、3#、4#砂型;
对3#、4#砂型的中部位置进行中空处理,并对2#砂型的中部设计直浇道瓷管的定位结构;
对1#~4#砂型的配合面设计子母扣进行定位,并在每个砂型的两端延重心方向设计吊柄或抓手。
5.根据权利要求4所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,依次将1#~4#砂型沿垂直于水平面方向进行组芯,并通过各个砂型配合面的子母扣进行定位。
6.根据权利要求5所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,将组芯后的颗粒成型模块的芯包放置于砂箱内,并采用硬化材料填充所述砂箱。
7.根据权利要求1所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,将所述颗粒成型通道的挤压孔与所述颗粒成型通道的出料孔的连接处设计成半径为2mm~5mm的圆角。
8.根据权利要求2所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,将所述颗粒成型通道的直径型出料孔优化成变径型出料孔。
9.根据权利要求3所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,将所述颗粒成型通道的挤压孔与所述颗粒成型通道的出料孔的连接处朝向所述出料孔的末端设计成1度的倾斜角。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的秸秆颗粒机颗粒成型模块的制造方法,其特征在于,将所述颗粒成型通道的出料孔的末端设计成半径为2mm~4mm的圆角。
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