CN109128024A - 一种铸件快速开发的方法 - Google Patents

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薛祥义
高暖
周中波
何益可
王笑
李小军
林琳
和蓉
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

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Abstract

一种铸件快速开发的方法，根据铸件图的特点，设计浇注系统；将浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；用3D打印设备打印出铸造型壳；将3D打印的铸造型壳进行锁紧，然后进行造型；将造型好的砂型放在反重力铸造炉中，设置升液速度、充型速度、充型压力差、结晶时间后进行浇注，得到铸件。由于本发明采用3D打印型壳，所以能够有效降低了铸件的开发成本，缩短了铸件的开发周期。对于复杂内腔结构或者油路的铸件，采用本发明的方法，能够减少了产品开发的难度。同时，本方法省去蜡模和造型工序，减少了铸件的变形风险；并且所得铸件经过成分、性能、荧光、射线检测，内部质量、外观质量满足标准HB963中铸件产品要求。

Description

一种铸件快速开发的方法
技术领域
本发明属于铸造新品开发领域，涉及一种铸件快速开发的方法。
背景技术
铸件的开发需要一个漫长的过程，从拿到铸件图纸、模具的设计与制作、浇注系统的设计、模壳/型的制备、浇注、后清理、检测、成品入库往往需要几个月的时间，而前期的模具设计和制作和模壳/型的制备几乎占到产品开发周期多一半的时间。而且新开发的产品未定型，后期经常会修改，导致模具需要修改或者报废，造成成本和时间上的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种铸件快速开发的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种铸件快速开发的方法，包括以下步骤：
步骤一：根据铸件图的特点，设计浇注系统；
步骤二：将浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；
步骤三：用3D打印设备打印出铸造型壳；
步骤四：将3D打印的铸造型壳进行锁紧，然后进行造型；
步骤五：将造型好的砂型放在反重力铸造炉中，设置升液速度、充型速度、充型压力差、结晶时间后进行浇注，得到铸件。
本发明进一步的改进在于，步骤一中，设计浇注系统后在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的缺陷结果，优化浇注系统，达到顺序凝固的目的；
本发明进一步的改进在于，步骤四中，在砂箱中用水玻璃砂进行造型。
本发明进一步的改进在于，步骤五中，升液速度为50～60mm/s、充型速度为120～160mm/s、充型压力差为40～50MPa，结晶时间为200～360s。
本发明进一步的改进在于，还包括步骤六：将浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统，取出铸件进行精修打磨和表面处理。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：由于本发明采用3D打印型壳，所以能够有效降低了铸件的开发成本，缩短了铸件的开发周期。对于复杂内腔结构或者油路的铸件，采用本发明的方法，能够减少了产品开发的难度。同时，本方法省去蜡模和造型工序，减少了铸件的变形风险；并且所得铸件经过成分、性能、荧光、射线检测，内部质量、外观质量满足标准HB963中铸件产品要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明采用3D打印型壳+模拟+反重力铸造方法进行开发，具体步骤如下：
步骤一：根据铸件图的特点，设计浇注系统，在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的缺陷结果，调整浇注系统，达到顺序凝固的目的；
步骤二：将优化好的浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；
步骤三：用3D打印设备打印出铸造型壳；
步骤四：将3D打印的铸造型壳进行锁紧，然后放入在砂箱中用水玻璃砂进行造型；
步骤五：将造型好的砂型放在反重力铸造炉中，设置升液速度、充型速度、充型压力差、结晶时间等浇注参数后进行浇注；
步骤六：将浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统，取出铸件进行精修打磨和表面处理。
下面为具体实施例。
实施例1某大型铸件快速开发的方法
步骤一：根据该大型铸件的特点，设计合理的浇注系统，在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的结果优化浇注系统；
步骤二：将优化好的浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；
步骤三：用3D打印设备打印出铸造型壳；
步骤四：将3D打印的铸造型壳进行锁紧，然后放入在砂箱中用水玻璃砂进行造型；
步骤五：将造型好的砂型放在反重力铸造炉上进行浇注，其中，浇注的升液速度为50mm/s、充型速度为120mm/s、充型压力差为50MPa，结晶时间为240s；
步骤六：将浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统取出铸件进行精修打磨和表面处理；
步骤七：清理完成的铸件经过成分、性能、荧光、射线检测，内部质量、外观质量满足标准HB963中铸件产品要求。
实施例2某腔体铸件快速开发的方法
步骤一：根据该腔体铸件的特点，设计合理的浇注系统，在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的结果优化浇注系统；
步骤二：将设计好的浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；
步骤三：用3D打印设备打印出型壳；
步骤四：将3D打印型壳进行锁紧放入在砂箱中用水玻璃砂进行造型；
步骤五：将造好型的砂型放在反重力铸造炉上进行浇注，升液速度为50mm/s、充型速度为150mm/s、充型压力差为40MPa，结晶时间为360s；
步骤六：浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统取出铸件进行精修打磨和表面处理；
步骤七：清理完成的铸件经过成分、性能、荧光、射线检测，内部质量、外观质量满足标准HB963中铸件产品要求。
实施例3某薄壁铸件快速开发的方法
步骤一：根据复杂油路铸件的特点，设计合理的浇注系统，在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的结果优化浇注系统；
步骤二：将优化好的浇注方案在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；
步骤三：用3D打印设备打印出型壳和型芯；
步骤四：将3D打印型壳进行锁紧放入在砂箱中用水玻璃砂进行造型；
步骤五：将造型好的砂型放在反重力铸造炉上进行浇注，升液速度为60mm/s、充型速度为100mm/s、充型压力差为45MPa，结晶时间为200s；
步骤六：浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统取出铸件进行精修打磨和喷砂；
步骤七：清理完成的铸件经过成分、性能、荧光、射线检测，内部质量、外观质量满足标准HB963中铸件产品要求。
实施例4某机匣铸件快速开发的方法
步骤一：根据该腔体铸件的特点，设计合理的浇注系统，在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的结果优化浇注系统；
步骤二：将设计好的浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳。
步骤三：用3D打印设备打印出型壳；
步骤四：将3D打印型壳进行锁紧放入在砂箱中用水玻璃砂进行造型；
步骤五：将造好型的砂型放在反重力铸造炉上进行浇注，升液速度为50mm/s、充型速度为160mm/s、充型压力差为40MPa，结晶时间为300s；
步骤六：浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统取出铸件进行精修打磨和表面处理；步骤七：清理完成的铸件经过成分、性能、荧光、射线检测，内部质量、外观质量满足标准HB963中铸件产品要求。

Claims (5)

1.一种铸件快速开发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据铸件图的特点，设计浇注系统；
步骤二：将浇注系统在三维软件中进行反扣，形成铸造型壳；
步骤三：用3D打印设备打印出铸造型壳；
步骤四：将3D打印的铸造型壳进行锁紧，然后进行造型；
步骤五：将造型好的砂型放在反重力铸造炉中，设置升液速度、充型速度、充型压力差、结晶时间后进行浇注，得到铸件。
2.根据权利要求1所述的一种铸件快速开发的方法，其特征在于，步骤一中，设计浇注系统后在铸造模拟软件中进行模拟，根据模拟的缺陷结果，优化浇注系统，达到顺序凝固的目的。
3.根据权利要求1所述的一种铸件快速开发的方法，其特征在于，步骤四中，在砂箱中用水玻璃砂进行造型。
4.根据权利要求1所述的一种铸件快速开发的方法，其特征在于，步骤五中，升液速度为50～60mm/s、充型速度为120～160mm/s、充型压力差为40～50MPa，结晶时间为200～360s。
5.根据权利要求1所述的一种铸件快速开发的方法，其特征在于，还包括步骤六：将浇注完成后的型壳进行打箱，清除浇注系统，取出铸件进行精修打磨和表面处理。
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