CN113477889B - 一种防止3d打印芯包跑火的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造方法技术领域，提供了一种防止3D打印芯包跑火的方法，3D打印砂芯分为上砂型和下砂芯，所述上砂型和所述下砂型组芯成所述芯包，具体包括在所述上砂型和所述下砂型中，一者设置第一卡件结构，另一者设置第二卡件结构，所述第一卡件结构和所述第二卡件结构卡接配合，在所述第二卡件结构上设置有槽体；组芯前，在所述槽体内设置未反应的树脂自硬砂；组芯时，将所述第一卡件结构和所述第二卡件结构相咬合并挤压所述未反应的树脂自硬砂；合箱后，所述未反应的树脂自硬砂进行反应并固化。本发明方法简单，有效解决了芯包浇注过程中跑火的问题，同时确保实现3D打印砂型中砂子的回收再利用并有效节约生产成本。

Description

一种防止3D打印芯包跑火的方法

技术领域

本发明涉及铸造方法技术领域，特别是涉及一种组芯时芯包的组合。

背景技术

3D打印小件线工艺设计分块的砂型经打印成型后，进入吹砂、清理、流涂、表干、组芯等工序，组芯完成的芯包转入浇注工位特定砂箱内浇注。因砂芯之间在分型面存在0.5-1.5mm不等的合箱间隙，芯包紧固后局部因破损、变形等原因仍未完全贴合，浇注过程中铁水沿分型面漏出，形成跑火。为防止浇注过程跑火，在分型面沿铸型外侧布置呈闭环状的封箱泥条、泥膏等防跑火材料。采用该方式防止跑火主要是利用了成分为硅酸盐、碳酸盐的粉状物以及粘结剂等的密封材料，密封效果受限的同时也严重影响砂芯的强度和透气性；并且密封材料后期会混入型砂，即使通过焙烧、筛分也不能完全去除，增加了再生砂的含泥量，也不利用砂子的回收再利用。

发明内容

基于此，有必要针对目前的3D打印砂芯组芯成芯包时存在跑火问题以及不利于打印砂的回收再利用，提供一种防止3D打印芯包跑火的方法。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例公开一种防止3D打印芯包跑火的方法，3D打印砂芯分为上砂型和下砂芯，所述上砂型和所述下砂型组芯成所述芯包，具体方法为，在所述上砂型和所述下砂型中，一者设置第一卡件结构，另一者设置第二卡件结构，所述第一卡件结构和所述第二卡件结构卡接配合，在所述第二卡件结构上设置有槽体；组芯前，在所述槽体内设置未反应的树脂自硬砂；组芯时，将所述第一卡件结构和所述第二卡件结构相咬合并挤压所述未反应的树脂自硬砂；合箱后，所述未反应的树脂自硬砂进行反应并固化。

在其中一种实施例中，所述第一卡件结构包括第一齿状结构，所述第二卡件结构包括第二齿状结构，在所述上砂型上设置有第一齿状结构，在所述下砂型上设置有第二齿状结构，所述第一齿状机构和所述第二齿状结构相匹配。

在其中一种实施例中，在所述第二齿状结构的外侧底部设置留砂槽；在所述第二齿状结构的内侧顶端沿周设置溢砂槽。

在其中一种实施例中，在所述第一齿状结构和所述第二齿状结构的内外侧均设置一定斜度。

在其中一种实施例中，将所述第一齿状结构和所述第二齿状结构的齿体的顶端端面设置为平面。

在其中一种实施例中，在所述第一齿状结构和所述第二齿状结构之间设置0.5mm-1.5mm间隙。

在其中一种实施例中，所在所述第二齿状结构的内部底面设置弧形的砂槽。

在其中一种实施例中，所述砂槽的深度为3mm-5mm。

在其中一种实施例中，所述第一齿状结构和所述第二齿状结构至少设置有一组。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的一种防止3D打印芯包跑火的方法，由于本发明提供的方法是通过设计具有相互咬合的齿状结构的上砂型和下砂型性泵封闭环状结构的同时利用了树脂自硬砂实现了上下砂型建无缝隙合箱，方法简单，有效解决了芯包浇注过程中跑火的问题。本发明方法未引入其他材料，因此不影响砂型的强度和透气性，同时提高3D打印砂型的再生砂回用的有效性，确保实现3D打印砂型中砂子的回收再利用。再者，避免使用封箱泥条、泥膏等材料，有效节约生产成本。

附图说明

图1为 下砂型上设置第二齿状结构的示意图

图2为 上砂型上设置第一齿状结构的示意图

图3为 上砂型和下砂型组合示意图

图4为 标识C 的放大示意图

附图标记说明：

100-上砂型；200-下砂型；

300-第二齿状结构；310-第一凸台；320-第二凸台；330-连接槽；340-砂槽；350-留砂槽；360-溢砂槽；

400-第一齿状结构；410-第一凹槽；420-第二凹槽；430-连接凸台；

500-未反应的树脂自硬砂。

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360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。

工艺设计时，3D打印砂型按照分型面分为上砂型100和下砂型200，在上砂型100和下砂型200上分别设置相匹配的第一齿状结构400和第二齿状结构300，第一齿状结构400和第二齿状结构300上的凸台和凹槽形结构能够相互咬合，从而在型腔外侧形成封闭的齿状结构。

具体的，如图1，在下砂型上设置有第二齿状结构300，第二齿状结构300为沿下砂型型腔外侧封闭的齿状的凸台结构，包括第一凸台310和第二凸台320。进一步的，第一凸台310和第二凸台320的内侧和外侧的侧壁均为斜面，即设置具有拔模和下芯的斜度，从而方便与第一齿状结构400的配合使用。在第一凸台310和第二凸台320的外侧底部分别设置有留砂槽350，留砂槽350为沿凸台结构底部设置的一圈槽体结构，可用于承接散砂，从而避免后期下砂型和上砂型合箱时产生的散砂形成垫砂影响上下型的配合精度。进一步的，在第一凸台310和第二凸台320的内侧的顶部两侧沿周设置有溢砂槽360，溢砂槽360为沿凸台结构顶部设置的一圈槽体结构，也可以存放多余的散砂。进一步的，第一凸台310和第二凸台320之间形成连接槽330，在连接槽330的底部设置砂槽340，砂槽340为弧形的凹槽，用于后期放置树脂自硬砂，砂槽340的的深度为5mm，砂槽的深度要保证放置足够量的未反应的树脂自硬砂，从而确保组芯时树脂自硬砂进行反应将第一齿状结构和第二齿状结构连接在一起，也即使上砂型和下砂型连接成为一个整体。进一步的，第一凸台和第二凸台的顶面均为平面。

对应的，如图2，在上砂型100上设置有第一齿状结构400，第一齿状结构400为沿上砂型型腔外层封闭的齿状凹槽结构，包括第一凹槽410和第二凹槽420，与图1中的第二齿状结构相匹配，可进行相互咬合。第一凹槽410和第二凹槽420的内部和外部的侧面也为斜面，设置具有拔模、下芯的斜度。进一步的，第一凹槽410和第二凹槽420的槽体底部的面为平面，以配合第一凸台和第二凸台的顶面。进一步的，第一凹槽410、第二凹槽420与第一凸台310、第二凸台320之间形成1mm的配合间隙，当上砂型下芯至下砂型时，第一凸台310和第一凹槽410相配合，第二凸台320和第二凹槽420相配合，由上文可知，凸台和凹槽结构均为平面，从而保证咬合面的无缝连接。进一步的，第一凹槽410和第二凹槽420之间形成连接凸台430，连接凸台430为弧形结构，深度可达到砂槽340的底部，从而与第二齿状结构上的连接槽330及槽体内的砂槽340相配合。

基于上述步骤，组芯前，在第二齿状结构的砂槽340内放置相应深度的未反应的树脂自硬砂500，未反应的树脂自硬砂500中由于包含了树脂、固化剂、原砂，在未固化前，处于松散状态，流动性、退让性好，进一步的，结合图3和图4，图4的砂槽内设置有未反应的树脂自硬砂500，当上砂型100下至下砂型200时，第一凸台310和第二凸台320嵌入到上砂型的第一凹槽410和第二凹槽420中进行相互咬合，上砂型第一齿状结构上的连接凸台430将嵌压进入下砂型第二齿状结构上的连接槽330， 连接凸台430一直向连接槽330嵌入，连接凸台压入砂槽340后，将弧形砂槽340内预先放置的未固化的树脂自硬砂500进行挤压，由于树脂自硬砂未反应，挤压后的多余树脂砂进入第一凸台顶部和第二凸台顶部的溢砂槽360，连接凸台430和连接槽330挤压使两者相互紧实。进一步的，下芯过程中，若有多余的散砂，将收集至第二齿状结构的留砂槽350。

进一步的，合箱完成后，未反应的树脂自硬砂500开始反应并逐渐固化，将上砂型和下砂型相连接成一个整体。在本实施例中，如图3，上砂型和下砂型上分别设置了两组相互匹配的第一齿状结构和第二齿状结构。

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。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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。

Claims (5)

1.一种防止3D打印芯包跑火的方法，包括上砂型和下砂型，所述上砂型和所述下砂型组成所述芯包，其特征在于，在所述上砂型上设置有第一齿状结构，在所述下砂型上设置有第二齿状结构，所述第一齿状结构和所述第二齿状结构相匹配，在所述第一齿状结构和所述第二齿状结构之间设置0.5mm-1.5mm间隙；在所述第二齿状结构的内部底面设置弧形的砂槽，所述砂槽的深度为3mm-5mm；组芯前，在所述砂槽内设置未反应的树脂自硬砂；组芯时，将所述第一齿状结构和所述第二齿状结构相咬合并挤压所述未反应的树脂自硬砂；合箱后，所述未反应的树脂自硬砂进行反应并固化。

2.根据权利要求1所述的防止3D打印芯包跑火的方法，其特征在于，在所述第二齿状结构的外侧底部设置留砂槽；在所述第二齿状结构的内侧顶端沿周设置溢砂槽。

3.根据权利要求1所述的防止3D打印芯包跑火的方法，其特征在于，在所述第一齿状结构和所述第二齿状结构的内外侧的侧壁均设置斜度。

4.根据权利要求1所述的防止3D打印芯包跑火的方法，其特征在于，将所述第一齿状结构和所述第二齿状结构的齿体的顶端端面设置为平面。

5.根据权利要求1所述的防止3D打印芯包跑火的方法，其特征在于，所述第一齿状结构和所述第二齿状结构至少设置有一组。

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