CN115106481B - 一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法与装置 - Google Patents

一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法与装置，包括盛砂盒、长辊子、储砂箱、若干侧板、若干从动辊与电机：其中所述长辊子与外接电机连接；其中所述储砂箱内固定有若干个侧板；其中所述侧板和储砂箱镜像侧板开有滑动槽；其中所述相邻滑动槽之间安装有可调节的从动辊；其中所述长辊子固定于储砂箱上；其中所述盛砂盒与储砂箱上下固定连接。本发明通过实现砂型3D打印过程中不同目数砂粒的从动辊进行同步微调，实现定量铺砂，获得致密性、平整度良好的粉末床，保护喷头，提高砂型的打印质量。

Description

一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法与装置
技术领域
本发明属于3D砂型打印铺砂装置技术领域，具体涉及一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法与装置。
背景技术
传统铸造行业中，往往采取木模、金属模等翻制砂型浇注，模具制作周期长，制作难度大，尺寸精度低。尤其对于一些小批量产品的生产制造，生产柔性差，资源浪费严重。同时，一些曲面较多、流道复杂的结构对模具制作提出了更为严苛的要求。
目前，通过3D打印技术打印砂型，取代传统的砂型制作过程。3D打印砂型将三维的立体结构转化为二维截面，通过打印喷头喷射粘结剂，将事先铺好的砂粒粘结、固化，层层铺叠，直至生产砂型，达到个性化、功能导向化的需求。3D打印技术有如下特点：（1）适用于小批量、个性化产品生产，大大节省生产成本。（2）产品精度高，可以生产多曲面复杂砂型。（3）效率高、速度快，大大节省生产周期。
在实践3D打印砂型的过程中，我们发现在铺砂过程中传统盛砂盒的铺砂效果并不理想。传统盛砂盒依靠砂粒自身重力自行落砂，无法定量控制出砂量，导致粉末床平整度较差，层厚不均一，严重影响砂型的打印质量，甚至损伤喷头。同时，在多材质3D打印砂型领域，对不同目数的砂粒进行同步等量铺砂技术有较大需求，而传统盛砂盒难以实现。因此，对不同目数型砂的铺砂过程进行同步微调，实现定量铺砂，是当前3D砂型打印技术急需解决的重要问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种双辊同步微调定量可控砂型3D打印铺砂装置，该装置可以在砂型3D打印过程中有效的改善铺砂所得粉末床的致密性、平整度，实现多种类型砂的同时定量铺放，大大提升砂型的打印质量，同时保护喷头。
一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，包括盛砂盒、长辊子、储砂箱、若干侧板、若干从动辊与电机；其中盛砂盒和储砂箱上下设置，电机固定在储砂箱且输出轴连接有传动齿轮；其中长辊子设置在所述储砂箱的内腔一端与传动齿轮连接；两个传动齿轮之间相互啮合；其中所述储砂箱内通过若干个侧板将其分隔成若干个小存砂室；每个所述侧板和储砂箱两端的侧板均开有滑动槽；其中每两个相邻滑动槽上安装有从动辊。
进一步改进在于：所述若干侧板共n个，n至少为1，将储砂箱分为n+1个小存砂室。
进一步改进在于：所述从动辊共n+1个，分别置于小存砂室的两侧板滑动槽上。
进一步改进在于：所述从动辊均与长辊子位于同一水平高度。
进一步改进在于：所述从动辊均可独立的沿滑动槽在水平面上滑移。
进一步改进在于：所述从动辊与长辊子之间始终保持间隙，此间隙最少为1mm。
进一步改进在于：所述盛砂盒的下侧开有出砂口，与储砂室上侧的进砂口连接固定，储砂室下侧也开有出砂口。
一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法，包括以下步骤：
步骤1：根据盛砂盒落入小存砂室型砂目数的不同，调节从动辊位置，获得合适的长辊子与从动辊间隙；
步骤2：在砂型3D打印过程中，启动电机，调节电机转速，获得1000-1500 r/min长辊子(3)的转速；
步骤3：型砂经两辊挤压，匀速下砂；
步骤4：铺砂装置整体移动下砂，边移动边下砂，获得厚度均匀的粉末床。
其中每个小存砂室流入的型砂种类单一。
本发明的工作原理是：
1、在加工过程中，首先根据小存砂室中存放的型砂目数，调节从动辊至合适的位置；型砂从盛砂盒出砂口落入小存砂室，停留在两辊之上。
2、启动电机，电机通过传动齿轮带动长辊子旋转，砂粒在两辊挤压以及切向力的作用下，从两棍之间落出。
3、盛砂盒中的型砂持续在重力作用下落入小存砂室，经切向力作用匀速落出；由于不同存砂室两辊轴心距不同，实现了不同目数型砂从两辊间落出时单位时间内落在粉末床上的体积相同。
4、电机转速可调，实现了对单位时间下砂量的定量控制；整个铺砂装置整体移动，移动过程持续下砂，依靠型砂良好的流动性获得厚度均匀的粉末床，有利于后续的砂型3D打印。
本发明的有益效果是：
1.实现多种类型砂的同步微调；本发明装置可根据型砂目数，调节对应从动辊位置，获得不同两辊间隙，最终实现不同型砂同时下砂，且保证了相同时间里下砂量的一致性。
2.可定量控制下砂量；本装置可以通过电机调节长辊子的转速，获得不同的切向力，进而定量控制铺砂量。当长辊子转速较快时，单位时间内从两辊之间落下的砂量也更多，铺砂装置铺一层砂所得到的粉末床也更厚。
3.保证粉末床厚度的均一性；铺砂装置整体移动，随着滑移的进行，依靠型砂自身良好的流动性，持续下砂，打印完一层后，粉末床整体下移一定距离，铺砂装置继续整体移动，持续下砂。保证了粉末床始终具备良好的致密性、平整度，大大提高砂型3D打印的质量。
附图说明
图1为本发明的宏观装配图；
图2为本发明的俯视剖面图；
图3为本发明的右视剖面图。
图中，1—电机、2—传动齿轮、3—长辊子、4—从动辊、5—储砂箱镜像侧板、6—储砂箱、7—侧板、8—盛砂盒、9—滑动槽、10—盛砂盒出砂口、11—储砂箱进砂口、12储砂箱出砂口、13—小存砂室。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1和2所示，本实施例的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，包括盛砂盒8、长辊子3、储砂箱6、若干侧板7、若干从动辊4、传动齿轮2与电机1。盛砂盒8下侧面的出砂口10与储沙箱6上侧面的进砂口11连接配合，储沙箱6内置有若干侧板7，将储沙箱6分为若干个小存砂室13，所述盛砂盒8内设有若干个与小存砂室13相适配的分隔仓。
其中每个小存砂室13都安有可以独立滑动的从动辊4，长棍子3贯穿全部存砂室13，一端通过齿轮2与电机齿轮相配合。
本实施例采用了若干侧板7将储沙箱6分为多个小存砂室13，便于不同目数的型砂分格存放。优选的，在储沙箱6里设有三块侧板7，将储沙箱6分为四个小存砂室13。
本发明所述侧板7与储沙箱镜像侧板5均开有滑动槽9，每个小存砂室13设有一根从动辊4，从动辊4数量比侧板7多一，可沿滑动槽9独立开动滑移。从动辊4与长棍子3处于同一水平高度，但不能通过调节与长棍子3相接触，而是与长棍子3至少保持一定间隙。
其中从动辊4上设有键，调节完成后与滑动槽9以机械形式固定；从动辊4与长棍子3之间的间隙范围是1mm～5mm。
本发明采用了可以多级调节转速的电机1，通过传动齿轮2，控制长棍子3的转速，实现对下砂量的定量控制。为了获得较大的粉末床厚度，可以适当调节电机1转速，提高长辊子3转速，获得更多的下砂量。
在加工过程中，首先根据小存砂室13中存放的型砂目数，调节从动辊4至合适的位置。型砂从盛砂盒出砂口10落入小存砂室13，停留在两辊之上。启动电机1，通过传动齿轮2带动长辊子旋转3，型砂在两辊挤压以及切向力的作用下，从两棍之间落出，最终由储砂箱下侧面的出砂口12下砂落在打印台面上。盛砂盒中的型砂持续在重力作用下落入小存砂室13，经切向力作用匀速落出。由于不同存砂室两辊轴心距不同，实现了不同目数型砂从两辊间落出时单位时间内落在粉末床上的体积相同。整个铺砂装置整体移动，移动过程持续下砂，依靠型砂良好的流动性获得厚度均匀的粉末床，有利于后续的砂型3D打印。
本发明的铺砂装置在一层型砂喷墨打印完成、粉末床下移一定高度后，再次启动，持续整体铺砂，能够满足砂型3D打印对与铺砂的特殊要求。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (9)

1.一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：包括盛砂盒（8）、长辊子（3）、储砂箱（6）、若干侧板（7）、若干从动辊（4）与电机（1）；其中盛砂盒（8）和储砂箱（6）上下设置，电机（1）固定在储砂箱（6）且输出轴连接有传动齿轮（2）；其中长辊子（3）设置在所述储砂箱（6）的内腔一端与传动齿轮（2）连接；两个传动齿轮（2）之间相互啮合；其中所述储砂箱（6）内通过若干个侧板（7）将其分隔成若干个小存砂室（13）；每个所述侧板（7）和储砂箱（6）两端的侧板（5）均开有滑动槽（9）；其中每两个相邻滑动槽（9）上安装有从动辊（4）；所述盛砂盒（8）上设有与每个小存砂室（13）相对应的分隔仓。
2.根据权利要求1所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：所述若干侧板(7)共n个，n至少为1，将储砂箱(6)分为n+1个小存砂室(13)。
3.根据权利要求1所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：所述从动辊(4)共n+1个，分别置于小存砂室(13)的两侧板滑动槽 (9) 上。
4.根据权利要求1所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：所述从动辊(4)均与长辊子(3)位于同一水平高度。
5.根据权利要求1所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：所述从动辊(4)均可独立的沿滑动槽(9)在水平面上滑移。
6.根据权利要求1所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：所述从动辊(4)与长辊子(3)之间始终保持间隙，此间隙为1mm～5mm。
7.根据权利要求1所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂装置，其特征在于：所述盛砂盒(8)的下侧开有出砂口(10)，与储砂室(6)上侧的进砂口(11)连接固定，储砂室(6)下侧也开有出砂口(12)。
8.一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法，其特征在于：根据权利要求1所述的装置进行该方法，包括以下步骤：
步骤1：根据盛砂盒(8)落入小存砂室(13)型砂目数的不同，调节从动辊(4)位置，获得合适的长辊子(3)与从动辊(4)间隙；
步骤2：在砂型3D打印过程中，启动电机(1)，调节电机转速，获得1000-1500 r/min长辊子(3)的转速；
步骤3：型砂经两辊挤压，匀速下砂；
步骤4：铺砂装置整体移动下砂，边移动边下砂，获得厚度均匀的粉末床。
9.根据权利要求8所述的一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法，其特征在于：每个小存砂室(13)流入的型砂种类单一。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG67021B1 (bg) * 2015-07-14 2020-02-28 „Принт Каст“ Оод Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки
DE102015015629A1 (de) * 2015-12-03 2017-06-08 Audi Ag Verfahren zum Herstellen einer Gussform
CN205496506U (zh) * 2016-03-10 2016-08-24 广东峰华卓立科技股份有限公司 一种双辊铺砂装置
CN105710294B (zh) * 2016-04-15 2017-03-29 宁夏共享模具有限公司 一种多工作箱砂型3d打印设备
CN105903966B (zh) * 2016-06-28 2019-01-29 华南理工大学 一种基于贵金属3d打印的内置自动涂层装置与方法
CN207103746U (zh) * 2017-07-07 2018-03-16 宁夏共享模具有限公司 一种3d打印铺砂器的下砂可调机构
CN109014043B (zh) * 2018-07-23 2023-12-29 共享智能装备有限公司 单双向铺砂装置
CN108655341B (zh) * 2018-07-26 2024-03-19 共享智能装备有限公司 一种3d打印用振动下砂装置及其振动铺砂的调试方法
CN208662443U (zh) * 2018-07-26 2019-03-29 共享智能装备有限公司 一种3d打印用振动下砂装置
CN111300821A (zh) * 2018-12-11 2020-06-19 上海普利生机电科技有限公司 三维打印设备及其刮板组件
CN112439872A (zh) * 2019-08-29 2021-03-05 共享智能装备有限公司 一种铺砂器
CN110935843A (zh) * 2019-11-15 2020-03-31 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种具有先进排砂装置的铸造砂型分区铺砂柔性打印成形装置
CN111318645B (zh) * 2020-04-02 2021-04-16 肇庆学院 一种3d打印铺砂机构
CN113926990A (zh) * 2020-06-30 2022-01-14 烟台冰轮智能机械科技有限公司 一种防漏铺砂装置及方法
CN113458327A (zh) * 2021-06-17 2021-10-01 郑州中兴三维科技有限公司 一种双向铺砂3d砂型打印装置

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