CN205056953U - 一种3d打印中间体砂芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印中间体砂芯，包括多个砂芯模块，多个所述砂芯模块组合形成中间体砂芯，相邻的两个所述砂芯模块中一个所述砂芯模块上设置有榫头，另一个所述砂芯模块上设置有与所述榫头配合的榫槽。应用本实用新型提供的3D打印中间体砂芯，生产效率提升，生产周期缩短，克服了传统铸造生产中砂芯数量多导致配合误差的问题，不仅靠砂芯自身提高了稳固性和组芯的精准度，而且最大限度的体现出3D打印尺寸精度高和处理复杂型芯的能力。砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接，有效降低了耗砂量。进而降低了砂铁比和生产成本，且吃砂量的减少，工作箱的利用率随之增加，达到降本增效的目的。

Description

一种3D打印中间体砂芯

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，更具体地说，涉及一种3D打印中间体砂芯。

背景技术

液力传动箱是机车的常见组成部件，液力传动箱的组成结构中，中间体是其重要零部件之一，其材质为HT200。整个中间体结构由两个法兰平面通过一个进油管横向连接而成，结构十分复杂。

中间体结构多通过铸造成型进行加工制造，传统砂型铸造工艺需十多个砂芯，并且得由有长时间手工造型经验的铸工才能完成。这种方法对人工依赖性大，砂铁比高。随着3D打印技术的发展，对于砂芯可以采用3D打印进行造型。

然而，在采用3D打印造型技术以后，原有的十余块砂芯被合并模块化造型，减少为一个生产铸件只需三块砂芯。虽然造型精准，节约生产周期，但在组芯的过程中为保证组芯的精度，一般通过打印定位销与定位孔来保证组芯时的精准定位。因此，就需要砂芯富余一定的吃砂量。这样耗砂量增大，进而难以减低砂铁比，增加了生产成本。

综上所述，如何有效地解决3D打印中间体砂芯耗砂量大、难以降低砂铁比、增加生产成本等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种3D打印中间体砂芯，该汽车3D打印中间体砂芯的结构设计可以有效地解决3D打印中间体砂芯耗砂量大、难以降低砂铁比、增加生产成本的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种3D打印中间体砂芯，包括多个砂芯模块，多个所述砂芯模块组合形成中间体砂芯，相邻的两个所述砂芯模块中一个所述砂芯模块上设置有榫头，另一个所述砂芯模块上设置有与所述榫头配合的榫槽。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，多个所述砂芯模块两两间均通过榫头与榫槽连接。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，每两个所述砂芯模块上均分别设置有用于连接二者的至少一个榫头和至少一个榫槽。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，所述砂芯模块上的所述榫头与榫槽相邻。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，两个所述砂芯模块上用于连接二者的榫头和榫槽分别位于每个所述砂芯模块相邻的两个面上。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，所述砂芯模块包括上砂芯模块、中砂芯模块和下砂芯模块。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，所述上砂芯模块上设置有用于与所述中砂芯模块连接的榫槽和用于与所述下砂芯模块连接的榫槽和榫头；所述中砂芯模块上设置有分别用于与所述上砂芯模块和下砂芯模块连接的榫头；所述下砂芯模块上设置有用于与所述中砂芯模块连接的榫槽和用于与所述上砂芯模块连接的榫头和榫槽。

本实用新型提供的3D打印中间体砂芯包括多个砂芯模块，多个砂芯模块组合后能够形成中间体砂芯，相邻的两个砂芯模块中，其一设置有榫头，另一个设置有与之配合的榫槽或榫眼。也就是相邻的两个砂芯模块通过榫头与榫槽或者榫头与榫眼的咬合连接。

应用本实用新型提供的3D打印中间体砂芯，在原有3D打印造型技术的优势下，砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接。能够提供一种模块化的中间体砂芯，使得生产效率提升，生产周期缩短，同时由于有效降低了砂芯模块的数量，克服了传统铸造生产中砂芯数量多导致配合误差的问题，不仅靠砂芯自身提高了稳固性和组芯的精准度，最大限度的体现出了3D打印尺寸精度高和处理复杂型芯的能力。砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接，无需额外打印定位销与定位孔，有效降低了耗砂量。同时大幅减少了装配定位数量，吃砂量相应减少。进而降低了砂铁比和生产成本，且吃砂量的减少工作箱的利用率随之增加，达到降本增效的目的。

在一种优选的实施方式中，本实用新型提供的3D打印中间体砂芯，每两个砂芯模块上均分别设置有用于连接二者的至少一个榫头和至少一个榫槽，且砂芯模块上用于连接二者的榫头和榫槽位于砂芯模块相邻的两个面上。也就是通过榫槽与榫头连接的两个砂芯模块中，在相邻的两个面上均设置有榫槽与榫头的连接，故能够从两个方向上均限制两个砂芯的相对运动，也就使得两个砂芯难以发生相对扭动，具有很好的强度和稳固性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型提供的3D打印中间体砂芯一种具体实施方式的爆炸结构示意图；

图2为图1的组合结构示意图。

附图中标记如下：

下砂芯模块1，中砂芯模块2，上砂芯模块3，上砂芯模块与下砂芯模块咬合榫槽4，上砂芯模块与下砂芯模块咬合榫头5，下砂芯模块与上砂芯模块咬合榫头6，下砂芯模块与上砂芯模块咬合榫槽7，中砂芯模块与下砂芯模块咬合榫头8，下砂芯模块与中砂芯模块咬合榫槽9，中砂芯模块与上砂芯模块咬合榫头10，上砂芯模块与中砂芯模块咬合榫槽11。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种3D打印中间体砂芯，以降低3D打印中间体砂芯的耗砂量、进而降低砂铁比和生产成本。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型提供的3D打印中间体砂芯一种具体实施方式的爆炸结构示意图；图2为图1的组合结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的3D打印中间体砂芯包括多个砂芯模块，多个砂芯模块组合后能够形成中间体砂芯，相邻的两个砂芯模块中，其一设置有榫头，另一个设置有与之配合的榫槽或榫眼。也就是相邻的两个砂芯模块通过榫头与榫槽或者榫头与榫眼的咬合连接。此处的榫槽或榫眼也称为卯，也就是通过榫卯结构将相邻的两个砂芯模块连接。进而，在通过组合形成中间体砂芯的多个砂芯模块中，相邻的两两砂芯模块通过榫卯结构连接，使得其整体组合成中间体砂芯。

因而，在原有3D打印造型技术的优势下，砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接。不仅能够提供一种模块化的中间体砂芯，使得生产效率提升，生产周期缩短，同时由于有效降低了砂芯模块的数量，克服了传统铸造生产中砂芯数量多导致配合误差的问题。砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接，无需额外打印定位销与定位孔，有效降低了耗砂量。同时大幅减少了装配定位数量，吃砂量相应减少。进而降低了砂铁比和生产成本，达到降本增效的目的。

进一步地，为了提高组芯的稳定性，多个砂芯模块可以两两间均通过榫头与榫槽连接。以中间体砂芯划分为三个砂芯模块为例，三个砂芯模块彼此间均通过榫头与榫槽连接，进而三者间彼此都存在限位作用，使得整体结构更为稳固，不易发生扭动、移位。

更进一步地，多个砂芯模块两两间均通过榫头与榫槽连接时，可以在二者上分别设置至少一个榫头和至少一个榫槽，也就是，多个砂芯模块两两间均至少通过两组榫卯结构进行连接。为了更好的起到限位作用，两组榫卯结构各自的榫头和榫槽分别设置于不同的砂芯模块上。也就是，通过榫卯结构连接的两个砂芯模块中，其一上设置有至少一个榫头和至少一个榫槽。自然，与之配合的另一个砂芯模块上，相应的设置有至少一个榫槽和至少一个榫头。对于两两间均通过榫卯结构连接的情况，上述至少两组榫卯结构的设置针对两个相连的砂芯模块间的连接关系，对于单个砂芯模块，由于其可能与不止一个砂芯模块榫卯连接，故其上的榫头或榫槽的个数相应的可以均为多个。当然，对于多个砂芯模块中相邻的两个砂芯模块通过榫卯连接的情况，也可以设置相邻的两个砂芯模块上分别设置至少一个榫头和至少一个榫槽。

在两个砂芯模块间通过两组榫卯结构进行连接的情况下，每个砂芯模块上的榫头与榫槽可以相邻设置。此处的每个指通过两组榫卯结构连接的两个砂芯模块中的每一个。榫头与榫槽相邻设置，能够很好的对两个砂芯模块进行限位，同时便于加工及组芯。

为了能够有效的对两个砂芯模块各个方向进行限位，两个砂芯模块上用于连接二者的榫头和榫槽可以设置于砂芯模块相邻的两个面上。也就是对于两个砂芯模块，相邻的两个面均通过榫头与榫槽连接，进而在两个方向上均能够有效阻止砂芯模块发生扭动，提高了整体结构的稳定性。具体的，一个砂芯模块相邻的两个面上，可以设置一个榫头一个榫槽，与之连接的另一个砂芯模块上相应的设置一个榫槽和一个榫头。当然，也可以在一个砂芯相邻的两个面上各设置一个榫头，自然与之连接的另一个砂芯模块上相应的两个面上各设置一个榫槽。需要指出的是，根据砂芯模块的形状等因素，可以通过多组榫卯结构进行连接，且根据需要，多组榫卯结构可以分别设置于不同的面上，进而从不同的方向对砂芯模块进行限位，避免其扭动。当然，也可以通过多个砂芯两两间连接时分别通过不同的面进行连接，进而整体能够对各个方向进行限位。

在上述各实施例的基础上，中间体砂芯可以包括上砂芯模块3、中砂芯模块2和下砂芯模块1。具体的，上砂芯模块3上设置有用于与中砂芯模块2连接的榫槽和用于与下砂芯模块1连接的榫槽和榫头；中砂芯模块2上设置有分别用于与上砂芯模块3和下砂芯模块1连接的榫头；下砂芯模块1上设置有用于与中砂芯模块2连接的榫槽和用于与上砂芯模块3连接的榫头和榫槽。也就是分别设置上砂芯模块与下砂芯模块咬合榫槽4、上砂芯模块与下砂芯模块咬合榫头5、下砂芯模块与上砂芯模块咬合榫头6、下砂芯模块与上砂芯模块咬合榫槽7、中砂芯模块与下砂芯模块咬合榫头8、下砂芯模块与中砂芯模块咬合榫槽9、中砂芯模块与上砂芯模块咬合榫头10、上砂芯模块与中砂芯模块咬合榫槽11。上砂芯模块3、中砂芯模块2和下砂芯模块1中，至少通过上述连接关系进行连接，即上砂芯模块3与下砂芯模块1至少通过两组榫卯结构连接，中砂芯模块2与上砂芯模块3、中砂芯模块2与下砂芯模块1均通过至少一组榫卯结构连接。具体的，各个砂芯模块连接时，榫卯结构可以设置于不同的面上，使得上砂芯模块3、中砂芯模块2和下砂芯模块1组成的中间体砂芯结构稳定性好。

具体的，本实用新型提供的3D打印中间体砂芯，其加工方法大致包括以下步骤：

步骤S1：建立中间体砂芯三维模型；

根据中间体的二维图纸要求建立相应正确的三维模型，经正常的工艺设计流程设计出完整的三维铸造工艺图。根据3D打印铸造工艺的设计要求设计砂坯。

步骤S2：将中间体砂芯三维模型进行模块化切分，切分出多个砂芯模块模型，且相邻的两个砂芯模块模型中的一个具有榫头另一个具有与之相应的榫槽或榫眼；

具体的，将砂坯切割成完整随形的铸型，尽量减少吃砂量，使砂坯满足工艺规范的砂铁比。对砂坯进行模块化切分，在切分砂坯的时候可以根据便于铸件形成型腔的砂型来切分。在满足清砂、施涂等操作的需要的前提下，引入榫卯结构的组芯方式来定位各砂芯和稳固整个砂芯组合。具体可以设置相邻的两个砂芯模块模型中的一个具有榫头另一个具有与之相应的榫槽或榫眼，当然，也可以设置对应于如上各个实施例中砂芯模块的砂芯模块模型，如分成上砂芯模块模型、中砂芯模块模型和下砂芯模块模型三个。

步骤S3：根据砂芯模块模型，3D打印出各个砂芯模块；

具体可以通过3D打印机，根据砂芯模块模型，分别打印出模块划分出的各个砂芯模块。

步骤S4：组芯。

将多个砂芯模块根据设计进行组合成中间体砂芯，不同的砂芯间通过榫卯连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种3D打印中间体砂芯，包括多个砂芯模块，多个所述砂芯模块组合形成中间体砂芯，其特征在于，相邻的两个所述砂芯模块中一个所述砂芯模块上设置有榫头，另一个所述砂芯模块上设置有与所述榫头配合的榫槽。

2.根据权利要求1所述的3D打印中间体砂芯，其特征在于，多个所述砂芯模块两两间均通过榫头与榫槽连接。

3.根据权利要求2所述的3D打印中间体砂芯，其特征在于，每两个所述砂芯模块上均分别设置有用于连接二者的至少一个榫头和至少一个榫槽。

4.根据权利要求3所述的3D打印中间体砂芯，其特征在于，所述砂芯模块上的所述榫头与榫槽相邻。

5.根据权利要求4所述的3D打印中间体砂芯，其特征在于，两个所述砂芯模块上用于连接二者的榫头和榫槽分别位于每个所述砂芯模块相邻的两个面上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的3D打印中间体砂芯，其特征在于，所述砂芯模块包括上砂芯模块、中砂芯模块和下砂芯模块。

7.根据权利要求6所述的3D打印中间体砂芯，其特征在于，所述上砂芯模块上设置有用于与所述中砂芯模块连接的榫槽和用于与所述下砂芯模块连接的榫槽和榫头；所述中砂芯模块上设置有分别用于与所述上砂芯模块和所述下砂芯模块连接的榫头；所述下砂芯模块上设置有用于与所述中砂芯模块连接的榫槽和用于与所述上砂芯模块连接的榫头和榫槽。