[发明专利]一种打结器机架的熔模铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打结器机架的熔模铸造方法，属于精密铸造领域。

背景技术

农机装备作为“中国制造2025”的十大战略重点领域之一，提升我国农机装 备制造水准以及促进农机装备的创新研发是当务之急。打结器是方草捆捡拾压捆 机的关键部件，在工作时，捡拾压捆机将置于地面的散装牧草压制成长方形草捆， 然后打结器将草捆自动打结，便于后续的装卸、运输和储存工作。目前，常见的 打结器为打活结的C型打结器和打死结的D型打结器。其中，D型打结器结构复杂， 制造加工困难，是农机行业领域的攻关难点。而机架是D型打结器的核心部件(如 图1所示)，是整个打结器的支撑体，其上有打结器主轴孔1、打结钳嘴轴孔2、 脱绳杆轴孔3、螺旋齿轮轴孔4、压绳板轴孔5以及严格控制打结钳嘴开合的复杂 曲面。由于五个轴孔的轴线空间位置复杂，控制打结钳嘴开合的复杂曲面为不规 则空间曲面，因此使得机架的加工制造十分困难。

与砂型铸造和金属型铸造方法相比，熔模铸造的铸造精度更高，加工余量以 及表面粗糙度更小，熔模铸造更适用于高精度的中小型铸件的生产。然而传统熔 模铸造加工机架需要先通过模具或者机加工获得机架的蜡模，耗费大量的人力、 物力以及财力。同时对于打结器机架这种空间结构复杂，蜡模模具脱模困难，精 度要求高的零件，其蜡模制造更加困难，不但生产工艺复杂，制造周期长，而且 蜡模易碎，且融化，不利于后续机架的铸造。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种加工精度高、操作方便且制造周期 短的打结器机架的熔模铸造方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种打结器机架的熔模铸造方 法，其包括以下步骤：

1)通过三维软件进行打结器机架的三维建模；

2)将三维模型通过分层处理软件进行数据处理；

3)将数据处理后得到的模型制造数据输送到快速成型机内进行机架模型的快 速成形；

4)将机架模型作为蜡模进行熔模铸造，得到打结器机架的金属铸件；

5)对金属铸件进行机加工处理。

所述步骤1)中，完成三维建模后，根据工艺要求将三维模型按照比例放大并 改变轴孔尺寸，预留机加工的加工余量。

所述步骤2)中，数据处理包括设置机架模型的成形方向、成形位置、创建肋 状支撑以及三维模型分层处理；数据处理后输出为模型制造数据格式。

所述步骤4)中，机架模型的熔模铸造包括以下工序：机架模型后处理、模组 制备、机架型壳制造、高温熔模浇铸和金属铸件后处理。

所述步骤5)中，机加工处理包括轴孔精镗、工作曲面精磨以及喷丸处理。

在机架模型后处理工序中，首先去除机架模型的支撑以及废料，将机架模型 放入紫外烘干箱内进行固化处理，然后进行表面打磨；在模组制备工序中，在完 成后处理的机架模型上焊接浇注系统，得到机架熔模模组；在机架型壳制造工序 中，对机架熔模模组涂抹快干硅溶胶和耐火材料，并进行撒砂操作，待风干硬化 后再进行下一层的挂浆撒砂，如此反复四次，最后进行封浆处理，风干硬化后即 可得到机架型壳；在高温熔模以及浇铸工序中，将机架型壳置于高温焙烧炉进行 高温熔模，机架模型以及浇注系统消失，得到内部为中空结构的机架型壳，将机 架型壳至于砂箱中，进行填砂和装箱造型，然后向机架型壳内部浇铸熔融金属液， 待机架型壳内金属液冷却后获得金属铸件；在金属铸件后处理工序中，利用震动 脱壳机去除包裹在金属铸件外的型壳，利用激光浇冒口切割机分离浇注系统和金 属铸件，同时去除金属铸件的浇口、冒口、工艺头部以及废料并进行表面的喷砂 处理。

三维模型分层处理的分层厚度为0.15mm。

所述步骤3)中所用的快速成型机为激光选择性烧结成型机。

所述步骤3)中快速成型机采用的成型材料是改性聚苯乙烯粉末。