[发明专利]一种用于盘式制动器外壳的铸造方法

说明书

技术领域

本发明属于履带车辆传动领域制动器加工制造技术领域，特别涉及一种用于盘式制动器外壳的铸造方法。

背景技术

高能量密度摩擦传动系统是高性能传动的关键，其显著特征是大功率、高转速，广泛用于大型的工程车中，由于其高速重载的工作环境，因而对盘式制动器各个部件的质量要求较高。随着制造技术的发展，3D打印机技术得到了广泛应用，使复杂结构的蜡模制造起来更加简单、致密，真空浇注的使用，使得铸件材质均匀、轮廓清晰和无气孔等优点，成品率达到99％，适合单件和小批量生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：是为了解决现有技术中的不足，提出了一种借助3D打印技术，操作简单、生产效率高、铸件质量好的铸造方法。

本发明采用的技术方案为：一种用于盘式制动器外壳的铸造方法，其实现步骤如下：

步骤一、根据设计的盘式制动器尺寸，在工程建模软件中，建立盘式制动器三维软件模型，并保存为通用的文件格式；

步骤二、将保存好的模型软件导入和打印机配套的3D打印机软件中，借助本软件对已建立好的三维模型进行分层和打印路径规划；

步骤三、准确就绪，开始3D打印工作；

步骤四、将打印好的蜡模依次进行撒砂、上涂料，型壳干燥、硬化和熔失熔模，而后对获得型壳进行焙烧；

步骤五、将型壳放在真空浇注箱中，通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体，使液态金属能更好地充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件精度，防止气孔、浇不足的缺陷；

步骤六、待冷却后，开箱落砂壳得到铸件；

步骤七、再将铸件进行清理，去除浇注飞边、毛刺，得到盘式制动器外壳成品。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用3D打印技术，使复杂结构的蜡模制造起来更加简单、致密；

(2)本发明采用真空浇注技术的使用，使得铸件材质均匀、轮廓清晰和无气孔等优点；

(3)本发明将3D打印技术和真空浇注技术综合使用，使得制动器外壳的铸造工艺更加简单，质地更加紧密，抗损坏能力更好。

附图说明

图1为本发明方法实现流程图；

图2为本发明中外壳三维模型图；

图3为本发明中3D打印路线图；

图4为本发明中真空浇注简图。

具体实施方式

为了清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体的实施方式，并结合其附图对本方案进行阐述。

如图1所示，本发明用于盘式制动器外壳的铸造方法具体测试方法如下：

步骤一、根据设计的盘式制动器尺寸，在工程建模软件中，建立盘式制动器外壳三维软件模型，并另存为通用的文件格式，如图2所示；

打开Pro/E工程软件，在part模块中，建立制动器外壳三维模型，需要注意两点：第一尽量适用较少的命令构造，减少由于软件本身精度原因造成的误差；第二将建立好的模型文件另存为.iges或者.step格式。

步骤二、将保存好的模型软件导入和3D打印机配套的3D打印机软件中，借助本软件对已建立好的制动器外壳三维模型进行分层和打印路径规划；

分层时，根据外壳的高度以及打印机的打印精度，将外壳从上往下分为7200层，其中底盘2000层，支柱5200层；在路径规划时，圆盘部位进行顺时针打印，周围支柱逐个沿竖直向上方向打印，再顺时针打印其余支柱，如图3所示；

步骤三、准确就绪，打开3D打印机进行预热，半个小时后，在3D打印机软件操作界面上，点击开始，进行制动器外壳蜡模3D打印工作；

步骤四、将打印好的蜡模依次进行撒砂、上涂料，型壳干燥、硬化和熔失熔模，而后对获得型壳进行焙烧；

步骤五、将型壳放在真空浇注箱中，通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体，使液态金属能更好地充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件精度，防止气孔、浇不足的缺陷，如图4所示；

在进行浇注时，浇注的温度可以比重力浇注时低20～30℃；真空变化率选择时，一定要适合，与浇注的速度相匹配，可以获得平稳的填充效果。

步骤六、待冷却半个小时后，进行开箱操作，然后落砂壳得到铸件；

步骤七、再将铸件进行清理，去除浇注飞边、毛刺，得到盘式制动器外壳成品；

步骤八、参考GB/T5612-2008、GB/T1348-1988、GB/T231-84、GB/T9441-2009、GB/T6414-1999和GB6060.1-85标准，对获得盘式制动器外壳进行质量检验。