[发明专利]设置冷铁的3D打印砂芯及3D打印砂芯上冷铁的固定方法有效

专利信息
申请号: 201710992497.3 申请日: 2017-10-23
公开(公告)号: CN107774917B 公开(公告)日: 2019-08-20
发明(设计)人: 薛攀龙 申请(专利权)人: 共享装备股份有限公司
主分类号: B22C9/10 分类号: B22C9/10;B22D27/04;B33Y80/00;B33Y10/00
代理公司: 宁夏合天律师事务所 64103 代理人: 周晓梅;孙彦虎
地址: 750021 宁夏回族*** 国省代码: 宁夏;64
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摘要:
搜索关键词: 砂芯 冷铁 螺杆 磁片 内螺纹孔 打印 容纳凹槽 连接件 外来物质 外螺纹 侧面 内部设置 吸附连接 外壁 预设 轴向 铸件 连通 匹配 垂直 引入
【说明书】:

一种设置冷铁的3D打印砂芯,包括砂芯、冷铁、连接件,在砂芯的内部设置内螺纹孔,还在砂芯的外壁上设置安放冷铁的容纳凹槽,所述内螺纹孔与所述容纳凹槽连通,冷铁安放在所述容纳凹槽内,在冷铁与砂芯之间设置连接件,连接件包括螺杆和磁片,螺杆与砂芯连接,磁片与冷铁吸附连接,螺杆设置外螺纹,砂芯的内螺纹孔与螺杆的外螺纹相匹配,磁片设置在螺杆的一个端部,磁片的侧面与螺杆的轴向相互垂直,磁片的侧面面积与冷铁的侧面面积相同,本发明通过在砂芯上预设内螺纹孔结构,使得只能采用一种材质打印的3D打印砂芯可以方便的固定冷铁,且不用引入外来物质,减少了因外来物质造成的铸件质量不良。

技术领域

本发明涉及铸造用3D打印技术领域,尤其涉及一种设置冷铁的3D打印砂芯及3D打印砂芯上冷铁的固定方法。

背景技术

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进成型的铸型里,经冷却凝固、清整后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。对于球墨铸铁和铸钢件,其缩松倾向很大,需要放置冷铁和冒口配合进行铸件的充型冷却过程,以获得理想的铸件。要使的冷铁达到预期的效果,位置的摆放准确性要求高。

3D打印砂芯和砂型采用增材制造技术,将设计好的砂芯逐层铺设而成。采用3D打印技术生产的砂芯不受形状的限制,可以打印除封闭空腔外的任何形状。但是3D打印砂芯只能是一种材质,无法直接在砂芯打印过程中加入冷铁。这使得3D打印的砂芯在球墨铸铁和铸钢件上的使用受到限制。

为解决在3D打印砂芯上固定冷铁,现有技术中多采用在砂芯制作中预留冷铁容纳腔,在砂芯打印完成后,使用粘结剂把冷铁粘在冷铁容纳腔,然后再在周围填砂子紧固。此方法存在以下问题:1、粘结剂在铁水接触时会产生大量的气体和其它杂质,使得铸件有夹气孔风险;2、粘结质量不稳定,容易出现冷铁掉入铁水中,导致铸件报废;3、冷铁周围后补的砂子容易分离脱落,掉入型腔铁水,引起夹砂缺陷报废。

发明内容

有必要提出一种不引入其他杂质的、冷铁稳定固定的设置冷铁的3D打印砂芯。

有必要提出一种3D打印砂芯上冷铁的固定方法。

一种设置冷铁的3D打印砂芯,包括砂芯、冷铁、连接件,在砂芯的内部设置内螺纹孔,所述内螺纹孔的一端向砂芯内部延伸,内螺纹孔的另一端与砂芯的一个侧壁连通,还在砂芯的外壁上设置安放冷铁的容纳凹槽,所述内螺纹孔与所述容纳凹槽连通,冷铁安放在所述容纳凹槽内,在冷铁与砂芯之间设置连接件,连接件包括螺杆和磁片,螺杆与砂芯连接,磁片与冷铁吸附连接,螺杆设置外螺纹,砂芯的内螺纹孔与螺杆的外螺纹相匹配,磁片设置在螺杆的一个端部,磁片的侧面与螺杆的轴向相互垂直,磁片的侧面面积与冷铁的侧面面积相同。

一种3D打印砂芯上冷铁的固定方法,包括以下步骤:

在砂芯上设计用于安放冷铁的容纳凹槽;

在砂芯上设计安装螺杆的内螺纹孔;

按照设计的砂芯结构打印砂芯;

砂芯打印完成、硬化后,将连接件的螺杆与内螺纹孔配装,将连接件的磁片安放在容纳凹槽的侧壁上;

将冷铁安放在容纳凹槽内,完成冷铁与砂芯的组装;

经检验砂芯合格后,刷涂涂料,备用。

本发明通过在砂芯上预设内螺纹孔结构,使得只能采用一种材质打印的3D打印砂芯可以方便的固定冷铁,且不用引入外来物质,减少了因外来物质造成的铸件质量不良。

本发明通过采用带有外螺纹的螺杆的磁片结构提供冷铁的吸附力,从而实现冷铁的稳定固定。避免了采用粘结剂带来的铸件气孔、夹渣等缺陷。

本发明的所述3D打印砂芯上冷铁的固定方法利于砂芯的打印,且操作方便,提高了生产效率。

附图说明

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