[发明专利]一种3D打印砂型反重力铸造成型方法

权利要求书

1.一种3D打印砂型反重力铸造成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据铸件特点，设计浇注系统；

步骤2：采用三维制图软件将设计好浇注系统的铸件分型，在浇口杯底端设置水玻璃砂造型和自锁紧工装放置平台；

步骤3：根据步骤2中分型结果，添加支撑，以方便取型；

步骤4：采用覆膜砂打印步骤3中添加支撑后的砂型块和芯子，打印完成后对不同砂型块进行清理、烘烤以及精修；

步骤5：制作与自锁紧工装放置平台相匹配的自锁紧工装；其中，自锁紧工装包括两块槽钢(3)，两块槽钢之间设置有两个螺杆(4)，两个螺杆(4)平行设置，每根螺杆(4)两端均穿过槽钢，并固定；

步骤6：采用木模与水玻璃砂制作浇道，水玻璃砂经过450℃烘烤6h取出空冷，制作完成水玻璃砂浇道；

步骤7：将步骤4制备的砂型和步骤6制备的水玻璃砂浇道完成组装；

步骤8：将步骤5制作的自锁紧工装与步骤7中组合完成的砂型进行拼接；

步骤9：在步骤2中的自锁紧工装放置平台下塞满并压实水玻璃砂，形成砂型；其中，水玻璃砂分段填充高度为120mm，分段挤压夯实，上一层硬化后再填充下一层水玻璃砂，根据砂型大小以此类推完成水玻璃砂造型，保证砂型顶端至少填充150mm水玻璃砂并使其硬化；

步骤10：采用反重力低压方式浇注步骤9中砂型，得到铸件；

步骤1中，浇注系统的浇口杯长度为100mm，砂型的边沿到浇口杯中的距离不小于180mm；

步骤2中，自锁紧工装放置平台高度为80mm；

步骤4中，烘烤工艺为：对于高度大于60mm，长度大于150mm的砂型块在220℃烘烤8个小时，随炉冷却4个小时，开炉，空冷；对于直径为8mm或10mm的芯子，在200℃下烘烤4h，随炉冷却4个小时，开炉，空冷；

步骤10中，浇注时，铸型温度：常温，浇注温度：730～740℃，升液/充型速度：50mm/s，凝固压力差：30KPa；铸件尺寸公差达到HB6103 CT6水平，铸件重量和体积偏差≤5％，冶金质量达到HB963Ⅱ类铸件标准。