[发明专利]一种壳体铸件砂型的造型方法

说明书

本发明涉及一种壳体铸件砂型的造型方法，包括如下过程：在三维软件中建模铸件的三维模型，以铸件上下贯通的方向为浇注方向分别设计浇注系统和冒口系统，继续通过三维软件建模型芯一体的整体砂型；所述整体砂型包括形成中心贯通内腔轮廓的型芯、形成外腔轮廓的外部砂型、形成冒口内腔和浇注系统内腔的集成的整体砂型；根据整体砂型的高度和铸件结构，确定整体砂型分型面的位置，对整体砂型进行辅助工艺结构的设计和分型；将分型后的砂型的三维数据分别导入3D打印机，进行3D打印、清砂、施涂、烘干、组型。本发明实现3D打印与组芯工艺相结合的方法造型铸件砂型，极大的减化造型工艺，提高砂型质量及铸件产品的质量。

技术领域

本发明涉及铸造砂型制造技术领域，特别涉及一种壳体铸件砂型的造型方法。

背景技术

现有技术中壳体类铸件在制造业较为常见，其中有一种壳体铸件的主体结构具有上下贯通的空腔，主体壁厚均匀，外部具有散热筋、加强筋、地脚板等结构。如图1所示的电机壳的主体结构为回转体，外部具有复杂的散热筋板，该类电机壳是防爆电机等电动机或者小型发电机的外壳，材质主要为铸铁或铸铝或者铸镁。由于电机运转过程中产生大量的热量，需要快速散热，所以电机壳外部有很多刀片状散热筋板5，该散热筋板厚度通常只有2-6mm，高度15-40mm。电机壳散热筋板通常是沿电机壳中心的径向或者沿着水平和垂直方向均布。铸造时，电机壳的浇注位置和浇注方向一般沿回转中心轴竖直方向布置，造型时，壳体外侧的结构通常采用多个模具活块造型，内腔采用组芯法造型，砂型结构复杂，活块和芯块数量多，砂型组装合型操作困难，经常出现铸件的半成品质量控制不好，铸件的外观不够美观。

发明内容

本发明针对现有技术中外型结构复杂的壳体类铸件砂型的结构复杂，组型难度大，铸件质量差的问题，提供一种采用3D打印与组芯工艺相结合的方法成型整体砂型结构，极大的减化造型工艺，提高砂型质量及铸件产品的质量。

本发明的目的是这样实现的，一种壳体铸件砂型的造型方法，包括如下过程：首先进行整体砂型设计：在三维软件中建模铸件的三维模型，以铸件上下贯通的方向为浇注方向分别设计浇注系统和冒口系统，继续通过三维软件中以铸件、浇注系统和冒口系统的模型为刀具与一砂坯求差，建模型芯一体的整体砂型；所述整体砂型包括形成中心贯通内腔轮廓的型芯、形成外腔轮廓的外部砂型、形成冒口内腔和浇注系统内腔的集成的整体砂型；根据整体砂型的高度和铸件结构，确定整体砂型分型面的位置，对整体砂型进行辅助工艺结构的设计，再根据3D打印和清砂处理的分型；将分型后的砂型的三维数据分别导入3D打印机，进行3D打印、清砂、施涂、烘干、组型。

本发明的壳体铸件砂型的造型方法，借助3D打印和组芯造型的方案，将复杂外形结构的壳体铸件的砂型设计为型芯一体的整体结构砂型，极大的简化了砂型的设计，制造过程，整体砂型内不但成形铸件的内腔结构，而且也包括了冒口、浇注系统，在整体砂型铸造工艺结构设计和分型方案设置时，在浇注系统只需考虑3D打印的可行性和打印后便于清砂的要求，砂型数量明显减少，打印成型后的砂型后续处理工艺明显简化，生产效率显著提高。

为便于冒口的设置及清砂，设置冒口系统时，在铸件顶部轮廓的周向设置若干个与型腔竖直连通的球形冒口，各冒口的顶部分别设有向上延伸至整体砂型顶端的柱形延伸段，所述延伸段的直径为冒口水平方向直径的00.3～1倍。本发明中，冒口集中设置在型腔顶部，并通过冒口顶部的延伸段与外部连通，便于打印后冒口通道的清砂，同时也便于与冒口连通的型腔内部的清砂。

为便于减小砂型尺寸，设置浇注系统时，在铸件贯通的轴向方向对应的型芯的中心设置从上向下延伸的直浇道，所述直浇道中下段或底部设有与型腔连通的内浇道，直浇道的上部设有浇口盆。本发明中，根据贯通壳体铸件的结构及3D打印成型便捷性，将浇注系统设置在贯通内腔对应的型芯内，从砂型顶部将浇注液从顶部引入型腔底部进液或中下部侧向进液，使整体砂型尺寸偏小，节省产品的3D打印工作量，提高型砂利用率。