[实用新型]一种锥形工装

说明书

本实用新型属于铸造技术领域，特别涉及一种用于砂型铸造的锥形工装，主要应用在3D打印砂型铸造生产过程中。本实用新型提供的一种锥形工装，包括工装主体、工装托盘，所述工装主体的上、下为开口式结构，所述工装主体的内部轮廓呈自上而下扩大的锥形结构，所述工装托盘设置在所述工装主体的下方，所述工装主体的内部组装砂型，所述工装主体的内部轮廓与所述砂型的外部轮廓的锥度相同。实现3D打印砂型在铸造生产过程中的无埋箱操作，减少卡箱工序，大幅提高砂型整体刚度，防止砂型在浇注过程中出现涨型和漂芯；降低铸件生产成本，提高生产效率和生产质量。

技术领域

本实用新型属于铸造技术领域，特别涉及一种用于砂型铸造的锥形工装。

背景技术

随着3D打印技术的推广与应用，目前使用3D打印砂型进行铸造生产的方法已经在行业内逐渐流行，其铸造流程包括砂型打印、流涂烘干、砂型组装、埋箱、浇注，最终得到所需铸件。该方法不用制作模具，无需考虑传统工艺的起模和撤料问题，可实现各种复杂结构砂型的一次性高精度打印，非常适合于试验件或小批量铸件的铸造。

小型铸件的3D打印砂型生产过程中，通过装卡螺杆即能达到固定砂型作用；对于中大型铸件在浇注及凝固过程中，砂型要受到浮力、高温辐射、剪切力等导致砂型刚度大幅下降，单纯的依靠螺杆紧固已无法抵消砂型受到的各种内外力，砂型产生裂纹或者断裂漂浮造成铸件报废的概率增加。现有方案是生产时将组装完成的3D打印砂型放入砂箱中，外围填埋树脂砂，以获得足够的外围强度。但这种方法需要消耗大量的树脂砂和人力，生产成本提高。另一种方案是增加砂型各向吃砂量以提高砂型刚度，但此方案增加砂型吃砂量不能够完全消除浮力和剪切力，增加的吃砂量也会浪费大量打印资源。如何消除砂型的埋箱，同时保证砂型整体有足够刚度抵抗金属液充型过程中的浮力、剪切力以防止砂型因整体刚度不足而在浇注过程中产生涨型和漂芯，是技术的关键。

发明内容

本实用新型提供一种锥形工装，主要用于砂型铸造，实现3D打印砂型在铸造生产过程中的无埋箱操作，减少卡箱工序，大幅提高砂型整体刚度，防止砂型在浇注过程中出现涨型和漂芯；降低铸件生产成本，提高生产效率和生产质量。

一种锥形工装，包括工装主体、工装托盘，所述工装主体的上、下为开口式结构，所述工装主体的内部轮廓呈自上而下扩大的锥形结构，所述工装托盘设置在所述工装主体的下方，所述工装主体的内部组装砂型，所述工装主体的内部轮廓与所述砂型的外部轮廓的锥度相同。

进一步地，所述工装主体的内部轮廓的锥形结构的锥度为3°～5°；所述锥度太小，所述工装主体与所述砂型装配时难度加大；所述锥度太大，所述工装主体与所述砂型装配后针对轴向的固定作用将减弱。

进一步地，所述工装主体的材质选用厚度20mm～30mm的钢板，且所述工装主体的内部轮廓的尺寸精度高于或等于CT12级，尺寸精度过低会影响砂芯跟工装的配合精度。

进一步地，所述工装主体的外侧壁固定连接有若干加强筋。

进一步地，所述加强筋包括横向加强筋和纵向加强筋，所述横向加强筋与纵向加强筋交叉设置。

进一步地，所述横向加强筋与所述纵向加强筋相互垂直。

进一步地，所述工装主体的内部轮廓的锥形结构为圆锥形或方锥形或三角锥形或随形锥形。

进一步地，所述工装托盘的底面开设有安装孔，用于采用低压铸造方法时安装升液管。

进一步地，所述工装主体的下端的截面积小于或等于所述砂型的下端的截面积。

进一步地，所述工装主体的上部设置有主体吊耳。

进一步地，所述工装托盘为平板式结构或敞口式箱型结构，且所述工装托盘周缘设置有托盘吊耳；所述工装托盘设置在所述工装主体和所述砂型的下方，可防止所述砂型浇注后溃散的砂子流出，且设置托盘吊耳方便砂型浇注后吊运。