[实用新型]一种集成式3D打印砂型

说明书

本实用新型公开了一种集成式3D打印砂型，包括N层横向砂型块，N层横向砂型块上下依次堆叠设置；上下相邻两层横向砂型块之间的接触面为横向分型面，N为≥2的正整数；每层横向砂型块包括M块纵向砂型分块，且相邻的两块纵向砂型分块之间的接触面为纵向分型面，纵向分型面与横向分型面之间为垂直的位置关系，M为≥2的正整数；相邻两层横向砂型块上的纵向分型面相互错位排布。本实用新型的技术构思是通过改进分块结构，同时能够实现便于清砂及安放冷铁、便于组装、和避免跑火的功能。

技术领域

本实用新型涉及砂型3D打印技术领域，具体涉及一种集成式3D打印砂型。

背景技术

砂型3D打印技术具有制造周期短、生产过程数字化、无粉尘等优点，主要用于复杂砂芯的制备。受到3D打印设备尺寸的限制，无法整体打印大型砂型，需分成几部分后组装。分块组装后的砂型由于没有传统铸造砂箱的保护，极易在分型面处跑火。

因此如何设计，既能便于清砂及安放冷铁，又便于组装、避免跑火是砂型3D打印技术应用于大型铸件的关键。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：选择合适的分块方式使之既能便于清砂及安放冷铁，又便于组装、避免跑火，本实用新型提供了解决上述问题的一种集成式3D打印砂型。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种集成式3D打印砂型，包括N层横向砂型块，N层横向砂型块上下依次堆叠设置；其中，上下相邻两层横向砂型块之间的接触面为横向分型面，N为≥2的正整数；每层横向砂型块包括M块纵向砂型分块，且相邻的两块纵向砂型分块之间的接触面为纵向分型面，纵向分型面与横向分型面之间为垂直的位置关系，M为≥2的正整数；相邻两层横向砂型块上的纵向分型面相互错位排布。

现有技术中，受到3D打印设备尺寸的限制，无法整体打印大型砂型，需分成几部分后组装。分块组装后的砂型由于没有传统铸造砂箱的保护，极易在分型面处跑火。因此如何设计，既能便于清砂及安放冷铁，又便于组装、避免跑火是砂型3D打印技术应用于大型铸件的关键。当前亟需发展一种合理的分块砂型。

基于上述背景，本实用新型的技术构思是通过改进分块结构，同时能够实现便于清砂及安放冷铁、便于组装、和避免跑火的功能。本实用新型采用砂型纵横交错分块的方案，在重要分型面横向分块，以方便安放冷铁及清砂；砂型左右分块时逐层交错，这样既能解决砂型尺寸过大问题，又能防止浇注过程中金属液从纵向分型面跑火。

进一步优选，在沿周向方向上，相邻两层横向砂型块上的纵向分型面相互错位排布的夹角为10°～90°。

本实用新型砂型左右分块时逐层交错，这样既能解决砂型尺寸过大问题，又能防止浇注过程中金属液从纵向分型面跑火。优选相邻两层横向砂型块上的纵向分型面相互错位排布的夹角为10°～90°，交错角度过小，则上下两层横向砂型块上的纵向分型面接近重合，不利于防跑火。

进一步优选，在纵向分型面的外侧缝隙处对设有预留凹槽，纵向分型面的外边界位于预留凹槽的槽底；在合箱后，所述预留凹槽用于填充粘土砂或树脂砂。

本实用新型的3D打印防跑火预留凹槽，在极易跑火的纵向分型面预留出凹槽，在合箱后用粘土砂或树脂砂填充密实，经这种方案改良的砂型，跑火风险几乎为零。

进一步优选，所述预留凹槽的槽口宽度小于槽内的宽度。

在纵向分型面外侧设置收口预留凹槽，即其特征是外窄内宽，从而可以卡住后期填充的粘土砂，避免充型时分型面外涌的金属液冲散填充砂。

进一步优选，在预留凹槽的宽度方向截面上，预留凹槽呈等腰梯形结构。

本实用新型优选设计预留凹槽呈等腰梯形结构，结构对称，方便加工，且后期受力均匀。