[发明专利]一种干型粘土砂铸型的无模具制造方法

摘要

一种干型粘土砂铸型的无模具制造方法，根据需要铸造的铸件形状，进行三维建模，完成铸造工艺、铸型、铸型分型设计，将铸型分型后的砂型砂芯分别设计加工程序。砂坯制作，根据砂型砂芯尺寸预制好一个或几个砂箱备用，将水、粘结剂、附加物和型砂等按照一定比例，用混砂机进行充分搅拌混合后，将混合后的湿砂置于砂箱中，使用杵砂工具将湿砂杵实并使用刮板刮平后，放入烘干设备中进行烘干，烘干后得到一个或几个砂坯。使用无模铸造精密成形机加工成形，加工过程包括砂坯铣平、型腔铣、剩余铣和等高轮廓铣。如果需要多面加工，可以使用五轴无模铸造精密成形机进行定轴加工和五轴加工，通过翻转砂块进行多面加工。可以实现干型粘土铸型的无模具制造。

主权项

1.一种干型粘土砂铸型的无模具制造方法，其特征在于：其具体制造步骤如下：【1】.加工设计：根据需要铸造的铸件形状，进行三维建模，在铸件三维模型基础上按照材料收缩率进行模型的缩放，计算浇冒口尺寸，根据铸件形状特征设计浇冒口的大小和位置，设计冷铁、出气口其他铸造工艺特征，完成铸造工艺设计，通过对铸件、浇冒口模型进行反求，得到铸型三维模型，完成铸型设计，通过对铸型进行拆分、求和和求差，得到铸型分部件砂型和砂芯，完成铸型分型设计，将铸型分型后的砂型砂芯分别设计加工程序，完成砂型和砂芯的加工设计；优选的，加工程序包括铣平、型腔铣、剩余铣和等高轮廓铣，铣平、型腔铣和剩余铣用于砂型和砂芯的粗加工，等高轮廓铣用于砂型和砂芯的精加工；【2】.完成混砂：根据砂型砂芯尺寸预制至少一个砂箱备用，将水、粘结剂、附加物和型砂按照一定比例，用混砂机进行充分搅拌混合后，将混合后的湿砂置于砂箱中；其中粘结剂包含高岭土和膨润土，附加物有糊精、纸浆和木屑，型砂材料有石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂、锆英砂；几种主要组分的质量配比为粘结剂5‑20%，水5‑10%，型砂70‑90%；【3】.砂坯制作：使用杵砂工具将湿砂杵实并使用刮板刮平后，放入烘干设备中进行烘干，烘干后至少得到一个砂坯；优选的，烘干设备可使用烘房、烘干炉，烘干时间为1‑48小时，烘干温度50‑150℃；【4】.加工成形：使用无模铸造精密成形机，使用【1】所设计的加工程序，将【3】对应的砂坯加工成【1】所设计的砂型砂芯；优选的，加工过程包括砂坯铣平、型腔铣、剩余铣和等高轮廓铣，铣平、型腔铣和剩余铣的进给量为2‑4mm，用于砂型和砂芯的粗加工，等高轮廓铣的进给量为0.1‑0.5mm，用于砂型和砂芯的精加工；【5】组装铸型：对于多面加工工件，采用两种加工办法，其一，使用四轴无模铸造精密成形机、五轴无模铸造精密成形机中任意一种成形机进行定轴加工，使用五轴无模铸造精密成形机进行五轴加工；其二，使用三轴无模铸造精密成形机、四轴无模铸造精密成形机或者五轴无模铸造精密成形机中任意一种成形机通过翻转砂块的方法进行多面加工；砂型和砂芯加工完成后进行砂型和砂芯涂料刷涂和浸涂，然后对砂型和砂芯进行烘干；根据【1】的分型设计，完成砂型和砂芯的组装，砂型砂芯组装完成后成为整套铸型，对铸型进行套箱和压紧的紧固处理。