一种机车进油体砂芯以及该砂芯的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种机车进油体砂芯，该砂芯由上、下砂芯组成。还公开了一种制作上述机车进油体砂芯的方法，包括以下步骤：A.将机车进油体的二维图形文件转制成三维图形文件；B.将该三维图形文件逆向制成整体结构的砂芯图形文件；C.将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯进行模块化切分；D.将切分好的各块砂芯的截面轮廓数据制成3D打印机能识别的布图；E.通过3D打印机将上述布图打印出，即得到砂芯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铸造机车进油体的砂芯以及该砂芯的制作方法。
技术介绍
进油体是机车液力传动系统中重要零部件之一，在铁路机车GK1C、GK1Cg等多种车型中都具有结构类似的进油体零部件。如图1所示，整个进油体结构呈碗状，中间轴孔贯穿铸件碗状内腔，沿碗口法兰有一圈端口宽度为19～28mm的进油道，结构比较复杂，传统砂型铸造工艺需11个砂芯(如图7至图9所示)，砂芯数目较多，按照传统工艺，碗口法兰的一圈进油道分为4块砂芯单独做出，这样不仅增加砂芯配合面影响油道表面光洁度，而且在组芯过程中4块油道芯除相互配合外还需和外模芯多次配合粘接。这种传统方法对操作人员的技能要求较大，生产效率较低，砂芯较多配合较多不仅影响油道内腔的光洁度和砂芯之间的间隙，而且多次粘接砂芯容易造成粘结剂过度使用，进而导致砂芯发气量较大造成气孔等铸造缺陷。在传统铸造方式中，每一块砂芯都需要模具做出，砂芯从模具中取出的过程叫做脱模。如果在铸造工艺设计中分的砂芯越多，需要制作的模具就多，成本就越高；如果在采用传统铸造生产方式的情况下，通过减少砂芯来减少模具数量来控制成本的话，这必然会造成需要脱模的是数量较少的复杂砂芯，而复杂砂芯是很难通过一副模具生产出来的，基本实现不了脱模过程。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种机车进油体砂芯，该砂芯仅由上下两块组成。并且还提供一种制作上述砂芯的方法，无需脱模。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种机车进油体砂芯，该砂芯由上、下砂芯组成。作为一种改进，所述上砂芯由形成机车进油体油道的油道芯II、形成机车进油体油道孔的油道孔芯II以及形成机车进油体顶面的顶部砂芯组合而成；所述下砂芯由形成机车进油体油道的油道芯I、形成机车进油体油道孔的油道孔芯I以及形成机车进油体底面的底部砂芯组合而成。作为一种改进，所述油道芯I和油道芯II拼合成形成机车进油体油道I的油道芯；该油道芯从弯折处被分割成油道芯I和油道芯II；所述油道孔芯I和油道孔芯II拼合成形成机车进油体油道孔的油道孔芯，该油道孔芯被水平分割为油道孔芯I和油道孔芯II。一种制作上述机车进油体砂芯的方法，包括以下步骤：A.将机车进油体的二维图形文件转制成三维图形文件；B.将该三维图形文件逆向制成整体结构的砂芯图形文件；C.将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯进行模块化切分；D.将切分好的各块砂芯的截面轮廓数据制成3D打印机能识别的布图；E.通过3D打印机将上述布图打印出，即得到砂芯。3D打印造型技术，是指生产所需的砂芯直接通过3D打印机打印出来，直接就省去脱模这个过程，这样即使是复杂的砂芯也能生产出来，因为整个砂芯生产过程是不需要模具的，所以才能在工艺设计中将原有的11块简单易于脱模的砂芯重新合并分为两块复杂的砂芯。作为一种优选，步骤C中，将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯切分为上下两块。砂芯的数量越少，其成本越低。作为一种改进，所述上砂芯由形成机车进油体油道的油道芯II、形成机车进油体油道孔的油道孔芯II以及形成机车进油体顶面的顶部砂芯组合而成；所述下砂芯由形成机车进油体油道的油道芯I、形成机车进油体油道孔的油道孔芯I以及形成机车进油体底面的底部砂芯组合而成。作为一种改进，所述油道芯I和油道芯II拼合成形成机车进油体油道I的油道芯；该油道芯从弯折处被分割成油道芯I和油道芯II。作为一种改进，所述油道孔芯I和油道孔芯II拼合成形成机车进油体油道孔的油道孔芯，该油道孔芯被水平分割为油道孔芯I和油道孔芯II。作为一种改进，油道孔芯在底部铸件碗口往上120mm处被切分成油道孔芯I和油道孔芯II。作为一种改进，油道芯I和油道芯II、油道孔芯I和油道孔芯II的配合面之间的间隙为2mm。以防组芯时剐蹭掉砂进入型腔。本专利技术的有益之处在于：本专利技术通过3D打印造型技术对进油体砂芯进行模块化合理分芯，使有光洁度要求的油道芯整体出芯，不仅减少了砂芯数目和相互配合面，提高油道芯光洁度，简化了操作工序及对人员操作技能的依赖，而且缩短了生产操作周期，使得生产效率得到提升，同时避免了粘结剂过度使用造成的气孔等缺陷，达到了降本提质增效的目的。附图说明图1为机车进油体的结构示意图。图2为整体结构砂芯的的外观示意图。图3为三维铸造工艺图。图4为本专利技术提供的砂芯的结构示意图。图5为上砂芯的结构示意图。图6为下砂芯的结构示意图。图7传统铸造方法中机车进油体的铸造工艺图。图8传统铸造方法中机车进油体的铸造工艺图。图9传统铸造方法中机车进油体的铸造工艺剖视图。图中标记：1-11为1#-11#砂芯，12上砂芯、13下砂芯、14油道芯I、15油道芯II、16油道孔芯I、17油道孔芯II、18直浇道、19横浇道、20出气冒口、21内浇道。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。如图4至图6所示，本专利技术提供一种机车进油体砂芯，该砂芯由上砂芯12和下砂芯13组成。所述上砂芯12由形成机车进油体油道的油道芯II15、形成机车进油体油道孔的油道孔芯II17以及形成机车进油体顶面的顶部砂芯组合而成；所述下砂芯13由形成机车进油体油道的油道芯I14、形成机车进油体油道孔的油道孔芯I16以及形成机车进油体底面的底部砂芯组合而成。所述油道芯I14和油道芯II15拼合成形成机车进油体油道I的油道芯；该油道芯从弯折处被分割成油道芯I14和油道芯II15；所述油道孔芯I16和油道孔芯II17拼合成形成机车进油体油道孔的油道孔芯，该油道孔芯被水平分割为油道孔芯I16和油道孔芯II17。本专利技术还提供一种制作上述机车进油体砂芯的方法，包括以下步骤：A.将机车进油体的二维图形文件转制成三维图形文件；可通过三维建模软件如UG、Pro/Engineer、CAD等将二维零件图纸绘制成三维模型。B.将该三维图形文件逆向制成整体结构的砂芯图形文件；通过确定浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量等确立工艺方案、接着选取和设计除与模具相关以外的工艺参数，最后进行浇注系统和冒口设计、计算机数值模拟验证合格后，设计完整的三维铸造工艺图(如图3所示)。该三维铸造工艺图可想象成砂芯内部用于成形机车进油体的空腔，金属液通过直浇道18流入与之相连的横浇道19，再从横浇道19流入内浇道21，通过内浇道21进入铸件型腔，出气冒口20用于及时通畅地排出浇注过程中型腔内的气体，避免在浇注过程由于呛火造成铸件缺陷。在三维建模软件里绘制一个简单的砂坯覆盖图3中所示三维铸造工艺图中的图形，将三维铸造工艺作为刀具，将砂坯逆向切割成一个整体的砂型(如图2所示)的图形文件。同时根据3D打印铸造工艺的设计要求使整体的砂铁比等参数满足工艺规范。C.将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯进行模块化切分；最好将整体结构的砂芯切分成两块砂芯，及上砂芯12、下砂芯13。所述上砂芯12由形成机车进油体油道的油道芯II15、形成机车进油体油道孔的油道孔芯II17以及形成机车进油体顶面的顶部砂芯组合而成；所述下砂芯13由形成机车进油体油道的油道芯114、形成机车进油体油道孔的油道孔芯I16以及形成机车进油体底面的底部砂芯组合而成。所述油道芯I14和油道芯II15拼合成形成机车进油体油道I的油道芯；该油道芯从弯折处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车进油体砂芯的制作方法，其特征在于包括以下步骤：A.将机车进油体的二维图形文件转制成三维图形文件；B.将该三维图形文件逆向制成整体结构的砂芯图形文件；C.将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯进行模块化切分；D.将切分好的各块砂芯的截面轮廓数据制成3D打印机能识别的布图；E.通过3D打印机将上述布图打印出，即得到砂芯。

【技术特征摘要】
1.一种机车进油体砂芯的制作方法，其特征在于包括以下步骤：A.将机车进油体的二维图形文件转制成三维图形文件；B.将该三维图形文件逆向制成整体结构的砂芯图形文件；C.将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯进行模块化切分；D.将切分好的各块砂芯的截面轮廓数据制成3D打印机能识别的布图；E.通过3D打印机将上述布图打印出，即得到砂芯。2.根据权利要求1所述的一种机车进油体砂芯的制作方法，其特征在于：步骤C中，将步骤B中得到的图形文件中的整体结构砂芯切分为上下两块。3.根据权利要求2所述的一种机车进油体砂芯的制作方法，其特征在于：所述上砂芯由形成机车进油体油道的油道芯II、形成机车进油体油道孔的油道孔芯II以及形成机车进油体顶面的顶部砂芯组合而成；所述下砂芯由形成机车进油体油道的油道芯I、形成机车进油体油道孔的油道孔芯I以及形成机车进油体底面的底部砂芯组合而成。4.根据权利要求3所述的一种机车进油体砂芯的制作方法，其特征在于：所述油道芯I和油道芯II拼合成形成机车进油体油道I的油道芯；该油道芯从弯折处被分割成油道芯I和油道芯II。5.根据权利要求3所述的一种机车进油体砂芯的制作方法，其特征在于：所述油道...

【专利技术属性】
技术研发人员：李诚，
申请(专利权)人：四川南车共享铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51