一种3D打印斜床身铸件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种3D打印斜床身铸件的制造方法，包括：步骤a，充型位置设置，根据浇注位置设置原则，铸件导轨设置在浇注方向的底部；步骤b，浇注系统形式设计，采用开放式浇注系统；步骤c，采用垂直分芯，按照长度方向上每一档内腔进行分芯，分芯数量比内腔数多一个；步骤d，砂芯结构设计，分芯后，对砂芯进行削减随形，然后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构；步骤e，组芯定位设计，在生产组芯前，砂胎上浇注系统及其周边刷涂铸造用涂料并沿周放置泥条，待涂料干燥后，在定位砂胎上放置过滤网，进行最后的流砂、浇注、打箱。本发明专利技术的有益效果是：有效的降低了斜床身铸件的3D打印用砂量、生产成本和导轨缺陷发生率；提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种运用3D打印技术来制造斜床身铸件的浇铸方法，具体的涉及一种3D打印斜床身铸件的制造方法，属于工业机械加工类领域。
技术介绍
在工业生产中，机床被广泛用于仪器仪表、电子、轻工、标准件、轴承业、汽配行业等零部件的加工。其中，斜床身铸件是高精密加工机床的主要零部件。在传统铸造业中，采用纯手工制造，此种方案的生产效率低，质量不稳定。随着3D打印技术的发展和推广，对斜床身采用3D打印技术铸造。3D打印组芯造型属无模铸造，省去造型和制芯两大工序，很大程度的提高了生产效率且质量稳定。根据斜床身特有结构及3D打印分芯原则（分芯数量少且方便清砂流涂），对其采用垂直分芯，即在水平方向上砂芯相对独立。每一块砂芯内包括铸件轮廓、浇冒系统以及其它辅助结构，为确保铸件精度，需借助其它工装进行定位组芯。斜床身结构表现为长度较长，且壁薄。为了实现浇注过程中铁水均匀、平稳、快速充型，传统工艺浇注系统一般为：横浇道采用“U”型（如图1所示），内浇道底返导轨、多点式进流。然而，砂芯设计须包含浇注系统并确保一定吃砂量，大大增加了3D打印用砂量，砂铁比增高。据计算统计，浇注系统用砂体积一般占总体积的10%-20%。为了使3D打印生产效率更高、成本更低，有必要降低这部分用砂量。为此，如何提供一种高效、低成本的斜床身铸件制造方法，是本专利技术研究的目的所在。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种3D打印斜床身铸件的制造方法，通过对浇铸系统的改进，降低3D打印砂铁比，从而能够降低斜床身的3D打印用砂量，提高生产效率，降低生产成本，从而提高产品质量。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种3D打印斜床身铸件的制造方法，包括以下步骤：步骤a，充型位置设置，根据浇注位置设置原则，铸件导轨设置在浇注方向的底部；步骤b，浇注系统形式设计，根据浇注系统设计原则，采用开放式浇注系统，所述的开放式浇铸系统的截面积比为1:1.5-2:2-4，所述的浇注系统的直浇道设置在铸件长度方向端头，横浇道设在铸件底部，过道片搭接在横浇道上部，内浇道底返导轨进流，铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨，在所述的过滤网上部设置集渣包，从中间导轨向两侧引流，所述的引流片截面确保三条导轨液面能够同时上升；步骤c，砂芯分块，采用垂直分芯，按照长度方向上每一档内腔进行分芯，分芯数量比内腔数多一个；步骤d，砂芯结构设计，分芯后，在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形，砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面，如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂量，然后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构；步骤e，组芯定位设计，垂直分芯，在水平方向上表现为相对独立，需进行定位，采用砂胎定位，通过模具形成能够与砂芯定位完美配合的砂型，所述的砂型包括定位结构及浇注系统，每一个砂芯设置2-3个定位台；在生产组芯前，砂胎上浇注系统及其周边刷涂铸造用涂料并沿周放置泥条，防止跑火，待涂料干燥后，在定位砂胎上放置过滤网，随后将砂芯按照顺序通过下芯定位依次放在定位砂胎上，进行最后的流砂、浇注、打箱后即得到所述的斜床身铸件。进一步的，在步骤b中，所述的横浇道距离铸件导轨的最小距离不低于100mm。进一步的，在步骤d中，所述的砂芯结构包括铸件轮廓、浇冒系统、吊运结构、定位结构、卡紧结构。本专利技术的有益效果是：有效的降低了斜床身铸件的3D打印用砂量、生产成本和导轨缺陷发生率；提高了生产效率。附图说明图1是斜床身铸件改进后浇注系统示意图。图2是斜床身铸件传统浇注系统示意图。图3是斜床身铸件3D打印组芯造型过程示意图。图4是两种浇注系统砂芯对比图。其中：铸件轮廓1、砂芯2、U型横浇道3、过滤网片4、内浇道5、横浇道6、过道片7、浮渣包8、引流片9、砂芯定位结构10、定位砂胎11、砂胎定位配合结构12。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。下面结合附图1-4对本专利技术做进一步分析。本专利技术的一种3D打印斜床身铸件的制造方法是通过对浇注系统的改进，来降低3D打印砂铁比：横浇道设置在铸件下部，内浇道底返导轨进流，取消浇注系统占用空间；本专利技术技术方案描述依次包括以下五个步骤：a、充型位置设置；b、浇注系统形式设计；c、砂芯分块；d、砂芯具体结构设计；e、组芯定位设计，如下述：步骤a，充型位置设置，根据浇注位置设置原则（重要结构尽量设置在浇注方向下部），导轨属铸重要结构，应设置在浇注方向的底部。步骤b，浇注系统形式设计，根据浇注系统设计原则（快—快速浇注、稳—平稳浇注、活—多点进流且内浇道尽量避免直冲砂芯），采用开放式浇注系统的截面积比1:1.5-2:2-4，直浇道设置在铸件长度方向端头，横浇道设在铸件底部（距导轨最小距离不低于100mm），过道片搭接在横浇道上部，内浇道底返导轨进流，铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨，在过滤网上部设置集渣包，能够浮渣且不至于堵塞过滤网；为实现平稳充型，从中间导轨向两侧引流，引流片截面需通过计算或模拟确保三条导轨液面能够同时上升，避免出现紊流。步骤c，砂芯分块，斜床身铸件结构在长度方向上的每一档内腔相对独立，侧壁筋板多为一个平面，宜采用垂直分芯，按照长度方向上每一档内腔进行分芯，分芯数量比内腔数多一个。步骤d，砂芯具体结构设计，分芯后，在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形。如图2所示，砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面，如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂量，有效的减少了3D用砂量；如图1所示的传统浇注系统则做不到。最后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构。设计后的砂芯应当包含铸件轮廓、浇冒系统、吊运结构、定位结构、卡紧结构等等。步骤e，组芯定位设计，垂直分芯，在水平方向上表现为相对独立，需进行定位。如图3所示，本技术方案采用砂胎定位，即通过模具形成能够与砂芯定位完美配合的砂型，砂型包括定位结构及浇注系统，每一个砂芯设置2-3个定位台即可；在生产组芯前，砂胎上浇注系统及其周边刷涂铸造用涂料并沿周设置泥条，防止跑火。待涂料干燥后，在相应位置放置过滤网，随后将砂芯按照顺序通过下芯定位依次放在定位胎上；最后流砂、浇注、打箱后即可得到所需的斜床身铸件。如图4所示，有效降低此类产品3D打印用砂10%-20%（图4阴影部分所示），大幅度提高了生产效率、降低了生产成本；斜床身铸件采用以上浇注系统，有效降低了导轨缺陷发生率。以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印斜床身铸件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，充型位置设置，根据浇注位置设置原则，铸件导轨设置在浇注方向的底部；步骤b，浇注系统形式设计，根据浇注系统设计原则，采用开放式浇注系统，所述的开放式浇铸系统的截面积比为1:1.5‑2:2‑4，所述的浇注系统的直浇道设置在铸件长度方向端头，横浇道设在铸件底部，过道片搭接在横浇道上部，内浇道底返导轨进流，铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨，在所述的过滤网上部设置集渣包，从中间导轨向两侧引流，所述的引流片截面确保三条导轨液面能够同时上升；步骤c，砂芯分块，采用垂直分芯，按照长度方向上每一档内腔进行分芯，分芯数量比内腔数多一个；步骤d，砂芯结构设计，分芯后，在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形，砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面，如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂量，然后在每一块砂芯底部设置能够独立定位的定位结构；步骤e，组芯定位设计，垂直分芯，在水平方向上表现为相对独立，需进行定位，采用砂胎定位，通过模具形成能够与砂芯定位完美配合的砂型，所述的砂型包括定位结构及浇注系统，每一个砂芯设置2‑3个定位台；在生产组芯前，砂胎上浇注系统及其周边刷涂铸造用涂料并沿周放置泥条，防止跑火，待涂料干燥后，在定位砂胎上放置过滤网，随后将砂芯按照顺序通过下芯定位依次放在定位砂胎上，进行最后的流砂、浇注、打箱后即得到所述的斜床身铸件。...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印斜床身铸件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，充型位置设置，根据浇注位置设置原则，铸件导轨设置在浇注方向的底部；
步骤b，浇注系统形式设计，根据浇注系统设计原则，采用开放式浇注系统，所述的开放式浇铸系统的截面积比为1:1.5-2:2-4，所述的浇注系统的直浇道设置在铸件长度方向端头，横浇道设在铸件底部，过道片搭接在横浇道上部，内浇道底返导轨进流，铁水经过过滤网后通过内浇道平稳进入中间导轨，在所述的过滤网上部设置集渣包，从中间导轨向两侧引流，所述的引流片截面确保三条导轨液面能够同时上升；
步骤c，砂芯分块，采用垂直分芯，按照长度方向上每一档内腔进行分芯，分芯数量比内腔数多一个；
步骤d，砂芯结构设计，分芯后，在保证吃砂量与整体强度前提下对砂芯进行削减随形，砂芯与砂胎分界面为横浇道顶部平面，如此砂芯结构不包含横浇道及底部吃砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗润青，李栋，
申请(专利权)人：宁夏共享模具有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64