冷冻砂型增材制造短流程成形方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及冷冻砂型绿色铸造技术领域，提出了一种冷冻砂型增材制造短流程成形方法与装置，主要包括：铺砂盒、涡旋制冷器、打印装置、托板、回收箱、机架、电机、开关板、挡流板、过滤筛网、涡轮风扇、调控板、隔板和导轨机构。该装置及方法利用铺砂、打印和快速均衡制冷装置进行冷冻砂型的造型，通过涡旋制冷器利用热传导原理实现型砂打印面薄层的快速制冷与成形，同时成形室两侧通过涡轮风扇向成形室输送低温气体，利用热对流的原理实现成形室芯部与表面的均衡制冷，进而实现复杂冷冻砂型的快速制造与保存。成形室下方两侧设置自动开关板，利用砂型的重力和流动性实现打印区域的快速清砂，在获得满足尺寸精度要求的冷冻砂型的同时缩短了冷冻砂型制备工艺流程。短了冷冻砂型制备工艺流程。短了冷冻砂型制备工艺流程。

【技术实现步骤摘要】
冷冻砂型增材制造短流程成形方法与装置


[0001]本专利技术涉及铸造
砂型的造型工艺，尤其涉及冷冻砂型增材制造快速均衡制冷与短流程清砂方法与装置。

技术介绍

[0002]冷冻铸造作为一种绿色铸造工艺，型砂重复利用率高，铸造过程无污染，获得的铸件组织性能优异，是一种具有良好发展潜力的绿色制造技术。冷冻铸造的生产工艺主要有造型、冷冻和浇铸三道工序，其中前两道工序的精度决定了浇铸铸件的成形效果。目前，冷冻铸造的铸型制造多采用手工翻砂造型的方法，利用混合了一定比例水的型砂和模具进行手工翻砂获取铸型，主要用于制造形状简单的铸型，而对于形状复杂的铸型，一方面造型所需模具制造周期长，生产成本高，另一方面冷冻造型困难，且容易造成冷冻砂型尺寸精度低等问题。
[0003]冷冻砂型的冷冻方法通常采用液氮制冷或冰箱制冷的方式，利用热传导的原理进行砂型冷冻造型，通过液氮或冰箱的低温环境与砂型界面换热逐步实现砂型的冷冻固化，由于传热制冷速度慢导致砂型冻结固化所需时间长，特别是长时间的干燥制冷能源消耗巨大，可持续性不强。同时砂型表面容易丢失水分造成砂型表面精度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冷冻砂型增材制造短流程成形方法与装置，包括铺砂盒（1）、涡旋制冷器（2）、低温打印装置（3）、托板（4）、回收箱（5）、机架（6）、电机（7）、开关板（8）、挡流板（9）、过滤筛网（13）、涡轮风扇（14）、调控板（12）、隔板（11）和导轨机构（10），其特征在于：所述机架（6）上安装有倒立放置的电机（7），通过皮带与机架（6）中心的螺纹丝杠连接，控制托板（4）的上下移动；所述设备上方依次并排放置的铺砂盒（1）、涡旋制冷器（2）和打印装置（3），所述导轨机构（10）在设备两侧对称放置，其中铺砂盒（1）、涡旋制冷器（2）和打印装置（3）的底部均与导轨机构（10）连接；其中挡流板（9）、过滤筛网（13）、调控板（12）和托板（4）构成冷冻砂型的成形室，其中挡流板（9）与调控板（12）上下密封连接，过滤筛网（13）在挡流板（9）内部；所述回收箱（5）在成形室的一侧，用于回收成形室打印过程中多余铺设的型砂；所述开关板（8）位于成形室的下方。2.根据权利要求1冷冻砂型增材制造短流程成形装置，其特征在于;所述隔板（11）连接两个导轨机构，用于保证整体装置的平稳性。3.根据权利要求1所述的冷冻砂型增材制造短流程成形装置，其特征在于：挡流板（9）、过滤筛网（13）、调控板（12）、托板（4）为密封连接，确保成形室内的温度均衡，快速制冷与长时保温协同控制。4.根据权利要求1所述的冷冻砂型增材制造短流程成形装置，其特征在于：成形室前后面及侧面安装有涡轮风扇（14），与外接的循环制冷泵连接，为成形室提供低温环境。5.根据权利要求1所述的冷冻砂型增材制造短流程成形装置，其特征在于：过滤筛网（13）与涡轮风扇接触的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩秦，单忠德，房鑫亮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：