一种用于激光3D打印砂型/砂芯的气道设计方法技术

技术编号:40973307 阅读:47 留言:0更新日期:2024-04-18 21:22
本发明专利技术公开了一种用于激光3D打印砂型/砂芯的气道设计方法,步骤如下:根据零件结构特点设计铸造工艺、浇注系统、冒口,根据激光3D打印原则设计砂型和砂芯;对砂型/砂芯进行气道设计;对砂型和砂芯进行激光3D打印,清除浮砂后进行加热固化形成铸型;对铸型进行埋箱,在埋箱过程中将导气绳插入铸型外壁预留的气道孔中;向铸型浇注金属液,直至铸型被浇满,在浇注开始时对导气绳进行点火,直至气体自主燃烧。使用该种气道设计方法可以对砂型/砂芯中气道的形状、尺寸、位置、深度进行自由设计,提高了设计灵活性,降低了制造难度。通过该种气道设计方法设计制造的砂型/砂芯的排气能力有显著增强,尤其是适合复杂铸件砂型/砂芯的排气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铸造和增材制造相关领域,更具体地,涉及一种用于激光3d打印砂型/砂芯的气道设计方法。


技术介绍

1、砂型/砂芯在高温金属液的作用下,由于水分蒸发及有机物的挥发、分解和燃烧,在浇注后很短时间内会产生大量气体。当砂芯排气不良时,这些气体会侵入到金属液中,使铸件产生气孔缺陷。因此,在砂芯的结构设计、制造,以及在下芯、合型操作中,都要采取必要的措施,使浇注时在砂芯中产生的气体能顺利地通过气道及时排出。

2、传统的铸造排气设计主要是在砂型/砂芯上手动开设气道使得气体排出,该种方法主要存在两个问题:一是依赖熟练工操作技术,气道的开设位置、大小、深度均由经验判断,无法直观的观测;二是对于复杂结构或具有复杂曲面部位的铸件,普通的气道开设方式并不能很好的实现铸件复杂部分的排气通道的制作,而这类部位往往是铸件中最需要进行排气防止出现缺陷或防止型腔中有气体的位置。

3、激光3d打印砂型/砂芯技术具有显著的模具制造优势,如周期短、成本经济、尺寸精确度高以及表面品质优良等特性。然而,根据雍七贤的《覆膜砂型(芯)铝合金液界面气体背压的研究》,覆膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于激光3D打印砂型/砂芯的气道设计方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,所述气道的横截面积与砂型的截面积相关,气道的横截面积与砂型横截面积比为1:9-1:3。

3.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,在砂型和砂芯的横截面形状和尺寸不规则时,气道的截面尺寸跟随砂型和砂芯的横截面形状变化,也就是气道的流线形状与砂型外形轮廓保持一致,气道的横截面面积大小应随砂型砂芯横截面积增大而增大。

4.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,在砂型和砂芯截面为椭圆形、圆形、圆角矩形、键槽形或截面面积超过...

【技术特征摘要】

1.一种用于激光3d打印砂型/砂芯的气道设计方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,所述气道的横截面积与砂型的截面积相关,气道的横截面积与砂型横截面积比为1:9-1:3。

3.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,在砂型和砂芯的横截面形状和尺寸不规则时,气道的截面尺寸跟随砂型和砂芯的横截面形状变化,也就是气道的流线形状与砂型外形轮廓保持一致,气道的横截面面积大小应随砂型砂芯横截面积增大而增大。

4.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,在砂型和砂芯截面为椭圆形、圆形、圆角矩形、键槽形或截面面积超过0.2m2的情况下,气道采用圆形截面,气道的个数也应相对增多,单个气道横截面积与砂型砂芯横截面积之比应小于1:40,多个气道的总截面积与砂型的横截面积比应仍为1:9-1:3。

5.根据权利要求1所述的气道设计方法,其特征在于,所述气道长度与气道位置处砂型和砂芯长度方向的尺寸比为0.6-0.8,保证砂型砂芯气道末端仍存在一定厚度,防止金属液进入。

6.根据权利要求1所述的气道设计...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚山惠旭何生平李广宇王新璋姚平坤詹磊房灿峰孙长海
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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