一种数字化无模砂型挤压成形方法技术

本发明专利技术涉及一种数字化无模砂型挤压成形方法，属于铸造和快速成形的交叉领域。本发明专利技术方法的步骤为：根据砂型形状建立CAD模型，根据CAD模型建立砂型的近似模型，编写挤压头控制代码，控制挤压头生成砂型的近似形状；导入造型材料，挤压造型，得到砂型预成形件，将砂型预成形件进行铣削加工得到最终砂型。与现有的传统造型方法相比，本发明专利技术造型方法省去了模具制造环节，减少加工工序，缩短生产周期，极大的降低了砂型生产成本；尤其适用于形状复杂的小批量砂型的加工制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于铸造与快速成形的交叉

技术介绍
铸造是制造业的基础，也是国民经济的基础产业，各行各业都离不开铸件。铸造是较经济的毛坯成形方法，对于形状复杂的制件，铸造更能显示出经济性，如汽车发动机的缸体和缸盖，船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。对于一些难以切削的零部件，如镍合金零件不 用铸造方法无法成形。同时，铸造的零部件尺寸和重量的适应性很宽，金属种类几乎不受限制，近年来，随着国民经济的高速发展，我国铸造业也迅猛发展，各类铸件的产量持续增长。在各类铸造工艺里，砂型铸造由于其所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来一直是铸造生产中的基本工艺。而砂型铸造中砂型的制备尤为主要，它直接决定了铸件的质量水平、生产成本、生产效率及环境污染程度。现有的砂型造型方法分手工造型和机械造型两种，实质都是紧砂和起模，但对于小批量、形状复杂的砂型，造型机的模具制造和加工则会产生巨大的损失，尤其是单件砂型制备时，模具的使用即为一次性，成本较高，同时更换模具亦会占据整个造型流过程中的大量时间。本专利技术提出，可提高砂型近形性，减少后期加工工序，同时挤压平台具有自适应性，解决了小批量、形状复杂的砂型制备成本高、耗时长的问题。
技术实现思路
本专利技术主要是提供，该造型方法利用挤压平台的自适应性制造出近形性较好的砂型，同时挤压阵列的损耗集中在某一个或几个挤压头处，这些挤压头可拆卸和更换，延长了模具的使用寿命。I.，其特征在于，具体步骤如下 ①根据砂型形状建立CAD模型； ②根据CAD模型建立砂型的近似模型； ③根据砂型近似模型编写挤压阵列的控制代码； ④通过CAD驱动控制挤压阵列中各挤压头(4)生成砂型近似形状； ⑤根据砂型尺寸要求，选取大小合适的砂箱(3)安装并固定在工作台上； ⑥根据砂型要求，选取合适的造型材料导入砂箱(3)，进行造型；⑦通过CAD驱动控制挤压头(4)恢复初始位置，卸除砂箱(3)，取出砂型预成形件； ⑧将造型后得到的砂型预成形件进行数字化铣削加工。2.根据权利要求I所述的数字化无模砂型挤压成形方法，所述的挤压头(4)可以是模具钢、45#钢及其他高性能材料，挤压头(4)截面可为正方形、三角形或六边形。3.根据权利要求I所述的数字化无模砂型挤压成形方法，所述的挤压阵列可以是截面等大小的挤压头(4)均匀密布的阵列，也可以是截面尺寸不一的挤压头(4)无间隙组合排布的阵列。4.根据权利要求I所述的数字化无模砂型挤压成形方法，所述的根据砂型近似模型生成砂型近似形状，控制各挤压头(4)组成挤压阵列时不应与砂型近似模型曲面相交，应预留Imm 3mm的加工余量。5.根据权利要求4所述的根据砂型近似模型生成砂型近似形状，生成砂型近似形状后锁紧各挤压头(4)位置。6.根据权利要求I所述的挤压阵列可在造型过程中对造型材料进行加热。本专利技术有益的效果是 I.设备自动化水平高，制备过程可控，可以依据制件规格要求进行小批量、外形结构复·杂砂型的加工。2.制件近形性好，后期切削工艺简单、快捷。3.挤压平台的损耗集中在单个或多个挤压头处，只需更换部分挤压头，极大的节省了成本，实现了低成本、高效率的砂型制造。附图说明图I为本专利技术挤压成形示意 图2为造型后砂型预成形件示意 图3为铣削加工后砂型示意 图4为本专利技术流程示意图。附图标记I一电机； 2—压板；3—砂箱；4一挤压头；5—传动设备。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术进行详细的说明。本专利技术数字化无模砂型挤压成形方法具体步骤如下 A、根据砂型形状建立CAD模型； B、根据CAD模型建立砂型的近似模型； C、根据砂型的近似模型编写挤压阵列控制代码； D、通过CAD控制挤压头(4)的移动距离，使挤压阵列上各挤压头(4)生成砂型近似形状； E、根据砂型尺寸要求选取相应的砂箱(3)，安装并固定在工作台上； F、将搅拌均匀的型砂和粘结剂导入砂箱，下降压板(2)，进行挤压造型； G、造型完成，通过CAD控制挤压头(4)恢复初始位置，卸除砂箱(3)，得到如图2砂型的预成形件； H、对砂型预成形件进行数字化铣削加工，得到如图3的最终砂型。上述实施例是对本专利技术的上述内容作进一步的说明，不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化无模砂型挤压成形方法，其特征在于，具体步骤如下：①？？根据砂型形状建立CAD模型；②？？根据CAD模型建立砂型的近似模型；③？？根据砂型近似模型编写挤压阵列的控制代码；④？？通过CAD驱动控制挤压阵列中各挤压头（4）生成砂型近似形状；⑤？？根据砂型尺寸要求，选取大小合适的砂箱（3）安装并固定在工作台上；⑥？？根据砂型要求，选取合适的造型材料导入砂箱（3），进行造型；⑦？？通过CAD驱动控制挤压头（4）恢复初始位置，卸除砂箱（3），取出砂型预成形件；将造型后得到的砂型预成形件进行数字化铣削加工。

【技术特征摘要】
1.一种数字化无模砂型挤压成形方法，其特征在于，具体步骤如下 ①根据砂型形状建立CAD模型； ②根据CAD模型建立砂型的近似模型； ③根据砂型近似模型编写挤压阵列的控制代码； ④通过CAD驱动控制挤压阵列中各挤压头(4)生成砂型近似形状； ⑤根据砂型尺寸要求，选取大小合适的砂箱(3)安装并固定在工作台上； ⑥根据砂型要求，选取合适的造型材料导入砂箱(3)，进行造型； ⑦通过CAD驱动控制挤压头(4)恢复初始位置，卸除砂箱(3)，取出砂型预成形件； 将造型后得到的砂型预成形件进行数字化铣削加工。2.根据权利要求I所述的数字化无模砂型挤压成形方法，所述的挤压头(4)可以是模...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，刘丰，吴晓川，康怀镕，宋祥宇，顾兆现，
申请(专利权)人：机械科学研究总院先进制造技术研究中心，
类型：发明
国别省市：