e-works数字化企业网  »  文章频道  »  先进制造技术  »  三维打印

砂型3D打印技术对刹车盘铸造工艺的优化

2017/10/20    来源:互联网    作者:游志勇  张鹏  孙战  蔡来强  张拓      
关键字:喷墨砂型3D打印技术  风道刹车盘  铸造工艺  Creo2.0  
通过比较喷墨砂型3D打印技术铸造工艺和传统砂型铸造工艺生产风道刹车盘的不同,展示喷墨砂型3D打印技术的优点及对铸造工艺的优化。

    3D打印技术作为近年来热门的高新技术,在铸造行业中已经有了很多的应用,并开发研制出了相关的3D打印产品与服务,主要集中在直接打印金属产品和快速制造铸型方面。本文采用的砂型3D打印技术是3D打印技术在快速制造铸型方面的应用。

1 零件的结构及铸造要求

    风道刹车盘的三维效果图如图1 所示,材质是HT250,其轮廓尺寸为285 mm×285 mm×45 mm,铸件的金相组织要均匀,外轮廓全都要机加工,精加工后不得有气孔、缩松、砂眼的任何铸造缺陷。铸造收缩率为1.0%。机械加工余量为:大平板3.5mm,侧面2.5 mm,底面2.5 mm。

    1

    图1 风道刹车盘三维效果图

2 两种铸造工艺的相同之处

    图2为两种铸造工艺选择的分型面,该刹车盘水平放置,水平分型,中心采用整体砂芯形成铸件的内部表面及风道。这样放置既可以降低砂箱高度,又方便起模,利于下芯,而且浇注系统设置方便。图3 为浇注系统的设计,根据铸件结构、浇注位置和分型面,可选择压边浇口顶注式浇注系统,并且是封闭式的。该浇注系统的压边浇口的压边缝隙为阻流断面,所有的浇道都能充满,具有良好的挡渣能力,能避免气体卷入,而且节省金属,方便清理。直浇道位于铸件的正上方,两个压边浇口对称分布于铸件上方,压边浇口与铸件由一条缝隙连接。另外,由于本铸件是圆盘件,使用两条中心对称的弧形的内浇道将压边浇口与直浇道相连,这样可以保证铸件两侧对称充型,并使液流环形平稳的流入铸件,减少金属液对型壁的冲击。两个压边浇口还可以起到补缩的作用,防止缩松、缩孔等缺陷。

    2

    两种铸造工艺在分型面选择、浇注系统等方面是相同的,但是在其它部分的设计表现出不同。

3 传统铸造工艺

3.1 砂芯的设计

    图4为传统工艺设计的砂芯的三维模型图。砂芯要有良好的透气性,对铸件收缩的可退让性,良好的强度,能承受轻微的冲击和金属液流的冲刷。

    根据风道刹车盘铸件的结构分析,本次设计的砂芯为整体砂芯,下芯时,整个砂芯利用设置在风道部分位置的水平环形芯头固定在铸型中。

    3

    图4 砂芯

3.2 模样的设计

    图5为传统铸造工艺设计的模样的三维模型图。模样必须具有合适的强度、刚度及足够的尺寸精度和表面质量,这样才能形成满足铸造工艺要求的型腔。本次设计的风道刹车盘铸件,中间的风道部分要使用砂芯才能成型,所以在这个部位设置有芯头,用来将砂芯安装固定在铸型中。

    4

    图5 模样

责任编辑:张纯子
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐