[发明专利]一种基于3D打印技术整体浇铸电力金具的方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造工装设备领域，涉及一种基于3D打印技术整体浇铸电力金具的方法。

背景技术

目前电力金具的成型方法主要有铸造和锻压两种。电力金具锻造工艺按方式可以分为自由锻造和模锻，按锻造温度分为热锻、温锻、和冷锻，常用的方式为热锻。自由锻造时，锻造师应控制每次锻造的压下量，对操作者要求比较高。模锻需要设计模具，使毛坯变形获得锻件，时间周期较长，生产成本很高，同时现有技术铸造需要先制备出电力金具中各每个部件，然后再进行装配，然后装配过程中存在装配的误差，并且劳动量较大，同时其内部组织与力学性能不一致，从而造成在使用过程中断裂的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于3D打印技术整体浇铸电力金具的方法，该方法制备的电力金具不存在装配误差的问题，并且电力金具内部组织与力学性能一致。

为达到上述目的，本发明所述的基于3D打印技术整体浇铸电力金具的方法包括以下步骤：

绘制待制备电力金具的三维模型，再将所述待制备电力金具的三维模型输入到3D打印机中，3D打印机根据所述待制备电力金具的三维模型制备待制备电力金具模型、若干浇铸通道、排气通道、浇口棒及浇口，其中，浇铸通道的一端与待制备电力金具模型的内部相连通，浇铸通道的另一端与浇口棒相连通，浇口棒与浇口相连通，排气通道的两端分别与浇口及浇口棒相连通；

2)给待制备电力金具模型的外壁、浇铸通道的外壁、排气通道的外壁、浇口棒的外壁及浇口的外壁上制备型壳，然后给型壳的外壁上包裹一层耐火材料；

3)采用同压蒸汽法熔去型壳内部的待制备电力金具模型、浇铸通道、排气通道、浇口棒及浇口；

4)焙烧所述型壳，再将熔融状态的金属材料从浇口对应型壳中的位置倒入到型壳内，熔融状态的金属材料进入到待制备电力金具模型对应型壳中的位置中，同时，待制备电力金具模型对应型壳中的位置中的气体从排气通道对应型壳中的位置的内部排出，再进行冷却，然后去除型壳，得所需的电力金具。

待制备电力金具模型为空心结构，待制备电力金具模型的壁厚大于等于0.8mm。

所述浇铸通道的横截面为正方形或圆形，所述正方形的边长大于等于20mm，所述圆形的直径大于等于35mm。

排气孔的横截面为直径大于等于20mm的圆形。

所述浇口为圆锥型结构，浇口上部开口的直径为100mm，浇口下部开口的直径为45mm。

步骤2)中给待制备电力金具模型的外壁、浇铸通道的外壁、排气通道的外壁、浇口棒的外壁及浇口的外壁上制备型壳的具体操作为：

给待制备电力金具模型的外壁、浇铸通道的外壁、排气通道的外壁、浇口棒的外壁及浇口的外壁上分多次涂挂涂料及撒砂，其中，每次完成涂挂涂料及撒砂后进行干燥及硬化，从而在待制备电力金具模型的外壁、浇铸通道的外壁、排气通道的外壁、浇口棒的外壁及浇口的外壁上形成一层型壳。

所述耐火材料为石英。

步骤1)中3D打印机以光敏树脂为成型材料根据所述待制备电力金具的三维模型制备待制备电力金具模型、若干浇铸通道、排气通道、浇口棒及浇口。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于3D打印技术整体浇铸电力金具的方法在制备电力金具的过程中，先通过3D打印技术制备待制备电力金具模型、若干浇铸通道、排气通道、浇口棒及浇口，然后再待制备电力金具模型的外壁上、浇铸通道的外壁上、排气通道的外壁上、浇口棒的外壁上及浇口的外壁上制备型壳，再去除型壳内部的待制备电力金具模型、浇铸通道、排气通道、浇口棒及浇口，最后再采用整体铸造的方法形成所需的电力金具，使电力金具各位置的材料相同，避免装配工作和装配误差，制备的电力金具内部组织与力学性能均一，减少了电力金具在工作过程中出现的断裂失效情况。

附图说明

图1为本发明的实施例一中三维模型制备待制备电力金具模型1、若干浇铸通道2、排气通道4、浇口棒5及浇口3的位置关系图；

图2为本发明的实施例一中电力金具与浇铸通道2的位置关系图；

图3为本发明的实施例一中待制备电力金具模型1的结构示意图。

其中，1为待制备电力金具模型、2为浇铸通道、3为浇口、4为排气通道、5为浇口棒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明所述的基于3D打印技术整体浇铸电力金具的方法包括以下步骤：