[发明专利]一种中间体砂芯加工方法及3D打印中间体砂芯

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，更具体地说，涉及一种3D打印中间体砂芯，还涉及一种中间体砂芯加工方法。

背景技术

液力传动箱是机车的常见组成部件，液力传动箱的组成结构中，中间体是其重要零部件之一，其材质为HT200。整个中间体结构由两个法兰平面通过一个进油管横向连接而成，结构十分复杂。

中间体结构多通过铸造成型进行加工制造，传统砂型铸造工艺需十多个砂芯，并且得由有长时间手工造型经验的铸工才能完成。这种方法对人工依赖性大，砂铁比高。随着3D打印技术的发展，对于砂芯可以采用3D打印进行造型。

然而，在采用3D打印造型技术以后，原有的十余块砂芯被合并模块化造型，减少为一个生产铸件只需三块砂芯。虽然造型精准，节约生产周期，但在组芯的过程中为保证组芯的精度，一般通过打印定位销与定位孔来保证组芯时的精准定位。因此，就需要砂芯富余一定的吃砂量。这样耗砂量增大，进而难以减低砂铁比，增加了生产成本。

综上所述，如何有效地解决3D打印中间体砂芯耗砂量大、难以降低砂铁比、增加生产成本等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种3D打印中间体砂芯，该汽车3D打印中间体砂芯的结构设计可以有效地解决3D打印中间体砂芯耗砂量大、难以降低砂铁比、增加生产成本的问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种3D打印中间体砂芯，包括多个砂芯模块，多个所述砂芯模块组合形成中间体砂芯，相邻的两个所述砂芯模块中一个所述砂芯模块上设置有榫头，另一个所述砂芯模块上设置有与所述榫头配合的榫槽。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，多个所述砂芯模块两两间均通过榫头与榫槽连接。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，每两个所述砂芯模块上均分别设置有用于连接二者的至少一个榫头和至少一个榫槽。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，所述砂芯模块上的所述榫头与榫槽相邻。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，两个所述砂芯模块上用于连接二者的榫头和榫槽分别位于每个所述砂芯模块相邻的两个面上。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，所述砂芯模块包括上砂芯模块、中砂芯模块和下砂芯模块。

优选地，上述3D打印中间体砂芯中，所述上砂芯模块上设置有用于与所述中砂芯模块连接的榫槽和用于与所述下砂芯模块连接的榫槽和榫头；所述中砂芯模块上设置有分别用于与所述上砂芯模块和下砂芯模块连接的榫头；所述下砂芯模块上设置有用于与所述中砂芯模块连接的榫槽和用于与所述上砂芯模块连接的榫头和榫槽。

本发明提供的3D打印中间体砂芯包括多个砂芯模块，多个砂芯模块组合后能够形成中间体砂芯，相邻的两个砂芯模块中，其一设置有榫头，另一个设置有与之配合的榫槽或榫眼。也就是相邻的两个砂芯模块通过榫头与榫槽或者榫头与榫眼的咬合连接。

应用本发明提供的3D打印中间体砂芯，在原有3D打印造型技术的优势下，砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接。能够提供一种模块化的中间体砂芯，使得生产效率提升，生产周期缩短，同时由于有效降低了砂芯模块的数量，克服了传统铸造生产中砂芯数量多导致配合误差的问题，不仅靠砂芯自身提高了稳固性和组芯的精准度，最大限度的体现出了3D打印尺寸精度高和处理复杂型芯的能力。砂芯间通过榫头与榫槽的咬合进行连接，无需额外打印定位销与定位孔，有效降低了耗砂量。同时大幅减少了装配定位数量，吃砂量相应减少。进而降低了砂铁比和生产成本，且吃砂量的减少工作箱的利用率随之增加，达到降本增效的目的。

在一种优选的实施方式中，本发明提供的3D打印中间体砂芯，每两个砂芯模块上均分别设置有用于连接二者的至少一个榫头和至少一个榫槽，且砂芯模块上用于连接二者的榫头和榫槽位于砂芯模块相邻的两个面上。也就是通过榫槽与榫头连接的两个砂芯模块中，在相邻的两个面上均设置有榫槽与榫头的连接，故能够从两个方向上均限制两个砂芯的相对运动，也就使得两个砂芯难以发生相对扭动，具有很好的强度和稳固性。

本发明还公开了一种中间体砂芯加工方法，包括步骤：

建立中间体砂芯三维模型；

将所述中间体砂芯三维模型进行模块化切分，切分出多个砂芯模块模型，且相邻的两个所述砂芯模块模型中的一个具有榫头另一个具有与之相应的榫槽或榫眼；

根据所述砂芯模块模型，3D打印出各个砂芯模块；

组芯。

附图说明