[实用新型]一种3D Kagome点阵夹芯板浇注系统

说明书

技术领域

本实用新型属于低压熔模铸造工艺领域，具体涉及一种3DKagome点阵夹芯板浇注系统。

背景技术

现代航空航天飞行器部件在承载的同时，还应该提供散热、电子屏蔽或吸收冲击能量等其他功能。在传统的结构设计中，一部分材料用来满足结构的强度刚度等力学性能要求，另一部分材料则用来满足散热、电子屏蔽等其他要求。这种材料的设计与选择和结构功能的分离设计，不能在大幅度减重的同时满足多功能要求。而点阵夹芯结构正是综合考虑了材料设计、结构设计和功能设计因素的新型结构功能材料，能够满足飞行器构件的超轻结构设计(轻质、高比强度、高比刚度等)和多功能性(散热、电子屏蔽等功能)要求。另外，点阵夹芯板这种超轻质结构材料的设计应用，在减轻了其质量的同时，也大幅的减少了对常规能源、材料的需求，这也就有效的降低了对环境的污染程度。因而，点阵夹芯结构被认为是当前国际上认为最具前景的新型先进轻质超强韧结构。其中，3D-Kagome点阵夹芯板，相对于其他的四面体型、金字塔型点阵夹芯板具有更高的强度和抗屈曲性能，在受剪切作用时，表现出更好的各向同性性能。传统的点阵夹芯板制造工艺由于设计缺陷易于出现缩孔缩松等缺陷，更甚至出现冷隔、浇不足的情形，因此亟待开发一种能够使得点阵夹芯板完整成型的浇注系统。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种3DKagome点阵夹芯板浇注工艺方案，具体技术方案如下：

一种3DKagome点阵夹芯板浇注系统，包括升液管、工字形浇道、立筒、点阵夹芯板，工字形浇道下方与升液管相通；4根立筒分别设置于工字形道的翼缘上且与工字形浇道连通；点阵夹芯板与4个立筒浇道相连。

作为优选，所述的工字形浇道与升液管、立筒均呈垂直设置。

作为优选，所述的点阵夹芯板每面各设置有2个立筒组成的垂直缝隙式浇道。

作为优选，所述的立筒顶部高度高于点阵夹芯板顶部。

本实用新型采用双立缝低压浇注系统浇注的3DKagome点阵夹芯板浇注过程中金属液充型平稳、避免了紊流、卷气等现象。该浇注系统中点阵夹芯板每面各设置有2个立筒，能保证3DKagome点阵夹芯板的良好成型；且浇注成型后，成型性好、无冷隔和浇不足等现象、无缩孔缩松缺陷、组织致密。

附图说明

图1为3DKagome点阵夹芯板浇注系统的立体结构示意图；

图2为3DKagome点阵夹芯板浇注系统的侧视图；

图3为3DKagome点阵夹芯板浇注系统的的正视图。

图中：升液管1、工字形浇道2、立筒3和点阵夹芯板4。

具体实施方式

下面结合附图和实施方案对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1～3所示，3DKagome点阵夹芯板浇注系统，其特征在于，包括升液管1、工字形浇道2、立筒3、点阵夹芯板4，工字形浇道2下方与升液管1相通；4根立筒3分别设置于工字形道2的翼缘上且与工字形浇道2连通。该设计能够使浇注过程中，3DKagome点阵夹芯板成型良好，无冷隔和浇不足等现象、无缩孔缩松缺陷。点阵夹芯板4与4个立筒浇道相连。立筒3顶部高度高于点阵夹芯板4顶部。

工字形浇道2与升液管1、立筒3均呈垂直设置，以保持熔融合金平稳上升。

为了进一步保持平稳性，提高浇注成型的点阵夹芯板的性能，4个立筒3可在板两侧均匀排布，即点阵夹芯板4每面各设置有2个立筒3组成的垂直缝隙式浇道。

基于上述浇注系统，可以设计一种3DKagome点阵夹芯板浇注工艺。首先将三维模型导入快速成型设备制备3DKagome点阵夹芯板及浇注系统蜡模模型，将蜡模表面均匀涂覆由粘结剂、耐火材料粉、微量添加剂组成的陶瓷浆料后，及时撒上200目的二氧化锆砂；重复七次后进行焙烧，去除蜡型得到陶瓷型壳，进行低压浇注。

浇注时，合金熔体通过升液管1腔室上升至工字形浇道2腔室，并经过立筒3组成的垂直缝隙式浇道，再进入点阵夹芯板。经过实际验证，利用该砂型浇注方案浇注的点阵夹芯板其浇注效果好，效率也大大提高。

以上所述的实施方式并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。