[发明专利]一种多路阀铸件的铸造砂型

说明书

本发明涉及铸造技术领域内一种多路阀铸件的铸造砂型结构，包括盖板芯、复合式阀芯和底板芯，所述盖板芯用于成型铸件顶侧外轮廓的型腔结构，所述底板芯用于成型铸件底侧外轮廓的型腔结构，所述复合式阀芯通过3D打印成型，用于成型铸件顶侧到底侧之间外周的全部型腔结构和铸件内部全部的阀孔芯和流道芯，所述盖板芯、复合式阀芯和底板芯合型后组成铸造砂型的芯包，所述复合式阀芯的上分型面和下分型面之间的沿周吃砂量为10～80mm，所述芯包外周配合设有上外模和下外模，所述芯包内对应的部位设有与铸件的型腔连通的内浇道和冒口通道，所述上外模和/或下外模内部配合设有与芯包对应连通的浇注系统通道、冒口通道和排气孔。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种内腔结构复杂的多路阀铸件的铸造砂型结构。

背景技术

多路阀铸件用于挖掘机等工程机械，是工程机械的核心零部件。多路阀铸件整体外轮廓多为长方体状，内部设有多个阀孔和流道孔纵横交错，制芯过程中起模困难，需要出很多小芯。另外，多路阀铸件心部金属液散热条件极差，凝固时间长，流道孔等部位容易出现粘砂、脉纹等缺陷。现有的多路阀铸造工艺，将内部油道阀芯拆成多个覆膜砂芯盒成形工艺的小芯，然后将小芯组成芯包，整体浸涂、烘干，下入潮模砂型内。这种工艺工序繁多，工作量大，砂芯之间组合面在铸造过程中会形成批缝，难以清理；另外，这种工艺生产过程中砂芯和铸件的废品率都很高，极易出现砂芯在浇注过程中变形、断芯、粘砂、脉纹等铸造缺陷。

随着3DP等砂型增材制造技术的兴起，逐渐探究用增材制造技术生产集成式的阀芯，彻底消除多路阀铸件内腔披缝。并且通过集成所有阀孔芯、流道芯结构至一个复合阀芯，并在沿周设计连接结构，将所有阀杆芯、流道芯做成复合式阀芯，提升阀芯的整体刚度，避免在半成品制作及浇注过程中，产生砂芯变形、断芯等问题。

公开号为CN109128010A的一种液压阀类铸件的铸造方法的发明专利申请，公开了一种新的基于3D打印成形工艺的铸造成形方法，取液压阀的底面与液压阀的顶面作为型芯的拆分面，将液压多路阀铸件的型芯分成底芯、中间芯和上盖芯；采用3D打印的方式打印中间芯；采用3D打印机打印底芯、上盖芯和/或采用木模型制备底芯、上盖芯；组装所述底芯与所述中间芯；组装所述上盖芯于所述中间芯上。对于大型这种工艺中间芯的体积、重量还是偏大，不利于3D打印降本增效控制，而且3D打印的中间芯的清砂、流涂时内部结构不便于观赛，翻转操作不便。

发明内容

本发明针对现有技术中多路阀铸件的3D打印砂型结构复杂，砂芯结构笨重，3D打印成本高的问题，提供一种多路阀铸件的铸造砂型结构，将多路阀铸件的内部腔道集成在一个复合式阀芯内，与盖板芯和底板芯合型组成吃砂量较小的芯包，外部嵌设上外模和下外模包围芯包，以降低砂型3D打印部分的体积，并有效避免铸件浇注过程中的披缝，提高铸件尺寸精度。

本发明的目的是这样实现的，一种多路阀铸件的铸造砂型，包括盖板芯、复合式阀芯和底板芯，所述盖板芯用于成型铸件顶侧外轮廓的型腔结构，所述底板芯用于成型铸件底侧外轮廓的型腔结构，所述复合式阀芯通过3D打印成型，用于成型铸件顶侧到底侧之间外周的全部型腔结构和铸件内部全部的阀孔芯和流道芯，所述盖板芯、复合式阀芯和底板芯合型后组成铸造砂型的芯包，所述复合砂芯的上分型面和下分型面之间的沿周吃砂量为10～80mm，所述芯包外周配合设有上外模和下外模，所述芯包内对应的部位设有与铸件的型腔连通的内浇道和冒口通道，所述上外模和/或下外模上内部配合设有与芯包对应连通的浇注系统通道、冒口通道和排气孔。

本发明的多路阀铸件的铸造砂型，将砂芯结构复杂的阀芯结构及阀芯周侧的外腔结构集成在一个复合式阀芯内，通过3D打印成型，上部配合设置盖板芯、下部配合设置底板芯，形成铸造砂型的芯包，实现砂芯结构的高度集成化，复合式阀芯通过3D打印成型，确保砂芯的精度，减少组芯误差造成的披缝，确保铸件内部腔道的质量。同时，芯包外部通过上外模和下外模包围，确保整体浇注砂型的吃砂量，减少砂型结构中3D打印部分的体积，降低复杂部位砂型及模具的制作难度和工艺成本。