一种利用反向模具制备砂型的方法及砂型制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂型铸造领域，尤其涉及一种利用反向模具制备砂型的方法及砂型制备方法。
【背景技术】
[0002]砂型铸造是指利用砂型生产铸件的铸造方法，铸钢、铸铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，砂型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
[0003]现有的砂型制备方法主要有三种，一种是采用模具翻砂造型(适合于批量生产)，一种是采用3D打印的方法堆积成型(适合于单件、小批量生产)，还有一种是采用雕刻铣削的方法加工而成(适合于单件、小批量生产)。而采用数控机床雕刻铣削砂型一般是先形成一个最大外形尺寸的长方体砂块，然后利用数控机床对砂块进行数字化铣削加工。但是，如果铸件结构复杂，相应的，砂型的结构也非常复杂，沟壑会比较多而且不规则，对砂块进行数字化铣削加工时就需要去除大量的佘料，生产周期较长，生产效率较低。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0005]鉴于上述现有技术的不足，本发明中提出一种利用反向模具制备砂型的方法及砂型制备方法，旨在解决复杂砂型进行数字化铣削加工时生产效率低的问题。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]一种利用反向模具制备砂型的方法，其中，包括以下步骤:
[0008]a、在砂型的三维模型上，添加加工佘量，得到具有加工佘量的砂坯的三维模型；
[0009]b、根据具有加工佘量的砂坯三维模型，反向形成反向模具的三维模型；
[0010]c、根据反向模具的三维模型，制作反向模具；
[0011]d、利用反向模具翻砂造型制成具有加工佘量的砂坯；
[0012]e、根据砂型的三维模型对具有加工佘量的砂坯进行数字化铣削加工，得到砂型。
[0013]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，步骤c中，所述反向模具选用软质、易削切的固体材料制成。
[0014]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，所述反向模具选用泡沫塑料、塑胶或木材制成。
[0015]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，所述反向模具选用泡沫塑料制成。
[0016]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，步骤c中，所述反向模具是直接对坯料进行数字化铣削加工制得。
[0017]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，对坯料进行数字化铣削加工前，对坯料进行预处理，预先去除大部分需要铣削的部分。
[0018]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，步骤a中，在砂型的三维模型表面添加5?25mm的加工佘量。
[0019]所述的利用反向模具制备砂型的方法，其中，步骤d中，翻砂造型的过程是把反向模具放入空砂箱中，然后填充型砂，填满砂箱后刮平，待型砂密实成型后，将反向模具取出，得到具有加工佘量的砂坯。
[0020]一种砂型制备方法，其中，所述砂型制备方法包括以下步骤:
[0021]根据砂型的三维模型，判断其结构是否复杂；若砂型的结构复杂，则采用如上所述的利用反向模具制备砂型的方法制备砂型，若砂型的结构简单，则直接对具有最大外形尺寸的长方体砂块进行数字化铣削加工制备砂型。
[0022]有益效果:本发明利用反向模具制备砂型的方法，选用容易加工的材质制作简易的反向模具，利用反向模具翻砂制备具有加工佘量的砂型，最后再通过数字化铣削加工，得到砂型。这种方法尤其适用于结构复杂、沟壑较多的砂型制备，可以大大减少切削量，提高砂型的制备效率。但是，并不适用于结构简单的砂型制备。
【附图说明】
[0023]图1为砂型的三维模型的结构示意图。
[0024]图2为具有加工佘量的砂坯的三维模型的结构示意图。
[0025]图3为反向模具的三维模型的结构示意图。
[0026]图4为具有最大外形尺寸的长方体砂块的三维模型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]本发明提供一种利用反向模具制备砂型的方法及砂型制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0028]本发明所提供的一种利用反向模具制备砂型的方法，此方法适用于结构复杂、沟壑较多的砂型制备。
[0029]具体地，所述利用反向模具制备砂型的方法，包括以下步骤:
[0030]a、在砂型的三维模型上，添加加工佘量，得到具有加工佘量的砂坯的三维模型；其中，砂型的三维模型如图1所示，具有加工佘量的砂坯的三维模型如图2所示；
[0031]b、根据具有加工佘量的砂坯的三维模型，反向形成反向模具的三维模型；其中，反向模具的三维模型如图3所示；
[0032]c、根据反向模具的三维模型，制作反向模具；
[0033]d、利用反向模具翻砂造型制成具有加工佘量的砂坯；
[0034]e、根据砂型的三维模型对具有加工佘量的砂坯进行数字化铣削加工，得到砂型。
[0035]其中，步骤a中添加加工佘量，是在砂型的三维模型表面添加5?25mm的加工佘量，这样，是为了使采用反向模具制备得到的砂坯，具有加工佘量，用于步骤e中对砂坯的数字化铣削加工。
[0036]步骤c中，所述反向模具选用软质、易削切、低成本的固体材料制成，因此，在对反向模具进行加工时，可以大大提高切削的进给量和进给速度，比直接加工砂坯的效率提高
5-10倍。所述反向模具可以选用泡沫塑料、塑胶或木材等，优选为泡沫塑料，因为泡沫塑料成本低、易切削、生产效率高。反向模具的制备方法，可以是直接对坯料进行数字化铣削加工制得，由于反向模具选用的坯料质地较软，加工进给量和进给速度可以适当的增大。而且，在进行数字化铣削加工前，还可以对坯料进行预处理，预先手工去除大部分需要铣削的部分，减少数字化铣削加工的时间，进一步提高生产效率。当所述反向模具可以选用泡沫塑料制成时，也可以通过注塑直接形成反向模具。另外，反向模具根据材料的特性，可以实现小批量翻制具有加工佘量的砂坯，并非仅使用一次就报废。
[0037]步骤d中，翻砂的过程可以是把反向模具放入空砂箱中，然后填充型砂，填满砂箱后刮平，待型砂密实成型后，将反向模具取出，就可以得到具有加工佘量的砂坯。
[0038]本发明利用反向模具制备砂型的方法，选用容易加工的材质制作简易的反向模具，利用反向模具翻砂制备具有加工佘量的砂坯，最后再通过数字化铣削加工，得到砂型。这种方法尤其适用于结构复杂、沟壑较多的砂型制备，可以大大减少切削量，提高砂型的制备效率。但是，并不适用于结构简单的砂型制备。
[0039]因此，本发明中还提供一种砂型的制备方法，所述砂型制备方法包括以下步骤:
[0040]根据砂型的三维模型，判断其结构是否复杂；若砂型的结构复杂，则采用上述利用反向模具制备砂型的方法制备砂型；若砂型的结构简单，则直接对具有最大外形尺寸的长方体砂块进行数字化铣削加工制备砂型。其中，具有最大外形尺寸的长方体砂块的三维模型如图4所示。
[0041]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，包括以下步骤: a、在砂型的三维模型上，添加加工余量，得到具有加工余量的砂坯的三维模型； b、根据具有加工余量的砂坯的三维模型，反向形成反向模具的三维模型； C、根据反向模具的三维模型，制作反向模具； d、利用反向模具翻砂造型制成具有加工余量的砂坯； e、根据砂型的三维模型对具有加工余量的砂坯进行数字化铣削加工，得到砂型。
2.根据权利要求1所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，步骤c中，所述反向模具选用软质、易削切的固体材料制成。
3.根据权利要求2所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，所述反向模具选用泡沫塑料、塑胶或木材制成。
4.根据权利要求3所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，所述反向模具选用泡沫塑料制成。
5.根据权利要求1?4任一所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，步骤c中，所述反向模具是直接对坯料进行数字化铣削加工制得。
6.根据权利要求5所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，对坯料进行数字化铣削加工前，对坯料进行预处理，预先去除大部分需要铣削的部分。
7.根据权利要求1所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，步骤a中，在砂型的三维模型表面添加5?25mm的加工余量。
8.根据权利要求1所述的利用反向模具制备砂型的方法，其特征在于，步骤d中，翻砂造型的过程是把反向模具放入空砂箱中，然后填充型砂，填满砂箱后刮平，待型砂密实成型后，将反向模具取出，得到具有加工余量的砂坯。
9.一种砂型制备方法，其特征在于，所述砂型制备方法包括以下步骤: 根据砂型的三维模型，判断其结构是否复杂；若砂型的结构复杂，则采用如权利要求1?8任一所述的利用反向模具制备砂型的方法制备砂型，若砂型的表面结构简单，则直接对具有最大外形尺寸的长方体砂块进行数字化铣削加工制备砂型。
【专利摘要】本发明公开一种利用反向模具制备砂型的方法及砂型制备方法，所述利用反向模具制备砂型的方法，选用容易加工的材质制作简易的反向模具，利用反向模具翻砂制备具有加工佘量的砂坯，最后再通过数字化铣削加工，得到砂型。这种方法尤其适用于结构复杂、沟壑较多的砂型制备，可以大大减少切削量，提高砂型的制备效率。
【IPC分类】B22C9-02
【公开号】CN104707937
【申请号】CN201510083871
【发明人】金枫, 卢强, 吴爵盛, 张全艺, 梁宜鉴, 李一鸣, 林佰达
【申请人】佛山市峰华卓立制造技术有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月13日