一種3d打印的汽車熱沖壓模具砂芯強(qiáng)度強(qiáng)化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印的汽車熱沖壓模具砂芯的強(qiáng)度強(qiáng)化的方法，屬于熱沖壓模具成型制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]熱沖壓模具作為熱沖壓生產(chǎn)線中的核心裝備，不但用于成形，還要給零件冷卻淬火。模具具有冷卻系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)淬火，保證模具的連續(xù)冷卻能力。模具內(nèi)部冷卻水道的設(shè)計(jì)優(yōu)化以及優(yōu)化后隨形水道熱沖壓模具的實(shí)現(xiàn)技術(shù)是熱沖壓模具設(shè)計(jì)制造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]3D打印，也叫快速成型，利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過(guò)快速成型設(shè)備，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型?？焖俪尚图夹g(shù)具有強(qiáng)大的造型能力，利用快速成型技術(shù)可以制作出復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的實(shí)體。使用3D打印可以得到熱沖壓模具成型所需要的砂型以及砂芯，但是由于打印材料覆膜砂的樹脂會(huì)在600°C失效，而澆注鋼水的溫度在1500°C以上，所以需要對(duì)3D打印得到的砂芯進(jìn)行強(qiáng)度強(qiáng)化。
[0004]熱沖壓模具內(nèi)部隨形冷卻水道的成形是熱沖壓模具制造的難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種3D打印的汽車熱沖壓模具砂芯的強(qiáng)度強(qiáng)化的方法，解決澆注時(shí)覆膜砂芯高溫強(qiáng)度不足的問(wèn)題。
[0006]一種3D打印的汽車熱沖壓模具砂芯的強(qiáng)度強(qiáng)化的方法，采用3D打印得到帶有通孔或者通槽的砂芯，然后將砂芯中穿入或者埋入鉬絲充當(dāng)芯骨后得到強(qiáng)化的砂芯。
[0007]所述帶有通孔或者通槽的砂芯為覆膜砂砂芯。
[0008]所述穿入或者埋入的鉬絲的熔點(diǎn)在2600°C以上，可以保證在澆注鋼水時(shí)不發(fā)生熔化從而保證砂芯的高溫強(qiáng)度。
[0009]使用此方法強(qiáng)化后得到的砂芯中由于穿入或者埋入鉬絲充當(dāng)芯骨，可以提高覆膜砂砂芯的高溫強(qiáng)度，避免砂芯在澆注時(shí)由于樹脂失效而強(qiáng)度降低而造成砂芯斷裂。由于鉬絲的熔點(diǎn)在2600°C以上，所以在鋼水澆注時(shí)，鉬絲不會(huì)熔化，可以提高砂芯的高溫強(qiáng)度，從而保證砂芯在澆注時(shí)不會(huì)斷裂，可以得到內(nèi)部隨形冷卻水道完全通暢的熱沖壓模具。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為砂芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2(a)為強(qiáng)化砂型在水道砂芯中留一個(gè)隨形通孔。
[0012]圖2(b)為強(qiáng)化砂型在水道砂芯中留一個(gè)隨形通槽。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明該發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0014]熱沖壓模具在澆注時(shí)，由于內(nèi)部存在水道，所以在分型時(shí)就會(huì)分成砂型以及砂芯部分。如圖1為砂芯部分。由于打印材料為覆膜砂，覆膜砂砂芯在鋼水澆注時(shí)可能會(huì)發(fā)生斷裂，所以需要對(duì)砂芯進(jìn)行強(qiáng)化處理。打印前將砂芯CAD數(shù)據(jù)中每根單根水道中都留出一個(gè)隨形的通孔或者通槽，如圖2(a)為在水道砂芯中留出一個(gè)隨形通孔，如圖2(b)為在水道砂芯中留出一個(gè)隨形通槽。然后將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3D打印數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，打印得到的砂芯中留有通孔或者通槽，然后將鉬絲埋入通孔或者通槽中，可以得到強(qiáng)度強(qiáng)化的砂芯，可以保證砂芯在高溫的強(qiáng)度，從而保證最后得到熱沖壓模具內(nèi)部水道的通暢。
[0015]本發(fā)明對(duì)3D打印得到的砂芯進(jìn)行強(qiáng)化處理，保證砂芯在鋼水高溫澆注的高溫強(qiáng)度從而保證最后得到熱沖壓模具內(nèi)部水道的成形以及通暢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印的汽車熱沖壓模具砂芯的強(qiáng)度強(qiáng)化的方法，其特征在于，采用3D打印得到帶有通孔或者通槽的砂芯，通孔或者通槽中穿入或者埋入鉬絲后充當(dāng)芯骨，得到強(qiáng)化的砂芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述帶有通孔或者通槽的砂芯為覆膜砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述的鉬絲熔點(diǎn)在2600°C以上。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種3D打印的汽車熱沖壓模具砂芯的強(qiáng)度強(qiáng)化的方法。利用3D打印設(shè)備打印沖壓模具鑄造所需要的覆膜砂砂型以及砂芯，澆注以后可以得到高精度的帶有隨形冷卻水道的熱沖壓模具的鑄坯。但是由于打印材料為覆膜砂，在600℃左右覆膜砂里面的樹脂會(huì)失效，3D打印得到的砂芯在高溫下的強(qiáng)度會(huì)降低，所以需要對(duì)砂芯進(jìn)行強(qiáng)度強(qiáng)化處理。本發(fā)明提供一種將砂芯中穿入或者埋入鉬絲充當(dāng)芯骨的方法，可以提高砂芯在高溫下的耐熱時(shí)間，從而得到內(nèi)部冷卻水道完全通暢的熱沖壓模具。
【IPC分類】B22C9-10, B22C9-12
【公開號(hào)】CN104707940
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510115689
【發(fā)明人】姚山, 童強(qiáng), 張雪, 李鑫
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日