一種打結(jié)器機(jī)架的熔模鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種打結(jié)器機(jī)架的熔模鑄造方法，屬于精密鑄造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)機(jī)裝備作為“中國(guó)制造2025”的十大戰(zhàn)略重點(diǎn)領(lǐng)域之一，提升我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備制造水準(zhǔn)以及促進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備的創(chuàng)新研發(fā)是當(dāng)務(wù)之急。打結(jié)器是方草捆撿拾壓捆機(jī)的關(guān)鍵部件，在工作時(shí)，撿拾壓捆機(jī)將置于地面的散裝牧草壓制成長(zhǎng)方形草捆，然后打結(jié)器將草捆自動(dòng)打結(jié)，便于后續(xù)的裝卸、運(yùn)輸和儲(chǔ)存工作。目前，常見(jiàn)的打結(jié)器為打活結(jié)的C型打結(jié)器和打死結(jié)的D型打結(jié)器。其中，D型打結(jié)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造加工困難，是農(nóng)機(jī)行業(yè)領(lǐng)域的攻關(guān)難點(diǎn)。而機(jī)架是D型打結(jié)器的核心部件(如圖1所示)，是整個(gè)打結(jié)器的支撐體，其上有打結(jié)器主軸孔
1、打結(jié)鉗嘴軸孔2、脫繩桿軸孔3、螺旋齒輪軸孔4、壓繩板軸孔5以及嚴(yán)格控制打結(jié)鉗嘴開(kāi)合的復(fù)雜曲面。由于五個(gè)軸孔的軸線空間位置復(fù)雜，控制打結(jié)鉗嘴開(kāi)合的復(fù)雜曲面為不規(guī)則空間曲面，因此使得機(jī)架的加工制造十分困難。
[0003]與砂型鑄造和金屬型鑄造方法相比，熔模鑄造的鑄造精度更高，加工余量以及表面粗糙度更小，熔模鑄造更適用于高精度的中小型鑄件的生產(chǎn)。然而傳統(tǒng)熔模鑄造加工機(jī)架需要先通過(guò)模具或者機(jī)加工獲得機(jī)架的蠟?zāi)?，耗費(fèi)大量的人力、物力以及財(cái)力。同時(shí)對(duì)于打結(jié)器機(jī)架這種空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，蠟?zāi)Ｄ＞呙撃＠щy，精度要求高的零件，其蠟?zāi)Ｖ圃旄永щy，不但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，而且蠟?zāi)Ｒ姿椋胰诨?，不利于后續(xù)機(jī)架的鑄造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種加工精度高、操作方便且制造周期短的打結(jié)器機(jī)架的熔模鑄造方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種打結(jié)器機(jī)架的熔模鑄造方法，其包括以下步驟:
[0006]I)通過(guò)三維軟件進(jìn)行打結(jié)器機(jī)架的三維建模；
[0007]2)將三維模型通過(guò)分層處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
[0008]3)將數(shù)據(jù)處理后得到的模型制造數(shù)據(jù)輸送到快速成型機(jī)內(nèi)進(jìn)行機(jī)架模型的快速成形；
[0009]4)將機(jī)架模型作為蠟?zāi)＿M(jìn)行熔模鑄造，得到打結(jié)器機(jī)架的金屬鑄件；
[0010]5)對(duì)金屬鑄件進(jìn)行機(jī)加工處理。
[0011 ]所述步驟I)中，完成三維建模后，根據(jù)工藝要求將三維模型按照比例放大并改變軸孔尺寸，預(yù)留機(jī)加工的加工余量。
[0012]所述步驟2)中，數(shù)據(jù)處理包括設(shè)置機(jī)架模型的成形方向、成形位置、創(chuàng)建肋狀支撐以及三維模型分層處理;數(shù)據(jù)處理后輸出為模型制造數(shù)據(jù)格式。
[0013]所述步驟4)中，機(jī)架模型的熔模鑄造包括以下工序:機(jī)架模型后處理、模組制備、機(jī)架型殼制造、高溫熔模澆鑄和金屬鑄件后處理。
[0014]所述步驟5)中，機(jī)加工處理包括軸孔精鏜、工作曲面精磨以及噴丸處理。
[0015]在機(jī)架模型后處理工序中，首先去除機(jī)架模型的支撐以及廢料，將機(jī)架模型放入紫外烘干箱內(nèi)進(jìn)行固化處理，然后進(jìn)行表面打磨;在模組制備工序中，在完成后處理的機(jī)架模型上焊接澆注系統(tǒng)，得到機(jī)架熔模模組;在機(jī)架型殼制造工序中，對(duì)機(jī)架熔模模組涂抹快干硅溶膠和耐火材料，并進(jìn)行撒砂操作，待風(fēng)干硬化后再進(jìn)行下一層的掛漿撒砂，如此反復(fù)四次，最后進(jìn)行封漿處理，風(fēng)干硬化后即可得到機(jī)架型殼;在高溫熔模以及澆鑄工序中，將機(jī)架型殼置于高溫焙燒爐進(jìn)行高溫熔模，機(jī)架模型以及澆注系統(tǒng)消失，得到內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的機(jī)架型殼，將機(jī)架型殼至于砂箱中，進(jìn)行填砂和裝箱造型，然后向機(jī)架型殼內(nèi)部澆鑄熔融金屬液，待機(jī)架型殼內(nèi)金屬液冷卻后獲得金屬鑄件;在金屬鑄件后處理工序中，利用震動(dòng)脫殼機(jī)去除包裹在金屬鑄件外的型殼，利用激光澆冒口切割機(jī)分離澆注系統(tǒng)和金屬鑄件，同時(shí)去除金屬鑄件的澆口、冒口、工藝頭部以及廢料并進(jìn)行表面的噴砂處理。
[0016]三維模型分層處理的分層厚度為0.15mm。
[0017]所述步驟3)中所用的快速成型機(jī)為激光選擇性燒結(jié)成型機(jī)。
[0018]所述步驟3)中快速成型機(jī)采用的成型材料是改性聚苯乙烯粉末。
[0019]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明由于將快速成形技術(shù)和熔模鑄造技術(shù)相結(jié)合，因此可以在短時(shí)間內(nèi)獲得打結(jié)器機(jī)架的金屬鑄件，縮短了制造周期。2、本發(fā)明由于采用快速成型技術(shù)制造機(jī)架模型，因此制造的機(jī)架模型不僅精度高、用時(shí)短，而且無(wú)需開(kāi)發(fā)蠟?zāi)Ｄ＞?，?jié)約了成本。3、本發(fā)明由于采用熔模鑄造進(jìn)行打結(jié)器機(jī)架的金屬鑄件制造，因此可以制造出軸線空間位置復(fù)雜的打結(jié)器機(jī)架。4、本發(fā)明由于對(duì)金屬鑄件進(jìn)行機(jī)加工處理，進(jìn)一步保證了五個(gè)軸孔的空間位置關(guān)系以及內(nèi)孔表面的粗糙度要求和工作曲面的強(qiáng)度要求。5、本發(fā)明可操作性以及重復(fù)性強(qiáng)，顯著提高了打結(jié)器機(jī)架的加工精度、縮短了生產(chǎn)周期并且提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是打結(jié)器機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明的打結(jié)器機(jī)架的熔模鑄造方法，包括以下步驟:
[0024]I)通過(guò)三維軟件進(jìn)行打結(jié)器機(jī)架的三維建模:根據(jù)設(shè)計(jì)要求在CATIA三維軟件環(huán)境下對(duì)打結(jié)器機(jī)架進(jìn)行三維建模，并根據(jù)工藝要求將三維模型按照一定的比例放大以及改變軸孔尺寸，預(yù)留機(jī)加工的加工余量，最后，將三維模型輸出為STL文件格式。
[0025]2)通過(guò)分層處理軟件對(duì)機(jī)架三維模型的STL文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:采用Magics軟件，首先對(duì)機(jī)架三維模型的STL文件進(jìn)行檢驗(yàn)、修復(fù)，進(jìn)而設(shè)置機(jī)架模型的成形方向以及成形位置，創(chuàng)建肋狀支撐，最后對(duì)三維模型進(jìn)行分層處理，并輸出為模型制造數(shù)據(jù)格式，同時(shí)把支撐輸出為支撐制造數(shù)據(jù)格式。
[0026]3)將得到的模型制造數(shù)據(jù)輸送到快速成型機(jī)內(nèi)進(jìn)行機(jī)架模型的快速成形:將得到的模型制造數(shù)據(jù)和支撐制造數(shù)據(jù)導(dǎo)入成形控制軟件中，通過(guò)成形控制軟件進(jìn)行快速成型機(jī)的調(diào)試和工藝參數(shù)設(shè)置，在支撐制造數(shù)據(jù)和模型制造數(shù)據(jù)以及成形控制軟件設(shè)置的工藝參數(shù)的驅(qū)動(dòng)下控制快速成型機(jī)的激光束掃描每一層片的幾何信息，然后通過(guò)快速成型機(jī)完成機(jī)架模型的快速成形。
[0027]4)將機(jī)架模型作為蠟?zāi)＿M(jìn)行熔模鑄造，得到打結(jié)器機(jī)架的金屬鑄件:機(jī)架模