• 分類：應用項目
• 發佈時間：2023-03-14 10:27
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【概要描述】專案名稱：康明斯NS6天然氣缸蓋3D列印+鑄造研發專案

開始時間：2019年6月17日

結束時間：2019年7月31日

專案概述：此專案與河北北汽福田汽車零部件有限公司合作，共同對康明斯裝機實驗用的NS6天然氣缸蓋鑄件進行開發，材質為高強度HT250，採用3D列印砂型+鑄造+三維掃描檢測的工藝路線，實現在不開模具的情況下針對快速樣件毛坯進行製作，康碩集團主要承擔工藝設計、砂型3D列印、砂型模具設計製作、三維掃描結果分析、數模調整等研發任務，經過前後共計五輪的澆注試製，解決了鑄件氣孔、尺寸、砂眼、斷芯、鑄件脈紋和粘砂等一系列鑄造缺陷，為客戶提供了合格的快速樣件產品。



第一輪澆注-設計三維





工藝


左砂型


右砂型


組型：收縮率整體1%



















2、現場圖片





組芯吊裝


砂型烘烤: 砂型整體165℃烘烤2H












澆注現場：鄧州澆注、澆注溫度1450℃澆注時間：64s


開箱：一次成型













 

3、出現的問題

 





氣孔


氣孔


內腔、外形尺寸偏差




 







 







 


調整方案






（1）增加芯頭積砂槽、增加砂芯部分位置間隙


（2）增加澆口杯設計、紫色面補正1mm


（3）鎖緊工裝、定位孔




 







 






（4）砂型外增加側排氣通道


（5）螺栓臺出直徑向外補正0.5mm


（6）外形縮放不變，砂芯縮放0.6%




 




 




 







 

 

第二輪澆注-設計三維

 





工藝


左砂型：重新做了排氣


右砂型


組型：收縮率：外型1%，芯子0.6%



















 

2、現場圖片

 





3D列印砂型砂芯


澆注現場：承德澆注、澆注溫度1432℃澆注時間：51s












毛坯成型


拋完後產品













 

3、出現的問題

 





缺料


氣孔


局部結構壁厚太薄
















 

4、調整方案





（1）外形按照北汽福田現場模具架製作


（2）紅色箭頭處，圓弧向內收縮2mm


（3）箭頭處開排氣通孔，直徑8mm，砂芯增加排氣















（4）上下兩圖，紅色箭頭處向外補正1mm


（5）紅色方框內基準面向砂芯方向補正1mm


（6）箭頭所指平面，向砂芯方向補正1mm










 

 




（7）芯頭內部增加排氣孔


（8）毛坯外部收縮比為1%，內部收縮比為0.8%

 







 

 





 

第三輪澆注-設計三維

 





工藝


左砂型


右砂型


組型：收縮率：外型1%，芯子0.8%




 




 




 

 

 


 







 

2、現場圖片

 





3D列印砂型砂芯


跟隨靜壓造型生產線澆注




 




 






隨生產線澆注：澆注溫度控制1420℃


拋完後產品













3、出現的問題





飛邊


脈紋


砂眼、斷芯、局部結構壁厚較薄




 




 




 







4、調整方案





（1）背部機械手抓孔修改


（2）黃色面下調0.8mm，紫色面修復圓角


（3）油道芯黃色面砂型向內1mm，解決壁薄問題







 




 






（4）鑄件密封線部分向內偏置1mm


（5）圓角修復

 




 

 


 

 

 





 

第四輪澆注-設計三維





工藝


左砂型：


右砂型


組型：收縮率：外型1%，芯子0.8%




 







 




 







2、澆注現場





砂型開箱


砂型清理


型芯組裝


型芯組裝




 




 




 




 






組型現場


鑄件毛坯







 






機加工


尺寸檢測







 

 





 

出現的問題





粘砂


脈紋


氣道內部脈紋







 




   





 

 

 

調整方案：





（1）砂型整體浸塗塗料


（2）定位孔偏移


（3）更改芯頭連接方式




 




 




 






（4）按畫白線加大了部分輪廓


（5）圖中砂芯粉色面去材料，1毫米


（6）圖中上水套芯橙色標記位置砂芯去材料1毫米







 




 






（7）水套芯標記位置按標記尺寸去材料


（8）排氣管優化


（9）按圖示黃色圓點位置打孔




 




 




 







第五輪澆注-設計三維





左砂型


右砂型


組型：二分之一砂型左右對稱


砂型列印排箱




 







 




 







 

 

2、現場圖片





型芯組裝浸塗


型芯組裝浸塗


型芯組裝




 




 




 






組型現場：跟隨靜壓線自動澆注溫度控制1415℃


鑄件毛坯


鑄件毛坯










 







 

毛坯經過康明斯指定單位精加工後，鑄件未發現內部缺陷，經三座標檢測後結果顯示平面度、平行度、輪廓度、圓柱度、垂直度、位置度、角度等均符合加工圖紙要求，判定產品為合格品，於2019年8月15日上機進行各項指標測試。



源文來自：康碩集團快速樣件案例