專利名稱：砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，特別是一種砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，主要是解決如柴油機機體等復雜工件的鑄造問題。
背景技術(shù)：
對于比較復雜的工件如柴油機機體等，目前均是采用傳統(tǒng)的鑄造工藝進行加工，利用上下箱造型，疊箱組芯，要經(jīng)過多次基準校正才能完成造型步驟，這種用組芯的工藝方法是無法保證機體的尺寸精度和加工精度要求的。
對于柴油機機體鑄造方案，型板和砂箱累計達12個，定位點48個，每次銷子與銷套定位可使中心偏差0. 4腿;每次銷套和銷套定位可使中心偏差0. 8mm,那么從造型到合箱在一個方向誤差累計到2.8mm;正反兩側(cè)誤差累計就可達到5.6mm，如果再考慮工裝變形和磨損，有可能達到8mm左右，。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種造型方便、操作容易、砂芯定位準確、各砂芯之間互不關(guān)聯(lián)、無累計誤差、鑄件尺寸精度高的砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，包括如下步驟制作模型及砂箱、造型、澆鑄、脫模；其特征在于所述的造型步驟是在砂箱上建立三維坐標系，利用三維坐標方式確定砂芯位置，并通過芯撐或/和芯頭定位砂芯。
本發(fā)明的砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，其中所述的確定砂芯位置是先在砂芯上確定至少三個點，將每個點按設(shè)計尺寸定位在所建立的三維坐標系內(nèi)。本發(fā)明的砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，由于利用了三維坐標對各砂芯進行定位，各砂芯之間互不關(guān)聯(lián)，基準統(tǒng)一，釆用本方法后，可以消除主體砂芯芯頭與芯盒、制芯的尺寸誤差疊加和最關(guān)鍵的砂芯排列累計誤差。此工藝方案鑄造的機體，其毛坯尺寸精度可達到了 IT9級。同時具有造型方便，好操作的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明中砂芯三維坐標定位示意圖。
具體實施例方式
工藝步驟如下制作模型及砂箱、造型、澆鑄、脫模。其中造型步驟是在砂箱上建立三維坐標系，利用三維坐標方式確定砂芯位置，并通過芯撐或/和芯頭定位砂芯。其中確定砂芯位置是先在砂芯上確定至少三個點，將每個點按設(shè)計尺寸定位在所建立的三維坐標系內(nèi)。
在組芯過程中，使影響到關(guān)鍵尺寸的每一塊砂芯的定位線，通過樣板或其他方法，與砂箱的坐標線相關(guān)聯(lián)。這樣不僅解決了多次、多點合箱時產(chǎn)生的基準尺寸誤差累計，而且使各砂箱有了統(tǒng)一精確的定位坐標線，為下工序全面采用三維坐標定位創(chuàng)立了統(tǒng)一基準。
砂芯形狀復雜，整鑄機體三大重要尺寸均靠該砂芯和該砂芯組合形成，同時該砂芯組合后會形成整鑄機體的主體型腔，根據(jù)數(shù)學的幾何觀點和砂芯的具
體情況，首先將復雜的砂芯抽象化，選出A、 B、 C、 D、 E五點作為該砂芯的代表點。只要A、 B、 C三點的X、 Y坐標定位，D、 E兩點的Z坐標定位，該砂芯即可準確定位。
具體的坐標定位方法是如圖1所示1為下砂箱，2為砂芯。在下砂箱1的分型面的兩個長面上以定位銷中心線為定位基準，刻出兩條對稱的Y坐標線即Y1和Y2，同時分別刻出砂芯的A、 B兩點的Y坐標線，砂芯在吊裝時，只要每塊砂芯的A、 B兩點對齊Ya、 Yb坐標線。同時令Xa二Xb。即可保證A、 B兩點X、 Y坐標正確。另外增加一個D、 E點Z坐標高度樣板，來保證砂芯E、 D兩點的Z坐標正確。以上三種定位方法坐標基準統(tǒng)一，定位點選擇符合三點定位法則。采用該方法后，可以消除主體砂芯芯頭與芯盒、制芯的尺寸誤差疊加和最關(guān)鍵的砂芯排列累計誤差。此工藝方法鑄造的機體，其毛坯尺寸精度可達到IT9級。
權(quán)利要求
1、一種砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，包括如下步驟制作模型及砂箱、造型、澆鑄、脫模；其特征在于所述的造型步驟是在砂箱上建立三維坐標系，利用三維坐標方式確定砂芯位置，并通過芯撐或/和芯頭定位砂芯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，其特征在于 所述的確定砂芯位置是先在砂芯上確定至少三個點，將每個點按設(shè)計尺寸定位 在所建立的三維坐標系內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鑄造工藝，特別是一種砂芯三維坐標立體定位鑄造工藝，主要是解決如柴油機機體等復雜工件的鑄造問題。本工藝包括如下步驟制作模型及砂箱、造型、澆鑄、脫模；其特征在于所述的造型步驟是在砂箱上建立三維坐標系，利用三維坐標方式確定砂芯位置，并通過芯撐或/和芯頭定位砂芯。采用本工藝后，可以消除主體砂芯芯頭與芯盒、制芯的尺寸誤差疊加和最關(guān)鍵的砂芯排列累計誤差。毛坯尺寸精度可達到IT9級。
文檔編號B22C9/10GK101502870SQ20091001072
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者劉愛軍, 孫云山, 毛正石 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司