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产业应用

康明斯NS6天然气缸盖3D打印+铸造研发项目

发布时间：2023/03/13
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【概要描述】项目概述：此项目与河北北汽福田汽车零部件有限公司合作，共同对康明斯装机实验用的NS6天然气缸盖铸件进行开发，材质为高强度HT250，采用3D打印砂型+铸造+三维扫描检测的工艺路线，实现在不开模具的情况下针对快速样件毛坯进行制作，康硕集团主要承担工艺设计、砂型3D打印、砂型模具设计制作、三维扫描结果分析、数模调整等研发任务，经过前后共计五轮的浇注试制，解决了铸件气孔、尺寸、砂眼、断芯、铸件脉纹和粘砂等一系列铸造缺陷，为客户提供了合格的快速样件产品。

第一轮浇注-设计三维

工艺

左砂型

右砂型

组型：收缩率整体1%

2、现场图片

组芯吊装

砂型烘烤: 砂型整体165℃烘烤2H

浇注现场：邓州浇注、浇注温度1450℃浇注时间：64s

开箱：一次成型

3、出现的问题

气孔

气孔

内腔、外形尺寸偏差

调整方案

（1）增加芯头积砂槽、增加砂芯部分位置间隙

（2）增加浇口杯设计、紫色面补正1mm

（3）锁紧工装、定位孔

（4）砂型外增加侧排气通道

（5）螺栓台出直径向外补正0.5mm

（6）外形缩放不变，砂芯缩放0.6%

第二轮浇注-设计三维

工艺

左砂型：重新做了排气

右砂型

组型：收缩率：外型1%，芯子0.6%

2、现场图片

3D打印砂型砂芯

浇注现场：承德浇注、浇注温度1432℃浇注时间：51s

毛坯成型

抛丸后产品

3、出现的问题

缺料

气孔

局部结构壁厚太薄

4、调整方案

（1）外形按照北汽福田现场模具架制作

（2）红色箭头处，圆弧向内收缩2mm

（3）箭头处开排气通孔，直径8mm，砂芯增加排气

（4）上下两图，红色箭头处向外补正1mm

（5）红色方框内基准面向砂芯方向补正1mm

（6）箭头所指平面，向砂芯方向补正1mm

（7）芯头内部增加排气孔

（8）毛坯外部收缩比为1%，内部收缩比为0.8%

第三轮浇注-设计三维

工艺

左砂型

右砂型

组型：收缩率：外型1%，芯子0.8%

2、现场图片

3D打印砂型砂芯

跟随静压造型生产线浇注

随生产线浇注：浇注温度控制1420℃

抛丸后产品

3、出现的问题

飞边

脉纹

砂眼、断芯、局部结构壁厚较薄

4、调整方案

（1）背部机械手抓孔修改

（2）黄色面下调0.8mm，紫色面修复圆角

（3）油道芯黄色面砂型向内1mm，解决壁薄问题

（4）铸件密封线部分向内偏置1mm

（5）圆角修复

第四轮浇注-设计三维

工艺

左砂型：

右砂型

组型：收缩率：外型1%，芯子0.8%

2、浇注现场

砂型开箱

砂型清理

型芯组装

型芯组装

组型现场

铸件毛坯

机加工

尺寸检测

出现的问题

粘砂

脉纹

气道内部脉纹

调整方案：

（1）砂型整体浸涂涂料

（2）定位孔偏移

（3）更改芯头连接方式

（4）按画白线加大了部分轮廓

（5）图中砂芯粉色面去材料，1毫米

（6）图中上水套芯橙色标记位置砂芯去材料1毫米

（7）水套芯标记位置按标记尺寸去材料

（8）排气管优化

（9）按图示黄色圆点位置打孔

第五轮浇注-设计三维

左砂型

右砂型

组型：二分之一砂型左右对称

砂型打印排箱

2、现场图片

型芯组装浸涂

型芯组装浸涂

型芯组装

组型现场：跟随静压线自动浇注温度控制1415℃

铸件毛坯

铸件毛坯

毛坯经过康明斯指定单位精加工后，铸件未发现内部缺陷，经三坐标检测后结果显示平面度、平行度、轮廓度、圆柱度、垂直度、位置度、角度等均符合加工图纸要求，判定产品为合格品，于2019年8月15日上机进行各项指标测试。

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康明斯NS6天然气缸盖3D打印+铸造研发项目

分类：产业应用
发布时间：2023-03-13 16:06
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详情

项目名称：康明斯NS6天然气缸盖3D打印+铸造研发项目

开始时间：2019年6月17日

结束时间：2019年7月31日

项目概述：此项目与河北北汽福田汽车零部件有限公司合作，共同对康明斯装机实验用的NS6天然气缸盖铸件进行开发，材质为高强度HT250，采用3D打印砂型+铸造+三维扫描检测的工艺路线，实现在不开模具的情况下针对快速样件毛坯进行制作，康硕集团主要承担工艺设计、砂型3D打印、砂型模具设计制作、三维扫描结果分析、数模调整等研发任务，经过前后共计五轮的浇注试制，解决了铸件气孔、尺寸、砂眼、断芯、铸件脉纹和粘砂等一系列铸造缺陷，为客户提供了合格的快速样件产品。

第一轮浇注-设计三维

工艺	左砂型	右砂型	组型：收缩率整体1%

2、现场图片

组芯吊装	砂型烘烤: 砂型整体165℃烘烤2H

浇注现场：邓州浇注、浇注温度1450℃浇注时间：64s	开箱：一次成型

3、出现的问题

气孔	气孔	内腔、外形尺寸偏差

调整方案

（1）增加芯头积砂槽、增加砂芯部分位置间隙	（2）增加浇口杯设计、紫色面补正1mm	（3）锁紧工装、定位孔

（4）砂型外增加侧排气通道	（5）螺栓台出直径向外补正0.5mm	（6）外形缩放不变，砂芯缩放0.6%

第二轮浇注-设计三维

工艺	左砂型：重新做了排气	右砂型	组型：收缩率：外型1%，芯子0.6%

2、现场图片

3D打印砂型砂芯	浇注现场：承德浇注、浇注温度1432℃浇注时间：51s

毛坯成型	抛丸后产品

3、出现的问题

缺料	气孔	局部结构壁厚太薄

4、调整方案

（1）外形按照北汽福田现场模具架制作	（2）红色箭头处，圆弧向内收缩2mm	（3）箭头处开排气通孔，直径8mm，砂芯增加排气

（4）上下两图，红色箭头处向外补正1mm	（5）红色方框内基准面向砂芯方向补正1mm	（6）箭头所指平面，向砂芯方向补正1mm

（7）芯头内部增加排气孔	（8）毛坯外部收缩比为1%，内部收缩比为0.8%

第三轮浇注-设计三维

工艺

左砂型

右砂型

组型：收缩率：外型1%，芯子0.8%

2、现场图片

3D打印砂型砂芯	跟随静压造型生产线浇注

随生产线浇注：浇注温度控制1420℃	抛丸后产品

3、出现的问题

飞边	脉纹	砂眼、断芯、局部结构壁厚较薄

4、调整方案

（1）背部机械手抓孔修改	（2）黄色面下调0.8mm，紫色面修复圆角	（3）油道芯黄色面砂型向内1mm，解决壁薄问题

（4）铸件密封线部分向内偏置1mm	（5）圆角修复

第四轮浇注-设计三维

工艺	左砂型：	右砂型	组型：收缩率：外型1%，芯子0.8%

2、浇注现场

砂型开箱	砂型清理		型芯组装	型芯组装

组型现场		铸件毛坯

机加工		尺寸检测

出现的问题

粘砂	脉纹	气道内部脉纹

调整方案：

（1）砂型整体浸涂涂料	（2）定位孔偏移	（3）更改芯头连接方式

（4）按画白线加大了部分轮廓	（5）图中砂芯粉色面去材料，1毫米	（6）图中上水套芯橙色标记位置砂芯去材料1毫米

（7）水套芯标记位置按标记尺寸去材料	（8）排气管优化	（9）按图示黄色圆点位置打孔