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康明斯NS6天然气缸盖3D打印+铸造研发项目
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康明斯NS6天然气缸盖3D打印+铸造研发项目

  • date   发布时间:2023/03/13
  • 访问量:

【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。


康明斯NS6天然气缸盖3D打印+铸造研发项目

【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。


  • 分类: 产业应用
  • 发布时间:2023-03-13 16:06
  • 访问量:
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

 

 

 

  1. 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。

源文来自:康硕集团快速样件案例

 

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