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智能砂型系统 第1部分:铸铁件镂空砂型设计规范

Design specifications of hollow sand mold for casting

ICS分类号:23.040.80

中国标准分类号:J 31

主起草单位:共享装备股份有限公司

牵头机构:中国铸造协会智能铸造工作委员会

项目状态:标准审查

立项时间:2022-02-25

标准情况说明
目的、意义或必要性

目的:目前国内外企业和研究机构采用砂型3D打印机直接打印砂型和砂芯,存在耗材大、打印时间长和打印成本高等问题,限制了砂型3D 打印在铸造中的进一步推广应用。本规范提出的砂型3D打印镂空铸型研究将在砂型设计方面进行创新,彻底颠覆传统的砂型设计,利用3D打印的优势,结合仿生结构设计,实现砂型轻量化,大幅度减少树脂砂用量,从而显著节约成本,极大地促进砂型3D打印在铸造中的产业化示范应用。同时,镂空铸型通过设计冷却控制系统,实现铸件凝固冷却过程智能化控制(即随时随地控制铸件任意部位、任意时间的冷却速率),从而调控铸件的显微组织、机械性能和残余应力,获得性能优异、应力低、无变形的产品。因此,智能化镂空铸型技术将是一种砂型铸造的革命。

意义:本项目将突破砂型3D打印在铸造产业化推广中的瓶颈,辐射并带动全国的铸造行业,促进我国的铸造产业升级。

必要性:目前国内外暂无铸造用镂空砂型(芯)的相关标准,各个生产企业生产的镂空铸型也良莠不齐,急需对该产品制定标准。本标准旨在规范国内的镂空砂型芯工艺的技术质量要求,为3D喷墨打印铸型提供指导和参考。

范围和主要技术内容

本标准规定了:本文件规定了铸造镂空砂型的术语和定义、设计总则、设计要求等。

本标准适用于:本文件适用于铸造生产中使用的镂空砂型。

国内外情况简要说明

1.国内外对该技术研究情况说明:目前对于砂型3D打印镂空铸型的研究,国内外报道都非常少。清华大学提出了基于3D打印成形的镂空结构灵巧铸型思想,采用壳型、空心夹层、桁架支撑等结构,彻底改变铸型的密实结构,实现绿色铸型智能化。共享装备也提出了仿生镂空结构铸型,采用仿叶脉、仿竹子和仿蜂窝等仿生结构实现轻量化设计。

2.与国内相关标准间的关系:对于镂空方面相关的标准,国内外未见报道。

3.相关国际标准或国外先进标准情况:对于镂空方面相关的标准,国内外未见报道。

4.对相关国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:无

项目实施计划

起草阶段:2021年10月至2022年3月

征求意见阶段:2022年4月至2022年7月

审查阶段:2022年8月至2022年10月

报批阶段:2022年11月至2022年12月

起草单位
  • 起草单位:共享装备股份有限公司
  • 起草单位:共享智能铸造产业创新中心有限公司、清华大学、国家数字化设计与制造创新中心、国家数字化设计与制造创新中心北京中心

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