申请/专利权人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司;南京航空航天大学

申请日：2022-06-30

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN115069972B

主分类号：B22C5/04

分类号：B22C5/04;B22C5/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2022.10.11#实质审查的生效;2022.09.20#公开

摘要：本发明公开了一种用于砂型冷冻打印的气动预冷铺砂装置及方法，包括：上砂槽、落砂挡板、低温气体输送管路、微型减速电机、同步带轮、气压混砂装置、气缸驱动机构和旋转开关板。该装置及方法采用低温气体（氮气、氩气等）对流传热方式，通过气压混砂装置内部的旋转搅拌叶轮进行高效预冷。通过旋转开关板均匀落砂的铺砂方式，实现微量定量落砂，精确铺砂，减少砂型冷冻打印铺砂过程中的型砂浪费，同时解决因落砂量过大和压实工艺而造成的铺砂过程中对成形砂型表面的破坏问题。

主权项：1.一种用于砂型冷冻打印的气动预冷铺砂装置，其特征在于：包括从上到下依次设置的上砂槽（1）、落砂挡板（9）和气压混砂装置（10）；其中落砂挡板（9）的落砂口与所述气压混砂装置（10）的进料口相通；其中低温气体输送管路（2）与气压混砂装置（10）的上端相连接；所述上砂槽（1）的出料口下方的两侧分布设有落砂挡板（9）；其中气缸两端的气缸轴与对应的落砂挡板（9）连接；所述上砂槽（1）的两端分别连接有气缸支架（4）；每个气缸支架（4）上连接有气缸尾座（5）；其中气缸尾座（5）与连接有气缸驱动机构（3）；气缸驱动机构（3）上的驱动轴与驱动连杆（13）连接；其中驱动连杆（13）与旋转开关板（11）连接；其中所述旋转开关板（11）位于所述气压混砂装置（10）的出料口处；其中微型减速电机（8）的输送轴连接有同步带轮（6）；其中同步带轮（6）通过皮带与所述气压混砂装置（10）内的搅拌叶轮（12）连接；所述低温气体输送管路（2）由耐低温进气管道（18）、调压阀（17）、三通接头（16）、制冷铜管（15）和低温气体喷嘴（14）组成，低温高压气体从耐低温进气管道（18）进入调压阀（17），减压至气压100～800pa流入制冷铜管（15），其中制冷筒管（15）通过若干个三通接头（16）将通过中的低温气体送至低温气体喷嘴（14）中，每个所述低温气体喷嘴（14）出口处设计若干个喷口，使得型砂颗粒与低温气体充分混合；所述低温高压气体的温度范围-40℃～-5℃，气压300～500kPa；所述低温气体喷嘴（14）出口均匀排列分布尺寸相同的喷口，且每个喷口形状呈矩形或圆形或椭圆形；所述气压混砂装置（10）内置有搅拌叶轮（12），所述搅拌叶轮（12）由圆柱轴和叶轮叶片组成；所述叶轮叶片上开有多个线性阵列的孔状结构，使低温气体穿过叶轮叶片与型砂搅拌充分。

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