TCFA 0203114-2021 立体光固化成形铸造模样技术要求

团体标准T/CFA0203114--2021立体光固化成形铸造模样技术要求Technicalrequirementsforpatternofcastingbystereolithographyapparatus（公告稿）2021–10–27发布2022–01–27实施中国铸造协会发布ICS25.120.30CCSJ31T/CFA0203114--2021I目次前言.............................................................................II引言............................................................................III1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14等级分类...........................................................................25材料选择...........................................................................26技术要求...........................................................................37设计要求...........................................................................38检验方法...........................................................................79标识、运输和贮存...................................................................7附录A（资料性）各种材质线收缩率参考值................................................9附录B（资料性）订货信息参考.........................................................10参考文献.............................................................................11图1立体光固化成形铸造模样示意图.....................................................2图2立体光固化成形铸造模样结构示意图.................................................4图3立体光固化成形铸造模样组装间隙示意图.............................................4图4平板形状立体光固化成形铸造模样工艺孔示意图.......................................5图5特殊形状立体光固化成形铸造模样工艺孔示意图.......................................5图6立体光固化成形铸造模样壳形结构示意图.............................................6图7立体光固化成形铸造模样起模孔示意图...............................................7表1立体光固化成形铸造模样质量等级...................................................2表2立体光固化成形铸造模样最大间隙设计值.............................................4表3立体光固化成形铸造模样工艺孔设计参数.............................................5表4立体光固化成形铸造模样壁厚及筋板设计值...........................................6表A.1各种材质线收缩率参考值.........................................................9T/CFA0203114--2021II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国铸造协会智能铸造工作委员会提出。本文件由中国铸造协会归口。本文件起草单位：共享智能装备有限公司、上海航天精密机械研究所、山东圣泉鼎铸三维模具科技有限公司、高碑店市北欣模具有限公司、天津万立鑫晟新材料技术研究院有限公司、共享装备股份有限公司。本文件主要起草人：杨保、王峰、赵阳、刘岳、马宇清、李宝辉、薛蕊莉、石卫东、古金涛、田彦发、董占浦、郭彦丽、陆峰华、王钊、马小力。本文件于2021年10月27日首次发布。T/CFA0203114--2021III引言使用立体光固化成形技术制作小型的、复杂的、精密的铸造模样，相对于制作传统铸造模样省去了毛坯制作、机床加工及人工修模工序，具有高精度、低成本、短周期、智能制造等优势。通过本文件的制定和实施，可为立体光固化成形铸造模样提供技术参考及设计借鉴，解决传统复杂铸造模样机床加工难度大、人工修模量大、制作工序繁琐、制作周期长等问题，推进智能制造技术在铸造领域的应用。T/CFA0203114--20211立体光固化成形铸造模样技术要求1范围本文件规定了立体光固化成形铸造模样的术语和定义、等级分类、材料选择、技术要求、设计要求、检验方法、标识、运输和贮存。本文件适用于铸造行业采用树脂材料并使用立体光固化成形铸造模样（简称“模样”）的设计、制造及验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3177产品几何技术规范（GPS）光滑工件尺寸的检验GB/T5611铸造术语GB/T8845模具术语GB/T10610产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法GB/T35351增材制造术语JB/T7699铸造用木制模样和芯盒技术条件3术语和定义GB/T5611、GB/T8845和GB/T35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1立体光固化stereolithography,SL;stereolithographyapparatus,SLA通过光致聚合作用选择性的固化液态光敏聚合物的增材制造工艺。[来源：GB/T35351—2017，2.2.7，有修改]3.2成形范围buildenvelope成形尺寸builddimension在成形空间中可制造分块或实物的x、y和z轴方向的最大外部尺寸。[来源：GB/T35351—2017，2.3.3]3.3立体光固化成形铸造模样patternofcastingbystereolithographyapparatus通过光致聚合作用选择性的固化液态光敏聚合物的增材制造工艺制作的铸造模样，见示意图1。T/CFA0203114--20212图1立体光固化成形铸造模样示意图3.4活块loosepiece模样上可拆卸或能活动的部分。[来源：GB/T5611—2017，5.4.24]3.5工艺孔processhole用于模样组装安装螺栓、螺柱的孔。4等级分类模样按照适用铸件、尺寸精度及表面粗糙度分为三个质量级别，如表1所示。表1立体光固化成形铸造模样质量等级特征质量级别一级二级三级适用铸件手工造型的批量制作的高标准复杂铸件（高强度、高精度）手工造型的批量高标准铸件手工造型的单件或小批量简单铸件尺寸精度（mm）±0.1±0.2±0.3表面粗糙度Ra（μm）≤1.6≤3.2≤3.2注：需方在订货前应确定模样质量等级并在制作合同条款中说明。5材料选择立体光固化成形材料应为具备快速固化、高强度、低收缩率、不易老化等特性的光敏树脂材料，其性能应满足以下要求：a）拉伸强度：≥25MPa；b）缺口冲击强度：≥55J/m；c）硬度：≥80HR。T/CFA0203114--202136技术要求6.1适用铸件模样适用的铸件应符合表1的要求。6.2表面质量模样表面应连续、完整、致密、无台阶、无分层。6.3尺寸精度模样尺寸精度应符合表1的要求。6.4表面粗糙度模样表面粗糙度应符合表1的要求。6.5平面度公差模样平面度公差一般不另行规定，若需方有特定要求则由供需双方协商确定，推荐参照JB/T7699的相关规定执行。6.6其他需方有特殊要求的，应由供需双方协商解决。7设计要求7.1模样结构7.1.1当模样尺寸过大或形状过于复杂时，应将其设计成多个分块。7.1.2不易起模的部位应设计成活块。7.1.3模样结构宜采用壳形结构。7.1.4模样结构的设计示意图见图2。T/CFA0203114--20214标引序号说明：1——模样主体结构；2——活块；3——燕尾销；4——模样底板。图2立体光固化成形铸造模样结构示意图7.2组装间隙7.2.1模样的各个分块之间应设计水平间隙、垂直间隙和定位间隙，其示意见图3。标引序号说明：1——模样分块1；2——水平间隙；3——模样分块2；4——垂直间隙；5——定位间隙；6——模样分块3。图3立体光固化成形铸造模样组装间隙示意图7.2.2模样各分块之间最大间隙应按表2设计。表2立体光固化成形铸造模样最大间隙设计值单位为毫米模样轮廓尺寸水平间隙垂直间隙定位间隙0~1000.100.100.10100~3000.150.100.10300~5000.200.150.15500~8000.250.200.208000.300.300.30模样轮廓尺寸水平间隙垂直间隙定位间隙7.3工艺孔7.3.1模样应设计用于平板、特殊形状的安装螺栓、螺柱的工艺孔。7.3.2模样工艺孔结构可参照图4、图5设计。T/CFA0203114--20215图4平板形状立体光固化成形铸造模样工艺孔示意图图5特殊形状立体光固化成形铸造模样工艺孔示意图7.3.3模样工艺孔尺寸可参照表3设计。表3立体光固化成形铸造模样工艺孔设计参数类型螺栓（孔）直径螺柱（孔）直径螺栓（孔）高度ΦAΦBH模样工艺孔尺寸（mm）Φ（A+4）aΦ（B+2）bH+1ca螺栓与螺栓孔之间单边留有2mm间隙。b螺柱与螺柱孔之间单边留有1mm间隙。c螺栓孔顶面应留有1mm间隙。7.4壳形结构7.4.1模样各个分块应设计成由壁、立筋和横筋组成的壳形结构，其示意见图6。T/CFA0203114--20216标引序号说明：1——模样底面；2——立筋；3——壁；4——横筋。图6立体光固化成形铸造壳形结构示意图7.4.2模样壁厚、立筋厚度、最大立筋间距、横筋厚度及横筋宽度的设计可参照表4。表4立体光固化成形铸造模样壁厚及筋板设计值单位为毫米模样轮廓尺寸壁厚立筋厚度最大立筋间距横筋厚度横筋宽度0~100556044100~300669055300~5008812066500~800101015088800121220