TCFA 0203115-2021 粘结剂喷射成形砂质铸造模样技术要求

团体标准T/CFA0203115--2021粘结剂喷射成形砂质铸造模样技术要求Technicalrequirementsforsand-basepatternofcastingbybinderjetting（公告稿）2021–10–27发布2022–01–27实施中国铸造协会发布ICS25.120.30CCSJ31T/CFA0203115--2021II目次前言..............................................................................III引言...............................................................................IV1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...........................................................................27设计要求...........................................................................38检验方法...........................................................................79标识、运输和贮存...................................................................8附录A（资料性）粘结剂喷射成形砂质模样设计与订货参考信息.............................9参考文献.............................................................................12图1砂质模样组装间隙示意图...........................................................4图2砂质模样工艺孔示意图.............................................................4图3砂质模样工艺孔示意图.............................................................5图4砂质模样壳形结构示意图...........................................................5图5砂质模样吊把示意图...............................................................6图A.1砂质模样卡紧块示意图..........................................................10图A.2砂质模样设计示例..............................................................11表1砂质模样质量等级.................................................................2表2砂质模样最大间隙设计值...........................................................4表3砂质模样工艺孔设计参数...........................................................5表4砂质模样壁厚及筋板设计值.........................................................5表5砂质模样吊把尺寸设计值...........................................................6表A.1各种材质线收缩率参考值.........................................................9T/CFA0203115--2021III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、天津万立鑫晟新材料技术研究院有限公司、衡水裕通木模制造有限公司、共享装备股份有限公司。本文件主要起草人：王峰、撖俊虎、刘岳、古金涛、邹文兵、任铁锋、石卫东、薛蕊莉、张东、周首伟、张茂品、刘清信、郭彦丽。本文件于2021年10月27日首次发布。T/CFA0203115--2021IV引言使用高渗透性双组份环氧树脂对粘结剂喷射成形砂质铸造模样表面进行渗透处理，环氧树脂固化后可以使砂质铸造模样表面形成一层硬化层，由于硬化层具有一定的强度和硬度，能够满足模样的表面强度、表面硬度、表面光洁度以及起模等要求。使用此方法制作粘结剂喷射成形砂质铸造模样相对于制作传统木质铸造模样有效减少了制作工序和人工作业，具有低成本、短周期、数字化制造等优势，能够部分替代木质铸造模样。通过本文件的制定和实施，可为粘结剂喷射成形砂质铸造模样提供技术参考及设计借鉴，推动行业内粘结剂喷射成形砂质铸造模样的产业化推广应用，推进铸造模样的数字化、智能化制造。T/CFA0203115--20211粘结剂喷射成形砂质铸造模样技术要求1范围本文件规定了粘结剂喷射成形砂质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、标志、运输和贮存。本文件适用于铸造行业使用粘结剂喷射成形砂质铸造模样（简称“砂质模样”）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粘结剂喷射binderjetting选择性喷射沉积液态粘结剂粘结粉末材料的增材制造工艺。[来源：GB/T35351—2017，2.2.1]3.2砂质模样sand-basepattern以铸造用砂为粉体材料，通过选择性喷射粘结剂成形并经过表面硬化处理制作的砂质铸造模样，简称砂质模样。3.3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]3.4T/CFA0203115--20212活块loosepiece模具上可拆卸或能活动的部分。[来源：GB/T5611—2017，5.4.24]3.5卡紧块clampingblock在砂质模样组装时用于卡紧多个砂质模样分块的工装结构。3.6工艺孔processhole用于模样组装安装螺栓、螺柱的孔和/或铸造过程中起模的孔。4等级分类砂质模样按照适用铸件、硬化层厚度、尺寸精度及表面粗糙度分为四个质量级别，如表1所示。表1砂质模样质量等级特征质量级别一级二级三级四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批量简单铸件手工造型的单件或小批量简单铸件硬化层厚度（mm）≥10≥8≥5≥3尺寸精度（mm）±0.2±0.3±0.4±0.5表面粗糙度Ra（μm）≤3.2≤3.2≤3.2≤6.3注：需方在订货前应确定砂质模样质量等级并在制作合同条款中说明。5材料选择5.1砂质模样材料主要由主体材料、粘结材料及表面硬化材料组成：a）主体材料：粘结剂喷射成形用铸造原砂；b）粘结材料：粘结剂喷射成形用铸造粘结剂；c）表面硬化材料：高渗透性双组份环氧树脂。5.2砂质模样硬化层性能应满足以下要求：a）拉伸强度：≥30MPa；b）冲击性能：纤维水泥制品落球法试验冲击5次，板面无贯穿裂缝；c）硬度：≥85HR；d)密度：≥1400kg/m³。6技术要求6.1适用铸件T/CFA0203115--20213砂质模样适用的铸件应符合表1的要求。6.2硬化层厚度砂质模样表面硬化层厚度应符合表1的要求或全部渗透。6.3表面质量砂质模样表面应连续、完整、致密、无台阶、无分层。6.4尺寸精度砂质模样尺寸精度应符合表1的要求。6.5表面粗糙度砂质模样表面粗糙度应符合表1的要求。6.6平面度公差砂质模样平面度公差一般不作规定，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。6.7其他需方有特殊要求时（如对材料的力学性能进行检测等），应由供需双方协商解决。7设计要求7.1模样结构7.1.1当砂质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砂质模样结构宜采用壳形结构。7.2组装间隙7.2.1砂质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1。标引序号说明：1——砂质模样分块1；2——水平间隙；T/CFA0203115--202143——砂质模样分块2；4——垂直间隙；5——定位间隙；6——砂质模样分块3。图1砂质模样组装间隙示意图7.2.2砂质模样各分块之间最大间隙应按表2设计。表2砂质模样最大间隙设计值单位为毫米砂质模样轮廓尺寸水平间隙垂直间隙定位间隙0～5000.20.30.3500～10000.30.40.31000～15000.40.50.51500～20000.50.80.52000～25000.81.00.525001.01.20.57.3卡紧块7.3.1多个砂质模样分块组合时应设计卡紧块进行卡紧。7.3.2卡紧块应同时满足水平方向和垂直方向卡紧。7.3.3卡紧块设计可参考A.2。7.4工艺孔7.4.1砂质模样应设计用于平板、特殊形状的安装螺栓、螺柱和/或造型制芯过程中起模的工艺孔。7.4.2砂质模样工艺孔可参照图2、图3设计。图2平板形状砂质模样工艺孔示意图T/CFA0203115--20215图3特殊形状砂质模样工艺孔示意图7.4.3工艺孔尺寸可参照表3设计。表3砂质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2mm间隙。b螺柱与螺柱孔之间单边留1mm间隙