專利名稱：空心蠟?zāi)５闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空心蠟?zāi)５闹谱鞣椒?，尤其適用于設(shè)計(jì)機(jī)注蠟?zāi)r(shí)的一種 輔助方法。
背景技術(shù)：
目前，在熔模精密鑄造的蠟?zāi)Ｖ谱鞴に囍?，雖然有了液態(tài)壓注、膏態(tài)壓注、 固態(tài)壓注及計(jì)算機(jī)數(shù)控自動(dòng)壓蠟的工藝技術(shù)，但由于存在著蠟?zāi)Ｊ湛s率的問(wèn)題
和模料流變行為，所以在GB/T6414-1999的國(guó)家部頒標(biāo)準(zhǔn)鑄件尺寸公差中規(guī)定 了 CT1-CT16級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)，在ISO/CD8082-2的國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鑄件尺寸公差中規(guī) 定了 CTG1-CTG8級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于某些零件形狀尺寸反差 大，屬于鑄件尺寸公差規(guī)定中的低級(jí)別，甚至超出了這些規(guī)定范圍，卻又需要 有較高級(jí)別的精度，這就造成機(jī)注蠟?zāi)５脑O(shè)計(jì)盲區(qū)。
有人為了改進(jìn)而作了研究并申請(qǐng)了專利，專利的公告號(hào)是CN1183328，公 告日期是1998年06月03日，名稱為-種蠟?zāi)Ｖ圃旆椒?。該專利主要是針?duì) 大型、薄壁、近似等壁厚的精鑄件，它采用了先按蠟?zāi)?nèi)腔形狀尺寸制造模具 芯，在模具芯上涂上分型劑，并將模具芯浸入預(yù)先準(zhǔn)備好的蠟液中，蠟液溫度 為56-10(TC，浸入時(shí)間為1-100秒，然后取出、冷卻，在模具芯上層積一層蠟 料，單層層積蠟料的厚度控制在01-0.3mm之間，反復(fù)重復(fù)上述操作數(shù)次，直至 蠟?zāi)３叽绶弦蟮倪@種制模方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，能生產(chǎn)大 尺寸的精鑄件，但由于其高度與壁厚的尺寸反差較大，在機(jī)注蠟?zāi)ＴO(shè)計(jì)上有難 度，不適合用機(jī)注蠟?zāi)?，難達(dá)到有高質(zhì)量的精密度和較大規(guī)模的批量生產(chǎn)。類 似鑄件的形狀反差太大的還有多種情況，尤其是相對(duì)有厚大部位的，雖可用機(jī) 注蠟?zāi)Ｔ煨秃?，采用反變形措施或?qū)ο災(zāi)Ｈ毕萏幉捎孟炓涸俅涡扪a(bǔ)，但是這 需要有很豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)一處的缺陷迸行多次反復(fù)試驗(yàn)，并在工藝參
數(shù)控制穩(wěn)定的情況下，才能從中得到所需要增加的反變形量，否則將會(huì)達(dá) 不到理想的效果，這仍舊難以達(dá)到有高質(zhì)量的精密度和較大覿模的批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了因蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)形狀反差太大，造成機(jī)注蠟?zāi)ＴO(shè)計(jì)盲區(qū)的問(wèn)題。
本發(fā)明還解決了對(duì)機(jī)注蠟?zāi)２捎梅菣C(jī)注法，反變形法和蠟液再次修補(bǔ)法 的技術(shù)中，難以達(dá)到有高質(zhì)量的精密度和較大規(guī)模的批量生產(chǎn)的問(wèn)題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是將機(jī)注蠟?zāi)Ｖ械臒峁?jié)或厚大 部位設(shè)成有孔腔的蠟?zāi)ｓw，孔腔口與冒口頸或孔蓋板吻合，并用熱蠟液粘封。 采用了這種方法后，在機(jī)注蠟?zāi)Ｄ＞叩脑O(shè)計(jì)工藝上，就去除了在鑄件厚大部位 的中心處，因散熱慢，模料流動(dòng)行為嚴(yán)重，收縮變形量大，而造成缺陷的麻煩， 從而達(dá)到保質(zhì)保量的蠟?zāi)Ｉa(chǎn)。
作為一種關(guān)鍵的技術(shù)方案，所述的熱節(jié)或厚大部位，是在一定的精度下，
蠟?zāi)K體形狀尺寸反差大于GB/T6414~1999或ISO/CD8082-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的部位。 只有先找準(zhǔn)了這些部位，再修改設(shè)計(jì)出相應(yīng)有孔腔的蠟?zāi)ｓw，使蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)的形 狀尺寸變得相對(duì)均恒，才能減少大塊蠟?zāi)Ｙ|(zhì)地上的溫差，減少成形所需的冷卻 速度，減少缺陷產(chǎn)生的機(jī)率，從而提高蠟?zāi)５馁|(zhì)量，達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，提高鑄件 的出品率。
作為一種全面的技術(shù)方案，所述有孔腔的蠟?zāi)ｓw形狀，是基本幾何體或不 規(guī)則曲面體，或它們之間各類形狀體疊加成的一切集合體。這就是說(shuō)，在蠟?zāi)?厚大部位的中心，只要有流變特性的熱蠟在影響定形，不管它外形如何，都可 作為有孔腔的蠟?zāi)ｓw進(jìn)行修改處理。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述有孔腔的蠟?zāi)ｓw的殼壁厚度是5 Mi-15 mm。 也就是說(shuō)，蠟?zāi)Ｒ蛳炠|(zhì)材料強(qiáng)度的局限，鑄件厚大部位的尺寸也有局限，經(jīng)多 次實(shí)踐后，在石蠟與硬脂酸或石蠟與聚烯烴分子混合的蠟?zāi)２牧现?，?duì)有孔腔
的蠟?zāi)ｓw壁厚，取值在5mm-i5mm最為適宜。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述有孔腔的蠟?zāi)ｓw內(nèi)的孔腔體為球冠體或 錐體或臺(tái)體或柱體的幾何體，孔腔體的外端橫截面是幾何體中相等或大的一側(cè)
橫截面；孔腔體的內(nèi)端橫截面是相等或小的一側(cè)橫截面；孔腔體的內(nèi)端橫截面 是呈平面或凹曲面；孔腔體的內(nèi)端橫截平面與臺(tái)體或柱體的圍邊側(cè)面之間，設(shè) 有圓滑的倒角過(guò)渡。這些都是為了讓機(jī)注蠟?zāi)ｓw內(nèi)的模具芯做成圓滑不粘蠟， 使蠟?zāi)５目浊辉谛赌＞邥r(shí)，能保證蠟?zāi)２坏簟⒉蛔冃?、不開(kāi)裂以及在腔孔口邊 不帶毛邊和缺口，以保證蠟?zāi)５馁|(zhì)量和出品率。
作為 -種全面的技術(shù)方案，孔腔體的外側(cè)面是平面或曲面或凹凸面。這是 因?yàn)橄災(zāi)５臒峁?jié)或厚大部位制成了有孔腔的蠟?zāi)ｓw，這些孔腔口又要與冒口頸 吻合，而冒口的主要功能是讓高溫的液態(tài)金屬持有壓頭的勢(shì)能，以保障鑄件的 順序凝固，并消除鑄件中的縮孔縮松現(xiàn)象。所以在冒口定位的工藝中，根據(jù)鑄 件形狀結(jié)構(gòu)所需，分有上端冒口，側(cè)端冒口和下端冒口，各類冒口的冒口頸在 與所述的孔腔體上的孔腔U吻合時(shí)，由于所處位置的不同，也就產(chǎn)生平面的孔 腔口是與冒口頸的橫截面或斜截面或縱截面等其它形式吻合，甚至有時(shí)在蠟?zāi)?形狀復(fù)雜的情況下，用手扶持冒口去吻合孔腔口粘連定位時(shí)要發(fā)生阻礙，為了 讓孔腔口與冒口頸能產(chǎn)生一種固定卡位的功能，常在孔腔口與冒口之間，還設(shè) 計(jì)成多種孔槽與榫頭式的吻合方式，即復(fù)雜的凹凸面方式，所以孔腔體的外側(cè) 面不能光是平面，也就是說(shuō)，孔腔體的外側(cè)面應(yīng)該是平面或曲面或凹凸面。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，孔腔體的孔腔口上，設(shè)有一圍大于孔腔口橫截 面的一個(gè)臺(tái)階狀框邊；在孔蓋板上，設(shè)有一塊與孔腔口上的臺(tái)階狀框邊能固定 扣合用的蓋形凸體。這就使得孔腔口與孔蓋板扣合后不會(huì)產(chǎn)生滑移，從而保證 空心蠟?zāi)５某尚钨|(zhì)量。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的熱蠟液的溫度為48"C-68eC。因?yàn)檫@是作 為封口粘貼用的蠟質(zhì)體，此時(shí)需是液態(tài)狀。但當(dāng)熱溫在42X:-48'C時(shí)，蠟質(zhì)屬于 膏狀態(tài)，當(dāng)溫度超過(guò)68t:后，又易熔傷蠟?zāi)：笤倭粝铝骱?，?jīng)多次實(shí)踐后，在
常溫環(huán)境下，采用48'C-68。C的液蠟溫度，更為適合操作要求。
本發(fā)明的有益效果是為機(jī)注蠟?zāi)ＴO(shè)計(jì)的盲區(qū)添加了補(bǔ)救的輔助技術(shù)，使 凡有相對(duì)厚大部位的蠟?zāi)K，都能盡可能地采用機(jī)注蠟?zāi)＜夹g(shù)，從而達(dá)到有高 質(zhì)量的精密度和較大規(guī)模的批量生產(chǎn)，同時(shí)，可因此省去須有豐富經(jīng)驗(yàn)的反變 形技術(shù)和刷薄層液蠟的修補(bǔ)技術(shù)，并為電腦數(shù)控壓模的發(fā)展技術(shù)創(chuàng)造條件，還 相對(duì)能省工、省時(shí)、省蠟料。


圖l是有缺陷蠟?zāi)５氖疽鈭D2是有厚大部位蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖3是有熱節(jié)蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、蠟?zāi)ｓw，2、厚大部位，3、縮陷區(qū)，4、孔腔體，5、孔腔口， 6、 孔蓋板，7、空心蠟?zāi)＃?、熱節(jié)，9、熱節(jié)孔腔。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的 說(shuō)明。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例主要講述的是在熔模鑄造中，將零件的厚大部位制成空心狀蠟 模的制模技術(shù)。應(yīng)用本技術(shù)可以很好的解決鑄件厚大部位鑄造圓角縮陷的難題， 提高鑄造厚大部位、熱節(jié)集中部位快速冷卻的速度，從而提高生產(chǎn)效率，并有 利于防止鑄件變形。
圖l中的蠟?zāi)ｓwl，由于存在著在一定的精度下，相對(duì)厚大部位2的反差
尺寸過(guò)大，在當(dāng)蠟?zāi)鹤⑼旰螅摵翊蟛课桓浇陌济鎴A角處及易產(chǎn)生縮陷 區(qū)3的現(xiàn)象。對(duì)于某些有特殊要求的熔模鑄件，在此類鑄造圓角處，不但存在設(shè)計(jì)上有不合理的問(wèn)題，而且還要求不允許圓角上有縮陷的缺陷，所 以在實(shí)際生產(chǎn)中，解決這類設(shè)計(jì)不合理但是又必須保證鑄造不縮陷的難題 時(shí)， 一般采用反變形措施，或在對(duì)制?？s陷的鑄造圓角處采用蠟液進(jìn)行修 補(bǔ)，以及對(duì)厚大部位填充冷蠟料的工藝技術(shù)。
反變形措施雖然可行，但是使用這種技術(shù)需要很豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和多 次對(duì)一種產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)，才能從中得到需要增加的反變形量，并且 要求工藝參數(shù)控制穩(wěn)定，否則將會(huì)達(dá)不到理想的效果。因此，在實(shí)際生產(chǎn) 中，反變形措施是難以實(shí)施的。
用蠟液修補(bǔ)縮陷的鑄造圓角，操作性比反變形措施要好些，但是修補(bǔ) 后的質(zhì)量往往不佳，容易看出表面粗糙的修補(bǔ)痕跡。對(duì)于表面質(zhì)量要求高 的鑄件，是不能接受此類缺陷的。
對(duì)于該類缺陷，傳統(tǒng)的解決辦法還有在鑄件的厚大部2位置入冷蠟塊。其 缺點(diǎn)是需要專門準(zhǔn)備冷蠟塊，并且置入的冷蠟塊在壓制模型時(shí)極易被沖擠到鑄 件表面，從而影響了鑄件的表面質(zhì)量。
鑒于傳統(tǒng)方法的不足，采用圖2空心蠟?zāi)?的制作方法，將鑄件蠟?zāi)５?厚大部位2制成空心狀，便能完美地解決鑄造圓角縮陷的問(wèn)題。
具體實(shí)現(xiàn)方法如下
首先，將蠟?zāi)ｓw1模具中厚大部位2、設(shè)計(jì)修改成有孔腔體4的蠟?zāi)?體1模具。
其次，再做空心蠟?zāi)?的孔蓋板6蠟?zāi)?其中孔蓋板6內(nèi)端面上有一圓 凸臺(tái)，圓凸臺(tái)端面尺寸的大小需要與被模擬抽出的孔腔體4的孔腔口 5端 面尺寸的大小，形成過(guò)盈配合。
制作完孔蓋板6的蠟?zāi)：罄鋮s備用。
當(dāng)空腔體4的蠟?zāi)ｓw1被出模后，用已經(jīng)冷卻的孔蓋板放進(jìn)熱漲的孔 腔口 5上，等其冷縮封口扣住孔蓋板6后，即形成輛步完整的空心蠟?zāi)?
的模型。由于蠟?zāi)ｓwl冷卻后，在收縮力的作用下，孔腔口5將緊緊地固 定好孔蓋板6。若出現(xiàn)細(xì)小縫隙，則輕輕刷上一些薄層熱蠟液，然后用紗 布擦去痕跡即可。
同理，按圖3中蠟?zāi)ｓw1上的熱節(jié)8，也可做成熱節(jié)孔腔9。對(duì)于鑄鋼件， 一般情況下在鑄件熱節(jié)8集中的部位放有內(nèi)澆口 ，將內(nèi)澆口部位選擇在熱 節(jié)8處上，這種情況下，通常不需要制作熱節(jié)孔腔9的蠟?zāi)Ｉw板，直接把 澆口的底端剖面封蓋在熱節(jié)孔腔9上即可。對(duì)于球鐵鑄件和熱裂較為敏感的 材料，或者熱節(jié)8部位不利于安放內(nèi)澆口的鑄件，則需要將熱節(jié)孔腔9選 擇在鑄件厚大、熱節(jié)集中易于造成鑄造圓角縮陷的部位上，再制作熱節(jié)孔 腔9的蓋板進(jìn)行封蓋。
權(quán)利要求
1、一種空心蠟?zāi)５闹谱鞣椒?，它是?jīng)過(guò)設(shè)計(jì)改進(jìn)模具，并壓注成有孔腔的蠟?zāi)ｓw(1)，再將孔口封蓋去痕，制成空心蠟?zāi)?7)的工藝過(guò)程，其特征是蠟?zāi)５臒峁?jié)(8)或厚大部位(2)設(shè)成有孔腔的蠟?zāi)ｓw(1)，孔腔口(5)與冒口頸或孔蓋板(6)吻合，并用熱蠟液粘封。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于所述的 熱節(jié)(8)或厚大部位(2)，是在一定的精度下，蠟?zāi)K體形狀尺寸反差大于 GB/T64144999或ISO/CD8082-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的部位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于所述有 孔腔的蠟?zāi)ｓw(1)外形，是基本幾何體或不規(guī)則曲面體，或它們之間各類形 狀體疊加成的一切集合體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于所 述有孔腔的蠟?zāi)ｓw(1)的殼壁厚度是5 mra-15 mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于所述有孔腔的蠟?zāi)ｓw(1)內(nèi)的孔腔體(4)為球冠體或錐體或臺(tái)體或柱體的幾 何體，孔腔體(4)外端橫截面是幾何體中相等或大的一側(cè)橫截面；孔腔體(4) 的內(nèi)端橫截面是相等或小的一側(cè)橫截面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于 孔腔體(4)的內(nèi)端橫截面是呈平面或凹曲面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于 孔腔體(4)的內(nèi)端截平面與臺(tái)體或柱體的圍邊側(cè)面之間，有圓滑的倒角過(guò)渡。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于孔 腔體(4)的外側(cè)面是平面或曲面或凹凸面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于孔 腔體(4)的孔腔口 (5)上，設(shè)一圍大于孔腔口 (5)橫截面的一個(gè)臺(tái)階狀框 邊；在孔蓋板(6)上，設(shè)有一塊與孔腔口 (5)上的臺(tái)階狀框邊能固定扣合的 凸體。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心蠟?zāi)?7)的制作方法，其特征在于所述的 熱蠟液的溫度為48°C-68°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種空心蠟?zāi)５闹谱鞣椒?，它是機(jī)壓蠟?zāi)Ｖ谱髦?，將?yīng)用零件的厚大部分制成空心蠟?zāi)５墓に囘^(guò)程，運(yùn)用本方法，可有校地解決因鑄件厚大部位造成的設(shè)計(jì)盲區(qū)而帶來(lái)的缺陷，可省去須有豐富經(jīng)驗(yàn)的反變形技術(shù)、刷薄層液蠟的修補(bǔ)技術(shù)和填充冷蠟料技術(shù)，可減小鑄件塊尺寸間的反差，為電腦數(shù)控壓模的發(fā)展技術(shù)創(chuàng)造條件，還能省工、省時(shí)、省蠟料。本發(fā)明所采用的主要技術(shù)是將蠟?zāi)５臒峁?jié)或厚大部位制成有孔腔的蠟?zāi)ｓw，孔腔口可與冒口頸或端蓋吻合貼實(shí)，再用熱蠟液粘合封嚴(yán)，經(jīng)去痕后，即形成空心蠟?zāi)！?br> 文檔編號(hào)B22C7/02GK101181733SQ20071007094
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者李士良, 鄭國(guó)存, 陳吉華 申請(qǐng)人:李士良