專(zhuān)利名稱(chēng)：中空蠟胚成型方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蠟胚成型方法及其裝置，其提供一種具有節(jié)省材料、減少機(jī)臺(tái)能源消耗、有效控制蠟胚尺寸、節(jié)省成本與減少脹殼問(wèn)題的中空蠟胚的制程及其裝置。
背景技術(shù)：
精密鑄造，其已廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)精密的零組件，如飛機(jī)零件，精密鑄造主要由低熔點(diǎn)的蠟做出型胚，并進(jìn)行翻模以得到相同形狀的金屬件，該制程具有蠟?zāi)Ｖ谱?、射蠟、組樹(shù)、沾漿淋砂、脫蠟、燒結(jié)、澆鑄、除殼、修剪澆口及最后修飾與檢驗(yàn)。上述的制程中的每步驟都會(huì)影響成品的品質(zhì)，其中以射蠟步驟所制作出的蠟胚的品質(zhì)最為顯著，若要得到良好且精密的金屬鑄件，則須制作出具有高品質(zhì)表面與精度高尺寸的蠟胚，以供后續(xù)翻模使用。然現(xiàn)有的精密鑄造的廠(chǎng)商，其普遍認(rèn)為蠟胚為一過(guò)度品，而非最終產(chǎn)物，故射蠟的技術(shù)與設(shè)備未有太大的進(jìn)展或新的制程，并且大都以試驗(yàn)誤差(Trial-Error)方式設(shè)計(jì)蠟胚模的尺寸。雖在精鑄業(yè)中，業(yè)界與學(xué)界對(duì)于蠟胚所關(guān)注的問(wèn)題大都是在其收縮率與變形量上，也即尺寸的問(wèn)題，其均會(huì)嚴(yán)重影響翻模的精度與品質(zhì)，這方面的文獻(xiàn)多集中于現(xiàn)有的射蠟的制程參數(shù)，如料溫、射出壓力和射出時(shí)間對(duì)于收縮率變化的影響或應(yīng)用模擬分析進(jìn)行蠟件的收縮預(yù)測(cè)，對(duì)于新制程的開(kāi)發(fā)則較少。現(xiàn)有的蠟胚的尺寸控制的方式有下述數(shù)種(1)加高機(jī)器射出壓力，使保壓效果加強(qiáng)，但蠟胚易起毛邊。(2)立即取出剛完成射出成型的蠟胚，并丟入冷水中，以使蠟胚的表皮層凝固較厚，以抵抗收縮。(3)針對(duì)較厚處以埋件方式處理，以減少蠟胚的厚度。(4)于蠟料中加入添加物，如塑膠。(5)以人工修補(bǔ)或重新熔融射出，以調(diào)整至所需的尺寸或外型。(6)制具矯型。上述的方式雖可達(dá)到控制收縮率或變形的問(wèn)題，但該方式都為二次后加工制程以修飾成品，無(wú)形中增加成本，也達(dá)不到節(jié)能省料的功效，對(duì)于提升精度與合格率也有限。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種中空蠟胚成型方法及其裝置，其提供一種可得到較佳表面品質(zhì)及良好尺寸控制的中空蠟胚的制法流程及其裝置。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)手段在于提供一種中空蠟胚成型方法，其步驟具有注入高壓流體將一高壓流體注入至少一個(gè)具有半熔融狀態(tài)的蠟材的模具中。成型高壓流體使蠟材成為一中空體，待蠟材凝固冷卻，以形成為一中空蠟胚。
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如上所述的注入高壓流體的步驟前具有一增壓的步驟，其將流體加壓為高壓流體，高壓液體儲(chǔ)存于一儲(chǔ)存器中，高壓流體是一增加器將該流體加壓為該高壓流體，并且流體由一流體源所提供，該流體是氣體或液體的其中之一，該氣體為二氧化碳、氮?dú)饣蛉我欢栊詺怏w的其中之一，該液體是水。如上所述的注入高壓流體的步驟，其當(dāng)一射蠟機(jī)將熔融的蠟材射入至少一個(gè)模具后，射蠟機(jī)給予一流體控制器一個(gè)蠟材射出終止的信號(hào)，而該流體控制器開(kāi)啟一閥體，以使儲(chǔ)存于儲(chǔ)存槽的高壓流體注入模具中，流體控制器設(shè)定有高壓流體的注入條件，以控制閥體的開(kāi)啟或關(guān)閉，注入條件為流體壓力、持壓時(shí)間、開(kāi)始注入時(shí)間或終止注入時(shí)間的其中之
ο為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明復(fù)提供一種中空蠟胚成型裝置，其具有一流體源、一增壓器、一儲(chǔ)存槽、至少一個(gè)模具、一射蠟機(jī)與一流體控制器。 增壓器以管路連接流體源。儲(chǔ)存槽以管路連接增壓器。模具以管路連接儲(chǔ)存槽，并且該管路設(shè)有一閥體。射蠟機(jī)以管路連接模具。流體控制器分別電性連接射蠟機(jī)與閥體。承上所述的本發(fā)明的中空蠟胚成型方法及其裝置，其利用高壓流體，并將其注入呈半熔融狀態(tài)的蠟件中，待蠟件凝固冷卻后，以構(gòu)成一中空蠟胚。另外，高壓流體迫使尚未凝固的蠟件的核心部分的蠟材，離開(kāi)該核心部分，并使該蠟材填滿(mǎn)模具的模穴，而且高壓流體持續(xù)加壓以抵抗蠟材收縮，而使成型的蠟胚尺寸穩(wěn)定。再者，流體本身未具有粘性的特性，故注入時(shí)可有效傳遞壓力至流體-熔蠟的界面，并傳至模穴的各角落，而且流體波前與熔蠟波前的相對(duì)距離會(huì)逐漸拉近，相較于現(xiàn)有方式，本發(fā)明的射出壓力無(wú)須增加，也不會(huì)顯著的壓力降產(chǎn)生。綜合上述的本發(fā)明的中空蠟胚成型方法及其裝置，其達(dá)到下述優(yōu)點(diǎn)及功效(1)可節(jié)省材料高壓流體可對(duì)蠟件(胚)進(jìn)行掏空，即迫使位于蠟件(胚)的核心位置的蠟材，離開(kāi)該核心位置，并利用該掏空的蠟材填滿(mǎn)模穴，故對(duì)粗厚件的成效特別顯
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者O(2)減少機(jī)臺(tái)能源消耗現(xiàn)有的保壓方式，一旦澆鑄口凝固后，即無(wú)法進(jìn)行保壓， 而本發(fā)明利用流體壓力取代現(xiàn)有的保壓壓力，故可降低機(jī)器的耗能。(3)有效控制尺寸流體可不受限于充填距離以及澆口凝固的影響，相較于現(xiàn)有外部加壓的方式，本發(fā)明的壓力由成品(蠟胚)內(nèi)部且向外擴(kuò)展，而具有施壓均勻的優(yōu)點(diǎn)， 故尺寸得以控制并提高精度。(4)節(jié)省成本當(dāng)蠟胚的尺寸受到控制，對(duì)后續(xù)的二次加工制程，如補(bǔ)蠟或重熔都可減少，另外，中空蠟胚可使用較少的蠟材予以制成，故蠟材的需求可進(jìn)一步降低或節(jié)省， 以降低整體成本。(5)減少脹殼問(wèn)題因蠟胚具有中空部份，故蠟胚進(jìn)行沾漿淋砂后，于進(jìn)行高溫高壓脫殼脫蠟時(shí)，可避免其殼模產(chǎn)生脹裂的問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明的中空蠟胚成型裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明的中空蠟胚成型方法的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10流體源；11增壓器；12儲(chǔ)存槽；13流體控制器；14射蠟機(jī)；15模具；150閥體；20 22步驟。
具體實(shí)施例方式以下憑借特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。請(qǐng)配合參考圖1所示，本發(fā)明是一種中空蠟胚成型裝置，其包括一流體源10、一增壓器11、一儲(chǔ)存槽12、一流體控制器13、一射蠟機(jī)14、至少一個(gè)模具15。流體源10具有流體，流體可為氣體或液體的其中之一，氣體是二氧化碳、氮?dú)饣蛉我欢栊詺怏w的其中之一，液體是水。增壓器11以管路連接流體源10，以增壓來(lái)自流體源10的流體。儲(chǔ)存槽12以管路連接增壓器11，以?xún)?chǔ)存經(jīng)增壓器11所增壓的流體。模具15分別以管線(xiàn)連接射蠟機(jī)14與儲(chǔ)存槽12，并且連接模具15與儲(chǔ)存槽12的管路設(shè)有一閥體150。流體控制器13分別電性連接射蠟機(jī)14與閥體150。請(qǐng)配合參考圖2所示，本發(fā)明一種中空蠟胚成型方法，其步驟包括有增壓20 請(qǐng)?jiān)倥浜蠀⒖紙D1所示，增壓器11將流體源10所具有的流體加壓成為高壓流體，再將此高壓流體送入儲(chǔ)存槽12中儲(chǔ)存。注入高壓流體21 當(dāng)射蠟機(jī)14將熔融的蠟材射入模具15后，射蠟機(jī)14給予流體控制器13 —個(gè)蠟材射出終止的信號(hào)，而使流體控制器13開(kāi)啟閥體150，以使儲(chǔ)存于儲(chǔ)存槽 12中的高壓流體注入模具15中，流體控制器13設(shè)定有高壓流體的注入條件，該注入條件為流體壓力、持壓時(shí)間、開(kāi)始注入時(shí)間或終止注入時(shí)間的其中之一，該注入條件用于控制閥體 150的開(kāi)啟或關(guān)閉。成型22 當(dāng)高壓流體注入模具15后，高壓流體使先前射入且呈半熔融狀態(tài)的蠟材形成一中空體，待蠟材凝固冷卻后，以成為一中空蠟胚。綜合上述，本發(fā)明提供一種中空蠟胚成型方法及其裝置，以使本發(fā)明具有節(jié)省材料、減少機(jī)臺(tái)能源消耗、有效控制蠟胚尺寸、節(jié)省成本與減少脹殼問(wèn)題的功效與優(yōu)點(diǎn)。以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種中空蠟胚成型方法，其特征在于，其步驟包括有 注入高壓流體將一高壓流體注入至少一個(gè)具有蠟材的模具中；成型該高壓流體使該蠟材成為一中空體，待該蠟材凝固冷卻，以形成為一個(gè)中空蠟胚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該蠟材是半熔融狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于在該注入高壓流體的步驟前具有一個(gè)增壓的步驟，其將流體加壓為高壓流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該高壓流體是用一個(gè)增加器將該流體加壓為該高壓流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該流體由一個(gè)流體源所提{共。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該流體為氣體或液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該氣體為二氧化碳、氮?dú)饣蛉我欢栊詺怏w，該液體是水。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該高壓流體儲(chǔ)存于一個(gè)儲(chǔ)存器中；該注入高壓流體的步驟中，當(dāng)一個(gè)射蠟機(jī)將熔融的蠟材射入至少一個(gè)模具后，該射蠟機(jī)給予一流體控制器一個(gè)蠟材射出終止的信號(hào)，而使該流體控制器開(kāi)啟一閥體，以使儲(chǔ)存于該儲(chǔ)存槽的高壓流體注入該模具中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該流體控制器設(shè)定有高壓流體的注入條件，以控制該閥體的開(kāi)啟或關(guān)閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中空蠟胚成型方法，其特征在于該注入條件為流體壓力、 持壓時(shí)間、開(kāi)始注入時(shí)間或終止注入時(shí)間的其中之一。
11.一種中空蠟胚成型裝置，其特征在于，包括有 一個(gè)流體源；一個(gè)增壓器，其以管路連接該流體源； 一個(gè)儲(chǔ)存槽，其以管路連接該增壓器； 至少一個(gè)模具，其管線(xiàn)連接該儲(chǔ)存槽，并且該管路設(shè)有一閥體； 一個(gè)射蠟機(jī)，其以管路連接該模具；以及一個(gè)流體控制器，其分別電性連接該射蠟機(jī)與該閥體。
全文摘要
本發(fā)明是一種中空蠟胚成型方法及其裝置，其于呈半熔融狀態(tài)的蠟材中注入高壓流體，以使蠟材凝固冷卻后，形成一中空蠟胚，如此達(dá)到節(jié)省材料、減少機(jī)臺(tái)能源消耗、有效控制蠟胚尺寸、節(jié)省成本與減少脹殼問(wèn)題。
文檔編號(hào)B22C9/04GK102581220SQ20111000644
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者林益樟, 陳夏宗 申請(qǐng)人:私立中原大學(xué)