一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種消失模模具的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，該方法依次為確定消失模模具的制作材料、制作消失模模具、表面處理和造型及過程中尺寸控制步驟；本發(fā)明降低生產(chǎn)成本、縮短制造周期、提高生產(chǎn)效率、能實現(xiàn)一套消失模模具多次造型生產(chǎn)。
【專利說明】一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消失模模具的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]消失模鑄造是用可發(fā)性泡沫塑料如聚苯乙烯做模具，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造因其鑄件尺寸精度高、設(shè)計靈活、綠色環(huán)保、生產(chǎn)成本低等特點，近幾年發(fā)展較快，應(yīng)用越來越普遍。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)流程:按EPC工藝先制成泡塑模型，涂刷特制涂料，干燥后置于特制砂箱中，填入干砂，三維振動緊實，抽真空狀態(tài)下澆注，模型氣化消失，金屬液置換模型，復(fù)制出與泡塑模一樣的鑄件，冷凝后釋放真空，從松散的砂中取出鑄件，進行下一個循環(huán)，現(xiàn)有技術(shù)有以下特點及局限性難以克服:1)采用干砂即原砂填充、抽真空的辦法來固定型砂，設(shè)備要求高，考慮相應(yīng)設(shè)備的使用范圍如振實臺，砂箱，易在澆注過程中發(fā)生型腔坍塌；2) —套泡塑模具只能使用一次；3)不適合單件小批量訂單生產(chǎn)；4)遇到結(jié)構(gòu)上有狹窄的內(nèi)腔通道或夾層的情況，采用消失模工藝前需要預(yù)先進行實驗，才能投入生產(chǎn)，生產(chǎn)成本大，制造周期長；5)消失模模具對鑄件材質(zhì)的適用性順序大致是:灰鑄鐵一非鐵合金一普通碳素鋼一球墨鑄鐵一低碳鋼和合金鋼，由此可見，鑄鋼件不適用消失模模具。
[0004]到目前為止，還沒有一種克服上述缺陷的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種降低生產(chǎn)成本、縮短制造周期、提高生產(chǎn)效率、能實現(xiàn)一套消失模模具多次造型生產(chǎn)的一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法。
[0006]本發(fā)明通過如下方式實現(xiàn):
一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，該方法依次為確定消失模模具的制作材料、制作消失模模具、表面處理和造型及過程中尺寸控制步驟，其特征在于:上述制作消失模模具包括如下過程:
a、三維建模:根據(jù)鑄造工藝圖建立三維模型，主體部分為整體實體，局部采購消失?；顗K,整個模具外表面加反變形量補償變形,每個面的反變形量+3mm ；
b、設(shè)計保證強度的內(nèi)部隨形方鋼支撐骨架，其尺寸規(guī)格要求:當(dāng)輪廓尺寸<2000mm，方鋼支撐骨架尺寸為40mm*40mm ；當(dāng)2000mm <輪廓尺寸< 3000mm,方鋼支撐骨架尺寸為60mm*60mm ；當(dāng)輪廊尺寸> 3000m,方鋼支撐骨架尺寸為80mm*80mm ；
C、設(shè)計起模吊運裝置:至少四點吊運，吊運中心點與起模受力矢量線重合，起吊吊耳焊接在內(nèi)部支撐骨架上；
d、用粘結(jié)劑粘接大料拼料，接縫間隙小于Imm ；e、用五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工模具；
f、主骨架嵌入組裝加工好的消失模模具內(nèi)部；
所述失模模具的制作材料:當(dāng)輪廓尺寸< 2000mm，材料密度:30Kg/m3 ；2000mm ≤輪廓尺寸≤3000mm，材料密度:35Kg/m3 ;輪廓尺寸> 3000m，材料密度:40Kg/m3 ；
所述表面處理為在加工組裝完的模具表面刮一層膩子，厚度為1_，自然晾干后打磨至表面光滑，粗糙度控制在Ral2.5以內(nèi)，然后噴兩層剛玉水基涂料，厚度控制在0.8mm~1mm之間，待自然晾干后在涂料表面封鍍一層塑料膜；
所述造型及過程中尺寸控制為如下步驟:
a、造型緊實:填砂過程中操作者不能踩在模具上，樹脂砂不能直接流在模具表面；
b、吊胎或芯骨焊接:焊接吊胎、芯骨前需在模具表面鋪設(shè)石棉布后方可進行；
C、開箱起模具、尺寸控制:開箱前模具上需要安裝專用支撐，防止開箱時模具變形損壞，開箱后模具第一時間處理；
d、涂刷:白剛玉水基涂料，波美度控制在85左右，第一遍刷涂，第二遍噴涂，第三遍噴涂，總涂層厚度控制在0.8mm~1mm ；
e、合箱；
f、壓箱；
g、烘箱；
在所述加工組裝完的模具表面刮一層石膏粉膩子。
[0007]本發(fā)明有如下效果:
1)能實現(xiàn)一套消失模模具多次造型生產(chǎn):本發(fā)明提供的方法依次為確定消失模模具的制作材料、制作消失模模具、表面處理和造型及過程中尺寸控制步驟，其特征在于:上述制作消失模模具包括如下過程:三維建模、設(shè)計保證強度的內(nèi)部隨形方鋼支撐骨架、設(shè)計起模吊運裝置、大料拼料粘接、主骨架嵌入組裝加工好的消失模模具內(nèi)部；所述表面處理為加工組裝完的模具表面刮一層膩子，厚度為1mm，自然晾干后打磨表面光滑，粗糙度控制在Ral2.5以內(nèi)，然后噴兩層剛玉水基涂料,厚度控制在0.8mm~Imm之間,待自然晾干后再涂料表面封鍍一層塑料膜；造型及過程中尺寸控制為如下步驟:造型緊實、吊胎或芯骨焊接、開箱起模具、尺寸控制、涂刷、合箱、壓箱和烘箱；本發(fā)明通過研究改進消失模模具的制作材料、制造方法，研究消失模模具在有粘結(jié)劑的樹脂砂、非真空條件下的造型方法、施涂方法即型芯表面處理，在大型鑄鋼件上實現(xiàn)一套消失模模具多次造型生產(chǎn)的方法。
[0008]2)本發(fā)明提供的方法實現(xiàn)了大型鑄鋼件用樹脂砂+消失模模具單件小批量生產(chǎn)，一套模具可以使用5~8次，有效的解決了傳統(tǒng)消失模模具在鑄鋼件結(jié)構(gòu)上有狹窄的內(nèi)腔通道或夾層的情況下鑄造難以生產(chǎn)的技術(shù)難題。
[0009]3)誤差小:本發(fā)明提供的方法造型后鑄型及鑄件尺寸控制誤差:輪廓尺寸
<2000mm,誤差 < 1mm ;輪廊尺寸≥ 2000mm, 1mm <誤差≤3mm。
[0010]4)降低生產(chǎn)成本、縮短制造周期:本發(fā)明提供的方法從已生產(chǎn)的四套消失模模具成本對比上看，較木模成本節(jié)約73%。較傳統(tǒng)消失模工藝相比，不需要每件產(chǎn)品使用消耗一套模具，且無需使用任何特殊設(shè)備如抽真空設(shè)備、震動臺、密封砂箱等，大大降低生產(chǎn)成本。
[0011]5)提高生產(chǎn)效率:本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)的四套消失模模具的生產(chǎn)周期較木模節(jié)約78%,從而提聞生廣效率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明三維模型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明鋼木支撐骨架結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]一種大型鑄鋼件的消失模模具的制造方法，該方法依次為確定消失模模具的制作材料、制作消失模模具、表面處理和造型及過程中尺寸控制步驟，其特征在于:上述制作消失模模具包括如下過程:
a、三維建模:根據(jù)鑄造工藝圖建立三維模型,如圖1所示:主體部分為整體實體I,局部采購消失?；顗K2，整個外模表面加反變形量補償變形，每個面+3mm ；
b、如圖2所示:設(shè)計保證強度的內(nèi)部隨形方鋼支撐骨架3，其尺寸規(guī)格要求:輪廓尺寸
<2000mm，方鋼支撐骨架尺寸:40mm*40mm ；2000mm ≤輪廓尺寸≤ 3000mm，方鋼支撐骨架尺寸:60mm*60mm ;輪廊尺寸> 3000m,方鋼支撐骨架尺寸:80mm*80mm ；
C、設(shè)計起模吊運裝置4:至少四點吊運，吊運中心點與起模受力矢量線重合；起吊吊耳必須焊接在內(nèi)部支撐骨架上；
d、用粘結(jié)劑粘接大料拼料，接縫間隙小于Imm；
e、用五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工模具；
f、主骨架嵌入組裝加工好的消失模模具內(nèi)部。
[0014]所述失模模具的制作材料:當(dāng)輪廓尺寸< 2000mm,材料密度:30Kg/m3 ；2000mm ≤輪廓尺寸≤3000mm，材料密度:35Kg/m3 ;輪廓尺寸> 3000m，材料密度:40Kg/m3 ；
所述表面處理為加工組裝完的模具表面刮一層膩子，膩子為石膏粉，厚度為1_，自然晾干后打磨表面光滑，粗糙度控制在Ral2.5以內(nèi)，然后噴兩層剛玉水基涂料，厚度控制在
0.8mm~Imm之間，待自然晾干后再涂料表面封鍍一層塑料膜。
[0015]上述造型及過程中尺寸控制為如下步驟:
a、造型緊實:填砂過程中操作者不能踩在模具上，樹脂砂不能直接流在模具表面；
b、吊胎或芯骨焊接:焊接吊胎、芯骨前需在模具表面鋪設(shè)石棉布后方可進行；
C、開箱起模具、尺寸控制:開箱前模具上需要安裝專用支撐5，防止開箱模具變形損壞；開箱后模具第一時間處理；
d、涂刷:白剛玉水基涂料，波美度控制在85左右，第一遍刷涂，第二遍噴涂，第三遍噴涂，總涂層厚度控制0.8mm~Imm ；
e、合箱；
f、壓箱；
g、烘箱。
【權(quán)利要求】
1.一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，該方法依次為確定消失模模具的制作材料、制作消失模模具、表面處理和造型及過程中尺寸控制步驟，其特征在于:上述制作消失模模具包括如下過程: a、三維建模:根據(jù)鑄造工藝圖建立三維模型，主體部分為整體實體，局部采購消失模活塊,整個模具外表面加反變形量補償變形,每個面的反變形量+3mm ； b、設(shè)計保證強度的內(nèi)部隨形方鋼支撐骨架，其尺寸規(guī)格要求:當(dāng)輪廓尺寸<2000mm，方鋼支撐骨架尺寸為40mm*40mm ；當(dāng)2000mm <輪廓尺寸< 3000mm,方鋼支撐骨架尺寸為60mm*60mm ;當(dāng)輪廊尺寸> 3000m,方鋼支撐骨架尺寸為80mm*80mm ； C、設(shè)計起模吊運裝置:至少四點吊運，吊運中心點與起模受力矢量線重合，起吊吊耳焊接在內(nèi)部支撐骨架上； d、用粘結(jié)劑粘接大料拼料，接縫間隙小于Imm； e、用五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工模具； f、主骨架嵌入組裝加工好的消失模模具內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，其特征在于:所述失模模具的制作材料:當(dāng)輪廓尺寸< 2000mm,材料密度:30Kg/m3 ；2000mm≤輪廓尺寸 3000mm,材料密度:35Kg/m3 ;輪廓尺寸> 3000m,材料密度:40Kg/m3。
3.如權(quán)利要求1所述的一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，其特征在于:所述表面處理為，在加工組裝完的模具表面刮一層膩子，厚度為1_，自然晾干后打磨至表面光滑，粗糙度控制在Ral2.5以內(nèi)，然后噴兩層剛玉水基涂料，厚度控制在0.8mm~Imm之間，待自然晾干后在涂料表面封鍍一層塑料膜。
4.如權(quán)利要求1所述的一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，其特征在于:所述造型及過程中尺寸控制為如下步驟: a、造型緊實:填砂過程中操作者不能踩在模具上，樹脂砂不能直接流在模具表面； b、吊胎或芯骨焊接:焊接吊胎、芯骨前需在模具表面鋪設(shè)石棉布后方可進行； C、開箱起模具、尺寸控制:開箱前模具上需要安裝專用支撐，防止開箱時模具變形損壞，開箱后模具第一時間處理； d、涂刷:白剛玉水基涂料，波美度控制在85左右，第一遍刷涂，第二遍噴涂，第三遍噴涂，總涂層厚度控制在0.8mm~Imm ； e、合箱； f、壓箱； g、烘箱。
5.如權(quán)利要求3所述的一種大型鑄鋼件消失模模具的制造方法，其特征在于:在所述加工組裝完的模具表面刮一層石膏粉膩子。
【文檔編號】B22C9/04GK103537623SQ201310532568
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】扈廣麒, 張宏凱, 閆小龍, 閆新飛, 郭小強, 潘鳳英, 李文定, 魯云 申請人:寧夏共享集團有限責(zé)任公司, 寧夏共享鑄鋼有限公司