專利名稱：模具型腔精密鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用精密鑄造方法制造模具型腔的工藝。
美國(guó)專利4220190上公開了一種用精密鑄造制造模具的工藝，該工藝是先制造一個(gè)模具型腔的壓型模，用壓型模制造熔模，用耐熱材料將熔模包上，再將熔模去掉，形成鑄造腔，然后進(jìn)行澆鑄。這種工藝使用的壓型模是采用機(jī)械加工方法制造的，因而加工的逼真程度難以保證。一般的模具型腔生產(chǎn)量小，許多都是單件生產(chǎn)，因而壓型模一般只用一次，這樣造成成本高、浪費(fèi)大。這是至今未能實(shí)現(xiàn)普及使用精密鑄造制造模具型腔的主要原因之一。這種工藝采用臘基制作熔模，臘基熔模要產(chǎn)生一定的收縮，在制造大型模具型腔時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。并且使用石臘還需要大型的控溫熔臘設(shè)備，增大了投資。采用石臘做熔模是未能實(shí)現(xiàn)大型模具用精密鑄造制造的主要原因。埋熔模用的填料一般采用型沙，型沙熱系數(shù)小，散熱慢，使鑄件的金屬晶粒較大，這使模具型腔的強(qiáng)度不足。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種改進(jìn)的模具型腔精密鑄造工藝，它具有精度高、成本低的特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的精密鑄造工藝是先做一個(gè)模具型腔壓型模，用壓型模制造熔模，在熔模上掛漿，形成型殼，把掛漿后的熔模埋入填料中，澆鑄、冷卻后取出。其特殊之處在于模具型腔壓型模的成型表面直接使用樣品，制造熔模的模料采用可發(fā)性聚苯乙烯，填料采用鐵丸。
直接用樣品作壓型模成型表面的方法可以是，先將樣品的一半埋入砂中，在沙平面上刷上水玻璃液，在樣品另一半上灌上石膏，石膏凝固后，樣品的一半埋在石膏里，去掉砂子和水玻璃液層，制成壓型模成型表面和分型面。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1。直接采用樣品作壓型模成型表面，省去了機(jī)械加工工序，尤其解決了大型、復(fù)雜、單件模具型腔制造的困難，提高了模具型腔的精度和逼真程度，成本低，并且省時(shí)、省料、省能源。
2。采用發(fā)泡模料制造熔模，尤其是采用可發(fā)性聚苯乙烯，吸水性好，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，收縮小，并可以以一定的壓力完全充滿?？騼?nèi)空間，提高了鑄造精度和逼真程度。
3.采用鐵丸作填料，鐵丸的熱系數(shù)大，并且鐵丸之間留有較大的空隙，散熱快，細(xì)化了鑄件晶粒，提高了強(qiáng)度。
附圖和圖面說明如下

圖1為樣品的三視圖;
圖2為埋沙后的樣品三視圖;
圖3為灌石膏后的樣品主視圖;
圖4為脫沙后的樣品主視圖;
圖5為套上組合?？?、放入發(fā)泡模料后的樣品側(cè)視圖;
圖6為通入蒸汽模料膨脹后的樣品側(cè)視圖;
圖7為熔模圖;
圖8為脫去熔模的石膏與樣品的側(cè)視圖;
圖9為掛漿后形成的型殼圖;
圖10為埋在鐵丸中的型殼與熔模圖;
本發(fā)明將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。
圖1表示了樣品的三視圖。首先在樣品上化線，線1為分型線，它把樣品一分兩半，A為復(fù)制面，B為非復(fù)制面。線2為加工余量線。
在圖2中，樣品的復(fù)制面A被砂3埋上，砂平面與加工余量線2平齊，在砂平面上刷上玻璃液，以保證砂平面平滑。
在圖3中，在非制面B上放上灌漿框4，在框內(nèi)倒入石膏漿5，石膏5凝固后，把樣品固定在石膏上。
在圖4中，石膏凝固后去掉灌漿框4，并把樣品和石膏一起翻過來，去掉砂子和水玻璃液層，將石膏平面修平，形成石膏分型面和壓型模成型表面。
在圖5中，在復(fù)制面A上套上壓型模框6，壓型?？蛏嫌性S多透氣孔。在壓型?？騼?nèi)放入一定量的可發(fā)性聚苯乙烯7，聚苯乙烯的量可事先算好，保證膨脹后可充滿整個(gè)壓型?？?。
在圖6中，把樣品、石膏5、壓型?？?和可發(fā)性聚苯乙烯7放入蒸汽箱8中，并通入蒸汽，可發(fā)性聚苯乙烯7在蒸汽的加熱下膨脹，并以一定的壓力充滿整個(gè)壓型?？?，它可以保證在熔模上形成的樣品表面與樣品表面完全一樣，提高了逼真程度。
圖7表示了用可發(fā)性聚苯乙烯7作模料形成的熔模。
圖8表示了脫掉熔模后的樣品和石膏。
在圖9中，在熔模上掛漿，形成型殼9，型殼9為通常精密鑄造上使的漿液干后形成的。
在圖10中，把掛漿后的熔模放入砂箱11中，并用鐵丸10埋好，然后進(jìn)行澆鑄，由聚苯乙烯7制成的熔模，在遇到鐵水后，熔化成氣體，從所留的氣孔中跑掉。鐵丸10不但起了加固型殼9的作用，更重要的是增加了散熱速度，使鑄件的晶粒細(xì)化，提高了強(qiáng)度。當(dāng)澆鑄冷卻后，取出鑄件，就成為一個(gè)模具型腔，完成精密鑄造制造模具型腔的工藝。
在上述工藝中，還可以在掛漿后，對(duì)帶有型殼的熔模進(jìn)行焙燒，這樣可以增強(qiáng)型殼的強(qiáng)度。在焙燒中，聚苯乙烯熔模將氣化跑掉，形成一個(gè)鑄造腔。接著將型殼埋入鐵丸中進(jìn)行燒鑄。
權(quán)利要求
1.一種模具型腔精密鑄造工藝，它的工藝過程為，先做一個(gè)模具型腔壓型模，用壓型模制造熔模，在熔模上掛漿，形成型殼，把掛漿后的熔模埋入填料中，澆鑄、冷卻后取出，其特征在于，模具型腔壓型模的成型表面直接使用樣品，制造熔模的模料采用可發(fā)性聚苯乙烯，填料采用鐵丸。
2.按照權(quán)利要求1所述的模具型腔精密鑄造工藝，其特征在于，直接用樣品做壓型模成型表面的方法是，先將樣品的一半埋入砂中，在砂平面上刷上水玻璃液，在樣品另一半上灌上石膏，石膏凝固后，樣品的一半埋在石膏里，去掉砂子和水玻璃液層，在石膏上制成壓型模成型表面和分型面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用精密鑄造方法制造模具型腔的工藝。現(xiàn)有制造模具的方法是采用機(jī)械加工。也有采用精密鑄造方法制造模具的，但是尚需用機(jī)械加工方法先加工出一個(gè)模具型腔共軛的壓型模。這樣的加工方法使模具的成本增加而且費(fèi)時(shí)費(fèi)工。本發(fā)明直接使產(chǎn)品作為壓型模成型表面，用可發(fā)性聚苯乙烯作模料制造熔模，使成本大大降低，使普遍使精密鑄造制造模具成為可能。
文檔編號(hào)B22C9/04GK1041716SQ88109110
公開日1990年5月2日 申請(qǐng)日期1988年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月8日
發(fā)明者劉鐘嶽 申請(qǐng)人:江麗娜