CN102389945A

CN102389945A - 一种金属型覆壳铸造模具及其铸造方法

Info

Publication number: CN102389945A
Application number: CN2011103476181A
Authority: CN
Inventors: 陈显鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明公开了一种金属型覆壳铸造模具，包括金属型本体，所述金属型本体内部设置有至少一层树脂砂壳，该树脂砂壳的外表面贴合于金属型本体的内表面，而树脂砂壳的内部则为和铸件形状相吻合的浇注内腔。本发明的金属型覆壳铸造模具不但适合低温合金的铸造，而且由于应用了树脂砂壳，还可以扩大应用于高温合金材料的浇注，并且实现了多模连续生产，提高了生产效率，解决了由于金属型散热太快，不适用于大面积的薄铸件的问题。

Description

一种金属型覆壳铸造模具及其铸造方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体地说是一种金属型覆壳铸造模具及其铸造方法。

背景技术

关于铸造模具，一般来说，可以分为纯金属模具、普通砂型模具、蜡模，纯金属模具仅可适用于低温合金（800度以下熔点）铸造，无法应用于高温合金材料的浇注，而且由于纯金属模溶液冷却速度太快，无法同时应用多模，生产效率非常低；纯金属模具散热太快，不适用于大面积的薄铸件，因为金属溶液未流到模具深部就凝固成型；在铸造时溶液的高温会对纯金属模具造成热冲击，无法保证纯金属模具的使用寿命；在工件表面要求细部刻画（字头、图案）时纯金属模具是无法做到的。普通砂型模具最大的特点就是劳动强度过大，每铸造一次就要重新制作模具，属于一次性的模具，增加了劳动强度的同时生产效率也根本上不去，而且必须要占用大量平整的地面，沙尘遍布车间，生产环境极其恶劣，每次浇注都会产生很多砂眼，铸件的粗糙度和精度无法保证，废品率较高。最后对于蜡模，其缺点就是工艺过于复杂，制作周期长，同时铸件的表面粗糙度和尺寸精度经常达不到要求。

以上三种模具只有纯金属模具所具有的优点多，适合于广泛应用，但是基于纯金属模具具有较多的缺点，因此必须要克服掉。所以必须要开发一种即可铸造低温合金又可铸造高温合金、实现多模连续生产、可铸造薄铸件、使用寿命长、铸件表面粗糙度及精度较高的金属型覆壳铸造模具，同时依据本模具引出一种全新的铸造方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低、可以实现多模连续生产、适用范围广的金属型覆壳铸造模具，以及利用这种模具的铸造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金属型覆壳铸造模具，包括金属型本体，所述金属型本体内部设置有至少一层树脂砂壳，该树脂砂壳的外表面贴合于金属型本体的内表面，而树脂砂壳的内部则为和铸件形状相吻合的浇注内腔。

进一步地，所述树脂砂壳对应铸件中肥厚的部分设有冒口砂壳。

进一步地，所述冒口砂壳由多层砂壳构成。

进一步地，所述冒口砂壳处设有单独的浇注口。

进一步地，所述金属型本体内表面开设有排气槽。

进一步地，所述排气槽有多个，多个排气槽之间相连通，所述排气槽还与所述金属型本体的外部空间连通。

进一步地，所述树脂砂壳为覆膜砂、呋喃树脂自硬砂、水玻璃砂中的一种。

本发明还提供一种利用上述金属型覆壳铸造模具的铸造方法，包括：

A、制造金属型本体，并制造树脂砂壳；

B、将所述树脂砂壳贴合于所述金属型本体内部，所述树脂砂壳的内部为和铸件形状相吻合的浇注内腔；

C、向所述树脂砂壳的浇注内腔中浇入熔化的铸造材料；

D、待铸造材料凝固后，拆开金属型本体，并清除树脂砂壳。

进一步地，所述方法还包括：

E、向金属型本体内装入新的树脂砂壳，返回步骤C。

进一步地，所述步骤A中，制造树脂砂壳时，对于需要降低铸件冷凝速度的部分，增加对应该部分的树脂砂壳的厚度；对于需要增加铸件冷凝速度的部分，减小对应该部分的树脂砂壳的厚度。

本发明的金属型覆壳铸造模具不但适合低温合金的铸造，而且由于应用了树脂砂壳，还可以扩大应用于高温合金材料的浇注，并且实现了多模连续生产，提高了生产效率，解决了由于金属型散热太快，不适用于大面积的薄铸件的问题。本发明可以利用树脂砂壳铸造很薄的铸件。对于铸件中肥厚的部分可以设置冒口砂壳，并可配合单独的浇涛口解决铸件产生缩孔及缩松问题。另外，树脂砂壳可以阻止溶液高温对金属模具的热冲击，保护金属模具，实现金属模具的长久重复使用。在铸件表面要求细部刻画（字头、图案）时，本发明可大幅提高铸件表面粗糙度及尺寸精度。另外，相对于普通砂型模具，本发明可降低劳动强度，避免反复填砂，占地面积小，减少沙尘，改善生产环境。由于外部金属型本体的激冷作用提高了铸件的密度及机械强度。

附图说明

图1是本发明的一种水平分型时暗冒口及模具实施例的结构示意图。

图2是本发明的一种垂直分型时暗冒口及模具实施例的结构示意图。

图中：1.排气槽，2.排气孔，3.冒口砂壳，4.金属型本体，5.树脂砂壳，6.铸件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，是一种水平分型的金属型覆壳铸造模具的实施例。在本实施例中，金属型覆壳铸造模具包括位于外侧的金属型本体4，金属型本体4内部设置有至少一层树脂砂壳5，该树脂砂壳5的外表面贴合于金属型本体4的内表面，而树脂砂壳5的内部则为和铸件6形状相吻合的浇注内腔。

对于铸件6中较肥厚可能产生缩松缩孔的上半部分，在树脂砂壳5相对应的部分设置冒口砂壳3，然后在冒口砂壳3处设置单独的浇涛口，对铸件6的肥厚部分进行补浇，从而消除缩松和缩孔现象。冒口砂壳3可以由多层砂壳构成，方便制造和使用。

另外，可以在金属型本体4内表面开设有排气槽1，排气槽1可以有多个，多个排气槽1之间相连通，并通过排气孔2与金属型本体4的外部空间连通。排气槽1用于排除浇涛过程中由于高温而产生的气体，平衡模具内外的压力，以避免模具损坏，同时还可避免气体的占据空间造成铸件不完整。

其中的树脂砂壳5可以选自覆膜砂、呋喃树脂自硬砂、水玻璃砂中的一种。

如图2所示实施例，是一种垂直分型的金属型覆壳铸造模具的实施例。在该实施例中，铸件6中较肥厚可能产生缩松缩孔的部分位于右侧，因此其冒口砂壳3也相应地设置在右侧。

利用上述的金属型覆壳铸造模具进行铸造的步骤包括：

A、制造金属型本体，并制造树脂砂壳，设计制作合模的定位结构，同时设计制作外部壳体的排气孔；

B、将树脂砂壳贴合于所述金属型本体内部，树脂砂壳的内部为和铸件形状相吻合的浇注内腔，进行合模；

C、向树脂砂壳的浇注内腔中浇入熔化的铸造材料（例如钢水、铁水、铝水、其它合金熔液等）；

D、待铸造材料凝固后，拆开金属型本体，并清除树脂砂壳。

在完成上述步骤后，可以向金属型本体内装入新的树脂砂壳，返回步骤C，继续下一轮铸造，从而实现连续铸造。

在步骤A中，制造树脂砂壳时，对于需要降低铸件冷凝速度的部分，增加对应该部分的树脂砂壳的厚度；对于需要增加铸件冷凝速度的部分，减小对应该部分的树脂砂壳的厚度。这样，通过树脂砂壳的厚度可以控制铸件各部分的冷凝速度，使铸件各部分冷凝均匀，保证铸件质量。

以上所述仅是为说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种金属型覆壳铸造模具，包括金属型本体，其特征在于：所述金属型本体内部设置有至少一层树脂砂壳，该树脂砂壳的外表面贴合于金属型本体的内表面，而树脂砂壳的内部则为和铸件形状相吻合的浇注内腔。

2.根据权利要求1所述的金属型覆壳铸造模具，其特征在于：所述树脂砂壳对应铸件中肥厚的部分设有冒口砂壳。

3.根据权利要求2所述的金属型覆壳铸造模具，其特征在于：所述冒口砂壳由多层砂壳构成。

4.根据权利要求2或3所述的金属型覆壳铸造模具，其特征在于：所述冒口砂壳处设有单独的浇注口。

5.根据权利要求1所述的金属型覆壳铸造模具，其特征在于：所述金属型本体内表面开设有排气槽。

6.根据权利要求5所述的金属型覆壳铸造模具，其特征在于，所述排气槽有多个，多个排气槽之间相连通，所述排气槽还与所述金属型本体的外部空间连通。

7.根据权利要求1所述的金属型覆壳铸造模具，其特征在于：所述树脂砂壳为覆膜砂、呋喃树脂自硬砂、水玻璃砂中的一种。

8.一种利用权利要求1~7中任意一项金属型覆壳铸造模具的铸造方法，包括：

A、制造金属型本体，并制造树脂砂壳；

C、向所述树脂砂壳的浇注内腔中浇入熔化的铸造材料；

D、待铸造材料凝固后，拆开金属型本体，并清除树脂砂壳。

9.根据权利要求8所述的铸造方法，其特征在于：还包括：

E、向金属型本体内装入新的树脂砂壳，返回步骤C。

10.根据权利要求8所述的铸造方法，其特征在于：所述步骤A中，制造树脂砂壳时，对于需要降低铸件冷凝速度的部分，增加对应该部分的树脂砂壳的厚度；对于需要增加铸件冷凝速度的部分，减小对应该部分的树脂砂壳的厚度。