CN103302249A - 铸钢齿轮毛坯的模具制造方法 - Google Patents

铸钢齿轮毛坯的模具制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铸钢齿轮毛坯的模具制造方法，本技术要点在于：1)将铸钢齿轮毛坯铸造模具分为齿圈和齿身两部分分别造型，其中齿身的造型使用水玻璃砂和木模具，齿圈采用陶瓷型来造型；2)利用快速成型技术得到具有近似齿形的铸造模具，该模具根据齿圈的尺寸大小，可分为至少两部分来制造，造型时将用于铸造齿圈的几部分陶瓷型拼接起来，即可形成铸造齿圈的铸型；3)利用具有近似齿形的铸造模具以及常温硫化硅橡胶翻模技术，得到用于铸造精密铸造齿轮毛坯齿圈的陶瓷型硅橡胶模具；4)利用硅橡胶模具和陶瓷型铸造技术得到精密铸造齿轮齿圈的陶瓷型。本发明具有可以降低铸件钢水消耗量，且加工出的铸件毛坯便于后续精密机械加工的优点。

Description

铸钢齿轮毛坯的模具制造方法
技术领域
本发明属于金属材料加工模具制造领域，具体涉及一种铸钢齿轮毛坯的模具制造方法。
背景技术
目前国内的各金属铸造企业在生产铸钢齿轮毛坯时，普遍采用的铸造工艺是水玻璃砂铸造工艺，该工艺由于使用木模具造型和生产工艺的限制，只能铸造出尺寸精度以及表面质量都不高的铸造齿轮毛坯，而且在毛坯上用于加工成齿形的地方只能铸造出筒状的，无法铸出具有近似齿形的毛坯，所以用现在普遍使用的传统铸造模具及方法铸出的铸钢齿轮毛坯，均存在了铸件钢水消耗量大、毛坯尺寸精度和表面质量都不高，以及后期的齿轮机械加工工时较长的缺点，齿轮毛坯不适合现代机械制造业的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够加工高精度铸钢毛坯模具，该模具可以降低铸件钢水消耗量，且加工出的铸件毛坯便于后续精密机械加工的铸钢齿轮毛坯的模具制造方法。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
即：一种铸钢齿轮毛坯的模具制造方法，本发明的技术要点在于：
1)将铸钢齿轮毛坯铸造模具分为齿圈和齿身两部分分别造型，其中齿身的造型使用水玻璃砂和木模具，齿圈采用陶瓷型来造型；
2)利用快速成型技术得到具有近似齿形的铸造模具，该模具根据齿圈的尺寸大小，可分为至少两部分来制造，造型时将用于铸造齿圈的几部分陶瓷型拼接起来，即可形成铸造齿圈的铸型；
3)利用具有近似齿形的铸造模具以及常温硫化硅橡胶翻模技术，得到用于铸造精密铸造齿轮毛坯齿圈的陶瓷型硅橡胶模具；
4)利用硅橡胶模具和陶瓷型铸造技术得到精密铸造齿轮齿圈的陶瓷型；
所述陶瓷型采用硅溶胶(ω(SiO2＝30％/Kg))作为陶瓷型涂料的粘结剂，采用一定目数(≥200目)的高耐火度的耐火材料粉料(石英砂或电熔刚玉)作为陶瓷型涂料的基本材料，在陶瓷型涂料的配方中加入玻璃纤维短切丝(如低碱)、消泡剂(如ZF-100)、溃散剂(如葡萄糖粉)等成分，按照硅溶胶13：石英砂或电熔刚玉30～34：玻璃纤维短切丝2～3：消泡剂12：溃散剂1～2配制出陶瓷型的涂料；陶瓷型的制备过程采用干燥硬化的胶凝方法，步骤为上涂料、撒砂、干燥，如此重复多次以得到所需厚度的陶瓷型，陶瓷型放到窑炉中在950～1050℃温度下焙烧，焙烧0.5～1小时成型。
上述该焙烧好的陶瓷型为白色或蔷薇色。
本发明采用后带来的有益效果是：可以降低铸件钢水消耗量，且加工出的铸件毛坯便于后续精密机械加工的优点。
具体实施方式
实施例1：
本铸钢齿轮毛坯的模具制造方法，本发明的技术要点在于：
1)将铸钢齿轮毛坯铸造模具分为齿圈和齿身两部分分别造型，其中齿身的造型使用水玻璃砂和木模具，齿圈采用陶瓷型来造型；
2)利用快速成型技术得到具有近似齿形的铸造模具，该模具根据齿圈的尺寸大小，可分为至少两部分来制造，造型时将用于铸造齿圈的几部分陶瓷型拼接起来，即可形成铸造齿圈的铸型；
3)利用具有近似齿形的铸造模具以及常温硫化硅橡胶翻模技术，得到用于铸造精密铸造齿轮毛坯齿圈的陶瓷型硅橡胶模具；
4)利用硅橡胶模具和陶瓷型铸造技术得到精密铸造齿轮齿圈的陶瓷型。
所述陶瓷型采用硅溶胶(ω(SiO2＝30％/Kg))作为陶瓷型涂料的粘结剂，采用230目的石英砂作为陶瓷型涂料的基本材料，在陶瓷型涂料的配方中加入玻璃纤维短切丝、消泡剂、溃散剂等成分，按照硅溶胶13：石英砂31：玻璃纤维短切丝2：消泡剂12：溃散剂1配制出陶瓷型的涂料；陶瓷型的制备过程采用干燥硬化的胶凝方法，步骤为上涂料、撒砂、干燥，如此重复多次以得到所需厚度的陶瓷型，陶瓷型放到窑炉中在950温度下焙烧，焙烧0.5小时成型，该焙烧好的陶瓷型为白色。
实施例2：
陶瓷型采用硅溶胶(ω(Si02＝30％/Kg))作为陶瓷型涂料的粘结剂，采用一定目数290目的石英砂作为陶瓷型涂料的基本材料，在陶瓷型涂料的配方中加入玻璃纤维短切丝、消泡剂、溃散剂等成分，按照硅溶胶13：石英砂32～34：玻璃纤维短切丝2.5：消泡剂12：溃散剂1.5配制出陶瓷型的涂料；陶瓷型的制备过程采用干燥硬化的胶凝方法，步骤为上涂料、撒砂、干燥，如此重复多次以得到所需厚度的陶瓷型，陶瓷型放到窑炉中在1000℃温度下焙烧，焙烧0.7小时成型，焙烧好的陶瓷型为白色。
模具制造方法与实施例1相同。
实施例3：
陶瓷型采用硅溶胶(ω(SiO2＝30％/Kg))作为陶瓷型涂料的粘结剂，采用一定目数360目的电熔刚玉作为陶瓷型涂料的基本材料，在陶瓷型涂料的配方中加入如低碱、ZF-100消泡剂、葡萄糖粉溃散剂，按照硅溶胶13：石英砂或电熔刚玉33：玻璃纤维短切丝3：ZF-100消泡剂12：葡萄糖粉溃散剂2配制出陶瓷型的涂料；陶瓷型的制备过程采用干燥硬化的胶凝方法，步骤为上涂料、撒砂、干燥，如此重复多次以得到所需厚度的陶瓷型，陶瓷型放到窑炉中在1050℃温度下焙烧，焙烧1小时成型，焙烧好的陶瓷型为蔷薇色。
模具制造方法与实施例1相同。
通过上述实施例方法加工出的模具，均可制造出尺寸精度和表面质量都很高，而且具有近似齿形的精密铸造齿轮的毛坯，能够节约钢水的消耗量和后期的机械加工工时，有明显的经济和社会效益前景。

Claims (3)

1.一种铸钢齿轮毛坯的模具制造方法，其特征在于：
1)将铸钢齿轮毛坯铸造模具分为齿圈和齿身两部分分别造型，其中齿身的造型使用水玻璃砂和木模具，齿圈采用陶瓷型来造型；
2)利用快速成型技术得到具有近似齿形的铸造模具，该模具根据齿圈的尺寸大小，可分为至少两部分来制造，造型时将用于铸造齿圈的几部分陶瓷型拼接起来，即可形成铸造齿圈的铸型；
3)利用具有近似齿形的铸造模具以及常温硫化硅橡胶翻模技术，得到用于铸造精密铸造齿轮毛坯齿圈的陶瓷型硅橡胶模具；
4)利用硅橡胶模具和陶瓷型铸造技术得到精密铸造齿轮齿圈的陶瓷型。
2.根据权利要求1所述的铸钢齿轮毛坯的模具制造方法，其特征在于：陶瓷型采用硅溶胶(ω(SiO2＝30％/Kg))作为陶瓷型涂料的粘结剂，采用一定目数(≥200目)的高耐火度的耐火材料粉料(石英砂或电熔刚玉)作为陶瓷型涂料的基本材料，在陶瓷型涂料的配方中加入玻璃纤维短切丝(如低碱)、消泡剂(如ZF-100)、溃散剂(如葡萄糖粉)等成分，按照硅溶胶13：石英砂或电熔刚玉30～34：玻璃纤维短切丝2～3：消泡剂12：溃散剂1～2配制出陶瓷型的涂料；陶瓷型的制备过程采用干燥硬化的胶凝方法，步骤为上涂料、撒砂、干燥，如此重复多次以得到所需厚度的陶瓷型，陶瓷型放到窑炉中在950～1050℃温度下焙烧，焙烧0.5～1小时成型。
3.根据权利要求1所述的铸钢齿轮毛坯的模具制造方法，其特征在于：焙烧好的陶瓷型为白色或蔷薇色。
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