CN103769536A

CN103769536A - 一种树脂铸造芯盒的快速制造方法

Info

Publication number: CN103769536A
Application number: CN201410050097.7A
Authority: CN
Inventors: 张勇
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明提供一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，采用以下步骤：1）用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造芯盒原型的分芯盒原型；2）在各分芯盒原型内表面上涂刷一层混合物，再在混合物的表面上用石膏层来随型固定，得到制造树脂铸造芯盒所需的各部分芯盒的分凸模；3）由数控铣床对分凸模上固化的混合物层进行加工到对应的树脂芯盒各部分的设计尺寸；4）先在分凸模外表面涂刷上一层混合物，然后将分凸模完全放置在金属板框架内，再用涂覆物填充满，待混合物和涂覆物固化后，得到树脂铸造芯盒的各分树脂芯盒；5）将各分树脂芯盒进行组装，得到完整的树脂铸造芯盒。本发明制作成本低，成型周期短，工艺简单，芯盒表面质量高。

Description

一种树脂铸造芯盒的快速制造方法

技术领域

本发明涉及一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，属于铸造技术领域。

背景技术

目前国内铸造生产工艺过程中造型用的铸造芯盒除了少数采用金属模具以外，大多是利用红松材质或是其他材质的木材利用手工加工而成的，用木质材料制成的铸造芯盒的使用性能（如表面硬度和耐磨性等）欠佳，经常由于模具及芯盒在使用过程中的损坏等原因导致木质模具的使用寿命不长。而树脂铸造芯盒与木质铸造芯盒相比，其使用寿命长、表面光洁度好，适于复杂形状成形，与金属模具及芯盒相比，其使用寿命接近，表面光洁度也好，所以利用常规的数控铣床通过加工聚苯乙烯泡沫材料及加工环氧树脂与石墨粉混合层材料的凹、凸模，利用树脂模具制造技术来制造成本低廉，使用性能好，使用寿命长的树脂铸造芯盒是目前铸造企业急切需要解决的一个现实问题。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种制作成本低、成型周期短、工艺简单、芯盒表面质量高的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法。其技术方案为：

一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，其特征在于采用以下步骤：

1）用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造芯盒原型的分芯盒原型，各分芯盒原型拼接后即为制造树脂铸造芯盒的原型；

2）在制得的各分芯盒原型内表面上涂刷一层3mm±1mm厚的混合物，待混合物硬化后再在各分芯盒原型混合物的表面上用石膏层来随型固定，然后将各分芯盒原型去除，得到制造树脂铸造芯盒所需的各部分芯盒的分凸模；

3）将步骤2）得到的分凸模放置在数控铣床上，由数控铣床对分凸模上固化的混合物层进行加工，将分凸模的尺寸加工到对应的树脂芯盒各部分的设计尺寸；

4）先在步骤3）加工后的分凸模外表面涂刷上一层混合物，然后将涂刷上混合物的分凸模完全放置在横截面为四方形的金属板框架内，再用涂覆物填充满金属板框架，待混合物和涂覆物固化后，去除金属板框架和分凸模，得到树脂铸造芯盒的各分树脂芯盒；

5）将步骤4）得到的各分树脂芯盒进行组装，得到完整的树脂铸造芯盒。

所述的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，步骤1）在加工分芯盒原型时，需利用铸件的铸造工艺图绘制出铸造芯盒的三维图形，将铸造芯盒的外形尺寸余出2mm±0.5mm的加工余量，再编制出数控加工程序。

所述的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，步骤2）中混合物由E44型环氧树脂、改性多元胺固化剂、邻苯二甲酸二丁酯增韧剂以及粒度在280～400目的石墨粉组成，各组分的重量比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：石墨粉=100：38：15:300。

所述的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，步骤4）中混合物中各组分的质量比为E44环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂：2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮光稳定剂：粒度在280～400目的耐磨粉料=100:38:15:3:3:218，其中耐磨粉料由碳化硅粉末和氧化铝粉末以144：74的质量比混合而成；涂覆物中各组分的质量比为E44环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：3～5mm玻璃纤维短切原丝=100:38:15:100。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

1、利用数控铣床加工聚苯乙烯泡沫材料的分芯盒原型以及混合物分凸模，加工精度高，制作成本低廉，工艺简单，制造周期短，对于加工形状复杂的树脂铸造芯盒有其优越性。

2、本发明制作的树脂铸造芯盒与木制芯盒相比，使用性能好，使用寿命长。

具体实施方式

实施例一，快速制造树脂铸造芯盒的具体步骤如下：

1、分芯盒原型的制造：利用铸件的铸造工艺图绘制出铸造芯盒的三维图形，将铸造芯盒的外形尺寸余出2mm的加工余量，编制出数控加工程序，用聚苯乙烯泡沫材料在数控铣床上加工出制造树脂铸造芯盒原型的分芯盒原型，各分芯盒原型拼接后即为制造树脂铸造芯盒的原型。

2、制造树脂铸造芯盒所需各部分凸模的制造：在制得的各分芯盒原型外表面上涂刷一层3mm厚的混合物，混合物的组分为E44型环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：粒度在280～400目的石墨粉=100：38：15:300；待混合物硬化后再在各分芯盒原型混合物的表面上用石膏层来随型固定，然后将各分芯盒原型去除，得到制造树脂铸造芯盒所需的各部分芯盒的分凸模。

3、各部分芯盒分凸模的二次加工：将步骤2得到的分凸模放置在数控铣床上，由数控铣床对分凸模上固化的混合物层进行加工，将分凸模的尺寸加工到对应的树脂芯盒各部分的设计尺寸。

4、各分树脂芯盒的制造：先在步骤3加工后的分凸模内表面涂刷上一层混合物，混合物中各组分的质量比为E44环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂：2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮光稳定剂：粒度在280～400目的耐磨粉料=100:38:15:3:3:218，其中耐磨粉料由碳化硅粉末和氧化铝粉末以144：74的质量比混合而成；然后将涂刷上混合物的分凸模完全放置在横截面为四方形的金属板框架内，再用涂覆物填充满金属板框架，涂覆物中各组分的质量比为E44环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：3～5mm玻璃纤维短切原丝=100:38:15:100；待混合物和涂覆物固化后，去除金属板框架和分凸模，得到树脂铸造芯盒的各分树脂芯盒。

5、将步骤4得到的各分树脂芯盒进行组装，得到完整的树脂铸造芯盒。

测试证明，采用本发明制作的树脂铸造芯盒的加工精度达到0.1mm级。

Claims

1.一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，其特征在于采用以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，其特征在于：步骤1）在加工分芯盒原型时，需利用铸件的铸造工艺图绘制出铸造芯盒的三维图形，将铸造芯盒的外形尺寸余出2mm±0.5mm的加工余量，再编制出数控加工程序。

3.根据权利要求1所述的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，其特征在于：步骤2）中混合物由E44型环氧树脂、改性多元胺固化剂、邻苯二甲酸二丁酯增韧剂以及粒度在280～400目的石墨粉组成，各组分的重量比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：石墨粉=100：38：15:300。

4.根据权利要求1所述的一种树脂铸造芯盒的快速制造方法，其特征在于：步骤4）中混合物中各组分的质量比为E44环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂：2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮光稳定剂：粒度在280～400目的耐磨粉料=100:38:15:3:3:218，其中耐磨粉料由碳化硅粉末和氧化铝粉末以144：74的质量比混合而成；涂覆物中各组分的质量比为E44环氧树脂：改性多元胺固化剂：邻苯二甲酸二丁酯增韧剂：3～5mm玻璃纤维短切原丝=100:38:15:100。