CN106734913B - 一种熔模精密铸造用模型修补方法 - Google Patents

一种熔模精密铸造用模型修补方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种熔模精密铸造用模型修补方法，包括以下步骤：步骤1，根据模型结构的更改要求，裁剪匹配模型结构更改部位的纸板件；步骤2，将纸板件放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10‑30min，然后将浸蜡的纸板件冷却；步骤3，按照1：1的比例配制AB胶，然后使用AB胶将浸蜡纸板件粘接在模型结构需要更改的部位；步骤4，将步骤3中的粘接部位静置12‑24h；步骤5，然后使用石蜡/修补蜡对浸蜡纸板件和模型结构之间的粘接缝进行修补；步骤6，然后进行熔模铸造，得到在原有模型结构基础上按照更改要求修补的模型结构。降低了修改模具或使用3D打印模具的时间和生产成本，该方法能够精确的增加模型局部壁厚，改变模型局部结构，实现了对模型的修补。

Description

一种熔模精密铸造用模型修补方法
技术领域
本发明属于模型复原技术领域，涉及一种熔模精密铸造用模型修补方法。
背景技术
随着我国航空航天工业的快速发展，铸件结构逐渐向大型化，复杂化发展。在新型号铸件设计过程中，设计者往往希望以最快的速度、最小的成本将首件生产出来的铸件进行全方面试验测试，从而对设计进行优化或进行设计定型。熔模精密铸造过程是制作模型模具，压制蜡模，组合浇注系统，制作模壳，浇注成型。该过程中模型模具的生产周期最长，根据铸件结构的不同，金属模具制作周期一般为1.5-6月，如果铸件结构复杂，模具制作可能花费更长时间。金属模具的价格也从几千元到十几万元甚至上百万元不等。如果模具制作完成后设计对铸件结构进行修改，模型模具也要相应的进行修改，不仅会严重影响生产周期而且会造成成本浪费，如果模具反复修改，严重时会导致模具报废。
另一方面，近年来人们开始越来越多的选择采用3D打印塑料模型进行熔模精密铸件的试制及单件小批量生产。熔模精密铸造采用的3D打印塑料模型其生产周期一般为1-7天，与采用金属模具制作模型相比可大幅缩短生产周期。但熔模铸造往往需要一次投多个模型进行铸件试制，如果一次没有成功可能需要反复进行试制，而制作多个3D打印塑料模型的费用也是一笔较大的费用支出。如果在此期间，设计对铸件结构进行局部修改，则已经制作完成的3D打印塑料模型需要对3D打印塑料模型进行修改，但由于其材质的特殊性，采用蜡模的修补方式很难对其进行修补。如果直接将已经制作完成的3D打印塑料模型报废不仅造成经济浪费同时也延误了试制周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔模精密铸造用模型修补方法。降低了修改模具或使用3D打印模具的时间和生产成本，该方法能够精确的增加模型局部壁厚，改变模型局部结构，实现了对模型的修补。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种熔模精密铸造用模型修补方法，包括以下步骤：步骤1，根据模型结构的更改要求，裁剪匹配模型结构更改部位的纸板件；步骤2，将纸板件放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10-30min，然后将浸蜡的纸板件冷却；步骤3，按照1：1的比例配制AB胶，然后使用AB胶将浸蜡纸板件粘接在模型结构需要更改的部位；步骤4，将步骤3中的粘接部位静置12-24h；步骤5，然后使用石蜡/修补蜡对浸蜡纸板件和模型结构之间的粘接缝进行修补；步骤6，然后进行熔模铸造，得到在原有模型结构基础上按照更改要求修补的模型结构。
更进一步的，本发明的特点还在于：
其中步骤1中使用的纸板件的厚度为0.5-5mm。
其中步骤1中得到的纸板件为片状、方体状或为骨架结构状的。
其中步骤2中所述的纸板件浸蜡过程至无气泡产生。
其中步骤3中粘接的具体过程是，将AB胶分别均匀涂抹在浸蜡纸板件和模型结构需要更改的部位，然后晾干3-8min，然后将其进行粘接。
其中步骤4中静置的具体过程是，使用重1-5kg的下压件压在粘接处12-24h。
其中步骤6中得到的修补的模型结构表面的粗糙度为6.3μm。
本发明的有益效果是：修补模型结构使用纸板件，材料成本低，且裁剪成形的尺寸精准，能够使模型铸件的修补处的尺寸精度达到±0.26mm；纸板件经过浸蜡之后附着性显著提高，能够使石蜡/修补蜡均匀的涂在模型结构的表面，提高型壳的质量，使浇注后铸件表面粗糙度可达6.3μm；并且纸板件在后续模壳高温焙烧后变成碳灰，使模壳内无杂质残留，不会造成铸件夹渣的缺陷；使用本方法修补模型结构，与现有的重新制作模型结构或使用3D打印方式制作模型结构，降低了时间和成本。
具体实施方式
下面具体实施方式对本发明做进一步详细描述：
本发明提供了一种熔模精密铸造用模型修补方法，包括以下步骤：
步骤1，根据模型结构的更改要求，裁剪匹配模型结构更改部件的纸板件，其中纸板件的厚度为0.5-5mm，裁剪后的纸板件为片状的、立体状的或为骨架结构状的，分别用于模型结构板面、空间及模型结构骨架的更改。
步骤2，将步骤1中裁剪的纸板件放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10-30min，至纸板件在石蜡中无气泡产生，得到浸蜡的纸板件。
步骤3，按照1：1的比例配置AB胶，然后将配置的AB胶分别均匀涂抹在纸板件和模型结构需要更改的部位，晾干3-8min，然后将纸板件粘接在模型结构需要更改的部位。
步骤4，使用重为1-5kg的下压件将粘接处压紧，压紧时间为12-24h。
步骤5，使用石蜡/修补蜡在浸蜡纸板件和模型结构之间的粘接缝进行修补。
步骤6，然后进行熔模铸造，得到在原有模型结构基础上按照更改要求修补的模型结构，修补的模型结构表面的粗糙度为至少为6.3μm。
本发明的具体实施例是：
实施例1
对某航天探测设备框架铸件局部壁厚增加1.5mm，其模型修补的具体过程是：
步骤1，选则厚度为1.4mm的纸板，按照框架铸件结构更改要求，将纸板裁剪成57×90mm2的纸板件4块，66×90mm2的纸板件2块，以及57mm×90mm×66mm的骨架状的纸板件。
步骤2，将步骤1得到的纸板件放在沸腾的石蜡中进行浸蜡处理30min，直到纸板件表面无气泡溢出，将纸板取出放置在滤网上进行冷却，得到浸蜡纸板件。
步骤3：将AB胶按1:1的比例进行调配，然后均匀涂抹在浸蜡纸板件和框架铸件模型需要更改的部位，然后将其分开晾干3min，然后将浸蜡纸板件粘接在框架铸件模型需要更改的相应部位上。
步骤4：在步骤3处理过的粘接部位放置5kg的砂袋，静置12小时。
步骤5：采用石蜡或修补蜡对步骤4经压紧后的粘接缝隙进行填补修型。
步骤6，然后进行熔模铸造之后，得到修补后的框架铸件模型。
修补后的框架铸件模型修补处壁厚为8.4mm，尺寸精度为0mm，模型修补处铸件表面质量达到6.3um。缩短铸件研制周期30天，节省经济成本8万元。
实施例2
对某航天探测设备的框架铸件局部进行调整，其具体过程是：
步骤1：选择厚度为3mm的纸板，按照框架铸件结构更改要求，将纸板裁剪成57×14.3mm2的纸板件2块，66×14.3mm2纸板件2块，以及10×12×11mm3的立体状纸板件1块。
步骤2，将步骤1中得到的纸板件放入沸腾的石蜡中，进行浸蜡处理10min，直到纸板件表面无气泡溢出，将纸板件取出并且冷却，得到浸蜡纸板件。
步骤3，将AB胶按1:1的比例进行调配，然后均匀涂抹在浸蜡纸板件和框架铸件模型需要更改的部位，且晾干8min后，将其对应粘接起来。
步骤4，在步骤3处理过的粘接部位放置1kg的砂袋，静置24小时。
步骤5，采用石蜡或修补蜡粘接后的粘接缝隙进行填补修型。
步骤6，然后进行熔模铸造之后，得到修补后的框架铸件模型。
修补后的铸件模型的筋板厚度3.2mm，尺寸精度0.2mm，模型修补处铸件表面粗糙度为6.3um。缩短铸件研制周期45天，节省经济成本15万元。
实施例3
对某导弹铸件局部壁厚增加1mm，其具体过程是：
步骤1：选择厚度为0.8mm的纸板，按照框架铸件结构更改要求，将纸板裁剪成50×130mm2的纸板件1块。
步骤2，将步骤1中得到的纸板件放入沸腾的石蜡中，进行浸蜡处理20min，直到纸板件表面无气泡溢出，将纸板件取出并且冷却，得到浸蜡纸板件。
步骤3，将AB胶按1:1的比例进行调配，然后均匀涂抹在浸蜡纸板件和框架铸件模型需要更改的部位，且晾干5min后，将其对应粘接起来。
步骤4，在步骤3处理过的粘接部位放置3kg的砂袋，静置16小时。
步骤5，采用石蜡或修补蜡粘接后的粘接缝隙进行填补修型。
步骤6，然后进行熔模铸造之后，得到修补后的框架铸件模型。
修补后的铸件模型的厚度6mm，尺寸精度0.1mm，模型修补处铸件表面粗糙度为6.3um。缩短铸件研制周期35天，节省经济成本18万元。
实施例4
对某航天探测设备用铝基复合材料铸件局部进行调整，其具体过程是：
步骤1：选择厚度为0.7mm的纸板，按照框架铸件结构更改要求，将纸板裁剪成57×130mm2的纸板件1块。
步骤2，将步骤1中得到的纸板件放入沸腾的石蜡中，进行浸蜡处理15min，直到纸板件表面无气泡溢出，将纸板件取出并且冷却，得到浸蜡纸板件。
步骤3，将AB胶按1:1的比例进行调配，然后均匀涂抹在浸蜡纸板件和框架铸件模型需要更改的部位，且晾干4min后，将其对应粘接起来。
步骤4，在步骤3处理过的粘接部位放置3kg的砂袋，静置20小时。
步骤5，采用石蜡或修补蜡粘接后的粘接缝隙进行填补修型。
步骤6，然后进行熔模铸造之后，得到修补后的框架铸件模型。
修补后的铸件模型的筋板厚度4mm，尺寸精度0.1mm，模型修补处铸件表面粗糙度为6.3um。缩短铸件研制周期15天，节省经济成本4万元。
实施例5
对某航天探测设备用铝基复合材料铸件局部进行调整，其具体过程是：
步骤1：选择厚度为0.5mm的纸板，按照框架铸件结构更改要求，将纸板裁剪成60×130×10mm3的立体结构纸板件1块。
步骤2，将步骤1中得到的纸板件放入沸腾的石蜡中，进行浸蜡处理12min，直到纸板件表面无气泡溢出，将纸板件取出并且冷却，得到浸蜡纸板件。
步骤3，将AB胶按1:1的比例进行调配，然后均匀涂抹在浸蜡纸板件和框架铸件模型需要更改的部位，且晾干4min后，将其对应粘接起来。
步骤4，在步骤3处理过的粘接部位放置2kg的砂袋，静置18小时。
步骤5，采用石蜡或修补蜡粘接后的粘接缝隙进行填补修型。
步骤6，然后进行熔模铸造之后，得到修补后的框架铸件模型。
修补后的铸件模型的筋板厚度3.6mm，尺寸精度0.1mm，模型修补处铸件表面粗糙度为6.3um。缩短铸件研制周期30天，节省经济成本10万元。
实施例6
对某航天探测设备用铝基复合材料铸件局部进行调整，其具体过程是：
步骤1：选择厚度为3mm的纸板，按照框架铸件结构更改要求，将纸板裁剪成60mm×40mm×10mm的立体结构纸板件1块。
步骤2，将步骤1中得到的纸板件放入沸腾的石蜡中，进行浸蜡处理15min，直到纸板件表面无气泡溢出，将纸板件取出并且冷却，得到浸蜡纸板件。
步骤3，将AB胶按1:1的比例进行调配，然后均匀涂抹在浸蜡纸板件和框架铸件模型需要更改的部位，且晾干5min后，将其对应粘接起来。
步骤4，在步骤3处理过的粘接部位放置4kg的砂袋，静置15小时。
步骤5，采用石蜡或修补蜡粘接后的粘接缝隙进行填补修型。
步骤6，然后进行熔模铸造之后，得到修补后的框架铸件模型。
修补后的铸件模型的筋板厚度3.6mm，尺寸精度0.1mm，模型修补处铸件表面粗糙度为6.3um。缩短铸件研制周期30天，节省经济成本10万元。

Claims (7)

1.一种熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据模型结构的更改要求，裁剪匹配模型结构更改部位的纸板件；
步骤2，将纸板件放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10-30min，然后将浸蜡的纸板件冷却；
步骤3，按照1：1的比例配制AB胶，然后使用AB胶将浸蜡纸板件粘接在模型结构需要更改的部位；
步骤4，将步骤3中的粘接部位静置12-24h；
步骤5，然后使用石蜡/修补蜡对浸蜡纸板件和模型结构之间的粘接缝进行填补修型；
步骤6，然后进行熔模铸造，得到在原有模型结构基础上按照更改要求修补的模型结构。
2.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，所述步骤1中使用的纸板件的厚度为0.5-5mm。
3.根据权利要求1或2所述的熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，所述步骤1中得到的纸板件为片状、长方体或为骨架结构状的。
4.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，所述步骤2中所述的纸板件浸蜡直至无气泡产生。
5.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，所述步骤3中粘接的具体过程是，将AB胶分别均匀涂抹在浸蜡纸板件和模型结构需要更改的部位，然后晾干3-8min，然后将其进行粘接。
6.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，所述步骤4中静置的具体过程是，使用重1-5kg的下压件压在粘接处12-24h。
7.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用模型修补方法，其特征在于，所述步骤6中得到的修补的模型结构表面的粗糙度为6.3μm。
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