CN107052262A - 一种铸造家电模具复杂类底座的v法模型铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺，采用干硅砂V法造型，造型负压控制在0.03‑0.07Mpa，底座铸件采用铝合金材质，浇注温度为690℃；内部预埋水道为紫铜或不锈钢材质的圆管，水管表面涂有耐高温涂料；V法模型经优化设计后，便于快速更换模型和模型的快速加工成型，适用于小批量多品种的生产模式；V法模型结构是内、外模均为凸型，采用这种方法，造型后便于取模，解决凹模需要配板的工艺。上型采用二次造型方法，经二次造型后，得到凸浇注砂型，即可与凹浇注型腔合箱浇注。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺。
背景技术
V法真空造型是继机械成型和化学成型之后的第三代造型方法，具体过程为，准备好带有抽气室的模具，模具上有透气孔可以直接与抽气室的真空管相连接，将EVA薄膜放置在烘膜器下加热到软化状态，通过模具上的透气孔，将真空作用于软化的塑料薄膜，使之与模具紧密贴覆，将负压砂箱放置在模具上，砂箱被干砂充满，通过振动设备使干砂获得最大密度，砂型顶部再覆上一层密封薄膜，对砂箱抽真空，造成砂型内外压差，使干砂得到紧实，同时释放模具抽气室真空，并通入压缩空气反吹，将砂型与模具分开，用同样的方法生产下型，将上、下型合型，准备浇铸，待铸件冷却定型后，去除真空，取出铸件。
由于家电行业铝合金模具铸件通常为单件小批量性质，因此很难实现机械化自动化生产，基本上都是以小型企业为主采用最传统的粘土砂树脂砂人工作业的形式。这样一来不仅作业效率低，工人劳动强度大，而且铸件的质量难以保证。通过采用v法工艺进行生产后，大大提高了作业效率，提升了产品质量，但是家电行业铝合金模具铸件形状和结构复杂，按照正常V法模型及铸造工艺，模型无法覆膜或造型后无法取模等一系列问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺，大大提高了作业效率和产品质量。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺，步骤如下：
(1)将三维底座用三维软件进行分模操作，分模面选择为底面，所分出的模型分别为下模模型和上模模型，其中上模模型为内形，但为了在造型中便于操作，所以，要将上模模型以分型面为零点做出凸的形状，这样下模模型和上模模型就都是凸型了；
(2)将上模模型再次进行优化，首先以上模模型的最大长宽作出一个长方形，然后再在长方形四边扩大10～30mm量，高度以顶面凸台下口为最高点，作出一个长方体，将顶部凸台与长方体进行融合运算，得到上模模型块；
(3)再将上述长方体与上模模型进行布尔运算，可以等到一个回字型实体，把回字型实体按内口字的四条边分切成四个实体，得到上模模型分片组；
(4)把下模模型、上模模型块、上模模型分片组输出送至模型加工车间加工，得到的铸造模型待铸；
(5)将铸造好的上模模型块置于真空造型台面板上，负压控制在0.03Mpa-0.07Mpa，经烤膜、覆膜后，把一号砂箱套在上模模型块上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型工序后得到一号砂型，将一号砂型旋转180°放置在真空造型台面板上，取出上模模型块，然后用直径为1mm的钢丝在覆面膜的表面插出若干透气孔，然后将铸造好的上模模型分片组装入一号砂型的型腔内，把真空造型台开至覆膜位置，负压控制在0.03Mpa-0.07Mpa，另取一张面膜进行烤膜，将此膜再次覆在一号砂型的型腔内，由于预先插的有透气孔，所以一号砂型此时与真空箱的作用相同；
(6)把处理好的浇铸系统木棒安装一号砂型上，再将涂料喷涂在经二次覆膜后的一号砂型上，再将二号砂箱套在一号砂型上，负压控制在0.03Mpa-0.07Mpa，经加砂、震实、盖背膜、抽真空工序后，连同一号砂型一起吊至落砂口，去除一号砂型的背膜，撤除一号砂型的真空，一号砂型自动溃散，把一号砂箱放置一边；并把二号砂箱旋转180°并放置，取走带有透气孔的面膜、浇铸系统木棒、上模模型分片组，由于上模模型分片组在模具设计时已经采用了分割四片的做法，所以取模极为方便，此时即可得到二号砂型，即上箱，然后将弯制和涂刷好耐火涂料的水管固定在管槽内待用；
(7)将铸造好的下模模型置于真空造型台面板上，负压控制在0.03Mpa-0.07Mpa，经烤膜、覆膜、喷涂后，把三号砂箱套在下模模型上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型等工序后得到三号砂型,即下箱；将三号砂型旋转180°放置浇铸小车上，再把二号砂型吊来，与三号砂型进行合箱操作等待浇铸；
(8)将熔炼处理好的铝液，经浇铸系统注入到浇铸型腔内，此时负压需要保持0.03Mpa-0.07Mpa，浇注温度为690℃，待铸件冷却凝固后，开箱取件，即得到了用此工艺制作的底座。
本发明的有益效果是：
(1)底座铸件采用铝合金材质，浇注温度为690℃，能够快速成型；
(2)内部预埋水道为紫铜或不锈钢材质的圆管，水管表面涂有耐高温涂料，可以显著提高铸件质量；
(3)采用干硅砂V法造型，造型负压控制在0.03-0.07Mpa，该压力下得到的砂型质量好，成品率高；
(4)V法模型经优化、分片设计后，便于快速更换模型和模型的快速加工成型，适用于小批量多品种的生产模式；
(5)模具经分片后，造型时，上型采用二次覆膜工艺，造型后便于取模。
(6)V法模型结构是内、外模均为凸型，采用这种方法，解决凹模需要配板的工艺。
(7)上型采用二次造型方法，经二次造型后，得到凸浇注砂型，即可与凹浇注型腔合箱浇注。
附图说明
图1为本发明下模模型示意图；
图2为本发明上模模型示意图；
图3为本发明底座剖面图；
图4为本发明上模模型块示意图；
图5为本发明上模模型分片组示意图；
图6为本发明一号砂型成型示意图；
图7为本发明一号砂型结构示意图；
图8为本发明上模模型分片组与一号砂型组装图；
图9为本发明二号砂型成型示意图；
图10为本发明二号砂型结构示意图；
图11为本发明二号砂型安装水管示意图；
图12为本发明三号砂型成型示意图；
图13为本发明三号砂型结构示意图；
图14为本发明三号砂型三维图；
图15为本发明三号砂型合箱示意图；
图中：
1.下模模型；2.上模模型；3.上模模型块；4.上模模型分片组；5.真空造型台面板；6.一号砂箱；7.一号砂型；8.二号砂箱；9.二号砂型；10.水管；11.三号砂箱；12.三号砂型；13.浇铸小车。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
1.将底座三维用三维软件进行分模操作，分模面选择为底面，所分出的模型分别为下模模型1和上模模型2，其中上模模型2为内形，但为了在造型中便于操作，所以，要将上模模型2以分型面为零点做出凸的形状，这样下模模型1和上模模型2就都是凸型了(图1-3所示)。
2.将上模模型2再次进行优化，首先以上模模型2的最大长宽作出一个长方形，然后再在长方形四边扩大20mm量，高度以顶面凸台下口为最高点，作出一个长方体，将顶部凸台与长方体进行融合运算，得到上模模型块3(图4所示)。
3.再将上述长方体与上模模型2进行布尔运算，可以等到一个回字型实体，把回字型实体按内口字的四条边分切成四个实体，得到上模模型分片组4(图5所示)。
4.把下模模型1、上模模型块3、上模模型分片组4输出送至模型加工车间加工，得到的铸造模型待铸。
5.将上模模型块3置于真空造型台面板5上，负压控制在0.05Mpa，经烤膜、覆膜后，把一号砂箱6套在上模模型块3上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型工序后得到一号砂型7，将一号砂型7旋转180°放置在真空造型台面板5上，取出上模模型块3，然后用1MM钢丝在覆面膜的表面插出若干透气孔，然后将上模模型分片组4装入一号砂型7的型腔内，把真空造型台开至覆膜位置，负压控制在0.07Mpa，另取一张面膜进行烤膜，将此膜再次覆在一号砂型7的型腔内，由于预先插的有透气孔，所以一号砂型7此时与真空箱的作用相同(图6-8所示)。
6.把处理好的浇铸系统木棒安装一号砂型7上，再将涂料喷涂在经二次覆膜后的一号砂型7上，再将二号砂箱8套在一号砂型7上，负压控制在0.05Mpa，经加砂、震实、盖背膜、抽真空工序后，连同一号砂型7一起吊至落砂口，去除一号砂型7的背膜，撤除一号砂型7的真空，一号砂型7自动溃散，把一号砂箱6放置一边。并把二号砂箱8旋转180°并放置，取走带有透气孔的面膜、浇铸系统木棒、上模模型分片组4，由于上模模型分片组4在模具设计时已经采用了分割四片的做法，所以取模极为方便，此时即可得到二号砂型9，即上箱，然后将弯制和涂刷好耐火涂料的水管10固定在管槽内待用(图9-11所示)。
7.将下模模型1置于真空造型台面板5上，负压控制在0.05Mpa，经烤膜、覆膜、喷涂后，把三号砂箱11套在下模模型1上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型等工序后得到三号砂型12,即下箱；将三号砂型12旋转180°放置浇铸小车13上，再把二号砂型9吊来，与三号砂型12进行合箱操作等待浇铸(图12-14所示)。
8.将熔炼处理好的铝液，经浇铸系统注入到浇铸型腔内，此时负压需要保持0.03Mpa，浇注温度为690℃，待铸件冷却凝固后，开箱取件，即得到了用此工艺制作的底座(图15所示)。
实施例2
1.将底座三维用三维软件进行分模操作，分模面选择为底面，所分出的模型分别为下模模型1和上模模型2，其中上模模型2为内形，但为了在造型中便于操作，所以，要将上模模型2以分型面为零点做出凸的形状，这样下模模型1和上模模型2就都是凸型了(图1-3所示)。
2.将上模模型2再次进行优化，首先以上模模型2的最大长宽作出一个长方形，然后再在长方形四边扩大30mm量，高度以顶面凸台下口为最高点，作出一个长方体，将顶部凸台与长方体进行融合运算，得到上模模型块3(图4所示)。
3.再将上述长方体与上模模型2进行布尔运算，可以等到一个回字型实体，把回字型实体按内口字的四条边分切成四个实体，得到上模模型分片组4(图5所示)。
4.把下模模型1、上模模型块3、上模模型分片组4输出送至模型加工车间加工，得到的铸造模型待铸。
上述铸造模型(下模模型1、上模模型块3、上模模型分片组4)所使用的材料是由以下重量份数的组分制成：ABS 100份、塑料增塑剂8份、秸秆粉5份、单环羧酸盐成核剂1.5份、干牛皮胶粉0.2份、玻璃粉10份、抗氧剂1份、润滑剂2份、聚乳酸3份、虫胶树脂1.2份、硅烷偶联剂0.5份、硅灰石粉2.5份、纳米碳化硼0.2份及三嗪成炭剂1份；制备时，将上述组分在混合机中混合15～30分钟，混合料通过双螺杆挤出机塑化后通过口模输送到过滤器，过滤后的熔体经过高压计量泵，送入模具得到铸造模型；该配方制得的模型密度可达到0.800g/cm3，0.2MPa负荷下,15min，变形率为0，符合铸造模型的使用环境，模型的使用寿命长，加工方便，成型后易于保存。
5.将上模模型块3置于真空造型台面板5上，负压控制在0.07Mpa，经烤膜、覆膜后，把一号砂箱6套在上模模型块3上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型工序后得到一号砂型7，将一号砂型7旋转180°放置在真空造型台面板5上，取出上模模型块3，然后用1MM钢丝在覆面膜的表面插出若干透气孔，然后将上模模型分片组4装入一号砂型7的型腔内，把真空造型台开至覆膜位置，负压控制在0.05Mpa，另取一张面膜进行烤膜，将此膜再次覆在一号砂型7的型腔内，由于预先插的有透气孔，所以一号砂型7此时与真空箱的作用相同(图6-8所示)。
6.把处理好的浇铸系统木棒安装一号砂型7上，再将涂料喷涂在经二次覆膜后的一号砂型7上，再将二号砂箱8套在一号砂型7上，负压控制在0.03Mpa，经加砂、震实、盖背膜、抽真空工序后，连同一号砂型7一起吊至落砂口，去除一号砂型7的背膜，撤除一号砂型7的真空，一号砂型7自动溃散，把一号砂箱6放置一边。并把二号砂箱8旋转180°并放置，取走带有透气孔的面膜、浇铸系统木棒、上模模型分片组4，由于上模模型分片组4在模具设计时已经采用了分割四片的做法，所以取模极为方便，此时即可得到二号砂型9，即上箱，然后将弯制和涂刷好耐火涂料的水管10固定在管槽内待用(图9-11所示)。
7.将下模模型1置于真空造型台面板5上，负压控制在0.03Mpa，经烤膜、覆膜、喷涂后，把三号砂箱11套在下模模型1上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型等工序后得到三号砂型12,即下箱；将三号砂型12旋转180°放置浇铸小车13上，再把二号砂型9吊来，与三号砂型12进行合箱操作等待浇铸(图12-14所示)。
8.将熔炼处理好的铝液，经浇铸系统注入到浇铸型腔内，此时负压需要保持0.05Mpa，浇注温度为690℃，待铸件冷却凝固后，开箱取件，即得到了用此工艺制作的底座(图15所示)。
实施例3
1.将底座三维用三维软件进行分模操作，分模面选择为底面，所分出的模型分别为下模模型1和上模模型2，其中上模模型2为内形，但为了在造型中便于操作，所以，要将上模模型2以分型面为零点做出凸的形状，这样下模模型1和上模模型2就都是凸型了(图1-3所示)。
2.将上模模型2再次进行优化，首先以上模模型2的最大长宽作出一个长方形，然后再在长方形四边扩大25mm量，高度以顶面凸台下口为最高点，作出一个长方体，将顶部凸台与长方体进行融合运算，得到上模模型块3(图4所示)。
3.再将上述长方体与上模模型2进行布尔运算，可以等到一个回字型实体，把回字型实体按内口字的四条边分切成四个实体，得到上模模型分片组4(图5所示)。
4.把下模模型1、上模模型块3、上模模型分片组4输出送至模型加工车间加工，得到的铸造模型待铸。
5.将上模模型块3置于真空造型台面板5上，负压控制在0.06Mpa，经烤膜、覆膜后，把一号砂箱6套在上模模型块3上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型工序后得到一号砂型7，将一号砂型7旋转180°放置在真空造型台面板5上，取出上模模型块3，然后用1MM钢丝在覆面膜的表面插出若干透气孔，然后将上模模型分片组4装入一号砂型7的型腔内，把真空造型台开至覆膜位置，负压控制在0.06Mpa，另取一张面膜进行烤膜，将此膜再次覆在一号砂型7的型腔内，由于预先插的有透气孔，所以一号砂型7此时与真空箱的作用相同(图6-8所示)。
6.把处理好的浇铸系统木棒安装一号砂型7上，再将涂料喷涂在经二次覆膜后的一号砂型7上，再将二号砂箱8套在一号砂型7上，负压控制在0.06Mpa，经加砂、震实、盖背膜、抽真空工序后，连同一号砂型7一起吊至落砂口，去除一号砂型7的背膜，撤除一号砂型7的真空，一号砂型7自动溃散，把一号砂箱6放置一边。并把二号砂箱8旋转180°并放置，取走带有透气孔的面膜、浇铸系统木棒、上模模型分片组4，由于上模模型分片组4在模具设计时已经采用了分割四片的做法，所以取模极为方便，此时即可得到二号砂型9，即上箱，然后将弯制和涂刷好耐火涂料的水管10固定在管槽内待用(图9-11所示)。
7.将下模模型1置于真空造型台面板5上，负压控制在0.06Mpa，经烤膜、覆膜、喷涂后，把三号砂箱11套在下模模型1上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型等工序后得到三号砂型12,即下箱；将三号砂型12旋转180°放置浇铸小车13上，再把二号砂型9吊来，与三号砂型12进行合箱操作等待浇铸(图12-14所示)。
8.将熔炼处理好的铝液，经浇铸系统注入到浇铸型腔内，此时负压需要保持0.04Mpa，浇注温度为690℃，待铸件冷却凝固后，开箱取件，即得到了用此工艺制作的底座(图15所示)。
实施例4
1.将底座三维用三维软件进行分模操作，分模面选择为底面，所分出的模型分别为下模模型1和上模模型2，其中上模模型2为内形，但为了在造型中便于操作，所以，要将上模模型2以分型面为零点做出凸的形状，这样下模模型1和上模模型2就都是凸型了(图1-3所示)。
2.将上模模型2再次进行优化，首先以上模模型2的最大长宽作出一个长方形，然后再在长方形四边扩大20mm量，高度以顶面凸台下口为最高点，作出一个长方体，将顶部凸台与长方体进行融合运算，得到上模模型块3(图4所示)。
3.再将上述长方体与上模模型2进行布尔运算，可以等到一个回字型实体，把回字型实体按内口字的四条边分切成四个实体，得到上模模型分片组4(图5所示)。
4.把下模模型1、上模模型块3、上模模型分片组4输出送至模型加工车间加工，得到的铸造模型待铸。
5.将上模模型块3置于真空造型台面板5上，负压控制在0.05Mpa，经烤膜、覆膜后，把一号砂箱6套在上模模型块3上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型工序后得到一号砂型7，将一号砂型7旋转180°放置在真空造型台面板5上，取出上模模型块3，然后用1MM钢丝在覆面膜的表面插出若干透气孔，然后将上模模型分片组4装入一号砂型7的型腔内，把真空造型台开至覆膜位置，负压控制在0.07Mpa，另取一张面膜进行烤膜，将此膜再次覆在一号砂型7的型腔内，由于预先插的有透气孔，所以一号砂型7此时与真空箱的作用相同(图6-8所示)。
6.把处理好的浇铸系统木棒安装一号砂型7上，再将涂料喷涂在经二次覆膜后的一号砂型7上，再将二号砂箱8套在一号砂型7上，负压控制在0.05Mpa，经加砂、震实、盖背膜、抽真空工序后，连同一号砂型7一起吊至落砂口，去除一号砂型7的背膜，撤除一号砂型7的真空，一号砂型7自动溃散，把一号砂箱6放置一边。并把二号砂箱8旋转180°并放置，取走带有透气孔的面膜、浇铸系统木棒、上模模型分片组4，由于上模模型分片组4在模具设计时已经采用了分割四片的做法，所以取模极为方便，此时即可得到二号砂型9，即上箱，然后将弯制和涂刷好耐火涂料的水管10固定在管槽内待用(图9-11所示)。
7.将下模模型1置于真空造型台面板5上，负压控制在0.05Mpa，经烤膜、覆膜、喷涂后，把三号砂箱11套在下模模型1上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型等工序后得到三号砂型12,即下箱；将三号砂型12旋转180°放置浇铸小车13上，再把二号砂型9吊来，与三号砂型12进行合箱操作等待浇铸(图12-14所示)。
8.将熔炼处理好的铝液，经浇铸系统注入到浇铸型腔内，此时负压需要保持0.03Mpa，浇注温度为690℃，待铸件冷却凝固后，开箱取件，即得到了用此工艺制作的底座(图15所示)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺，其特征在于步骤如下：
(1)将三维底座用三维软件进行分模操作，分模面选择为底面，所分出的模型分别为下模模型和上模模型，其中上模模型为内形，再将上模模型以分型面为零点做出凸的形状，这样下模模型和上模模型就都是凸型了；
(2)将上模模型再次进行优化，首先以上模模型的最大长宽作出一个长方形，然后再在长方形四边扩大10～30mm量，高度以顶面凸台下口为最高点，作出一个长方体，将顶部凸台与长方体进行融合运算，得到上模模型块；
(3)再将上述长方体与上模模型进行布尔运算，可以等到一个回字型实体，把回字型实体按内口字的四条边分切成四个实体，得到上模模型分片组；
(4)把下模模型、上模模型块、上模模型分片组输出送至模型加工车间加工，得到的铸造模型待铸；
(5)将铸造好的上模模型块置于真空造型台面板上，负压控制在0.03Mpa-0.07Mpa，经烤膜、覆膜后，把一号砂箱套在上模模型块上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型工序后得到一号砂型，将一号砂型旋转180°放置在真空造型台面板上，取出上模模型块，然后用直径为1mm的钢丝在覆面膜的表面插出若干透气孔，然后将铸造好的上模模型分片组装入一号砂型的型腔内，把真空造型台开至覆膜位置，负压控制在0.05Mpa，另取一张面膜进行烤膜，将此膜再次覆在一号砂型的型腔内；
(6)把处理好的浇铸系统木棒安装一号砂型上，再将涂料喷涂在经二次覆膜后的一号砂型上，再将二号砂箱套在一号砂型上，负压控制在0.05Mpa，经加砂、震实、盖背膜、抽真空工序后，连同一号砂型一起吊至落砂口，去除一号砂型的背膜，撤除一号砂型的真空，一号砂型自动溃散，把一号砂箱放置一边；并把二号砂箱旋转180°并放置，取走带有透气孔的面膜、浇铸系统木棒、上模模型分片组，由于上模模型分片组在模具设计时已经采用了分割四片的做法，所以取模极为方便，此时即可得到二号砂型，即上箱，然后将弯制和涂刷好耐火涂料的水管固定在管槽内待用；
(7)将铸造好的下模模型置于真空造型台面板上，负压控制在0.05Mpa，经烤膜、覆膜、喷涂后，把三号砂箱套在下模模型上，经加砂、震实、盖背膜、抽真空、起型等工序后得到三号砂型,即下箱；将三号砂型旋转180°放置浇铸小车上，再把二号砂型吊来，与三号砂型进行合箱操作等待浇铸；
(8)将熔炼处理好的铝液，经浇铸系统注入到浇铸型腔内，此时负压需要保持0.03Mpa，浇注温度为690℃，待铸件冷却凝固后，开箱取件，即得到了用此工艺制作的底座。
2.根据权利要求1所述的一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺工艺，其特征在于，上述步骤(5)中负压控制在0.05Mpa。
3.根据权利要求1所述的一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺工艺，其特征在于，上述步骤(6)中负压控制在0.05Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺工艺，其特征在于，上述步骤(7)中负压控制在0.05Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种铸造家电模具复杂类底座的V法模型铸造工艺工艺，其特征在于，上述步骤(8)中负压控制在0.03Mpa。
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