CN110434286B - 一种同轴柱体零件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种同轴柱体零件的制造方法，包括制备铸件原料和与铸件原料材质相同的防缩松棒；根据同轴柱体零件的形状特征制备蜡模，蜡模包括内蜡柱、外蜡柱，内蜡柱同轴地套装于外蜡柱以内，外蜡柱内壁通过若干条蜡筋与内蜡柱外壁连接在一起；在蜡模表面包覆耐火材料形成型壳，通过高温焙烧使蜡模熔化排出型壳，再将防缩松棒插埋于型壳以内与内蜡柱相对应的位置处；将铸件原料熔炼为液态并浇注至型壳以内，待铸件原料冷却凝结以后，获得同轴柱体零件。采用本发明的技术方案，通过防缩松棒与高温铸件原料进行热交换，达到了使高温铸件原料快速冷却，并避免该位置处产生缩孔缩松缺陷，提高了成品铸件成型质量，保证了其使用性能。
Description
技术领域
本发明属于熔模铸造工艺技术领域，尤其涉及一种同轴柱体零件的制造方法。
背景技术
随着机械加工工艺技术的进步，人们采用相应的机械制造方法获得了各种各样形状或尺寸的机械零部件，这些机械零部件在国民经济中各个工业部门中的各类工业设备、装置中发挥着重要的作用，铸造成型工艺是这些机械零部件重要的成型工艺方法之一，然而，对于如图1所示的形状复杂的同轴柱体零件，同轴柱体零件包括外柱体(1) 和内柱体(2)，内柱体(2)套装于外柱体以内，内柱体(2)外壁通过6条厚度为2mm的连接筋(3)与外柱体(1)连接，外柱体(1) 内径为38mm，内柱体(2)外径为14mm，内柱体(2)长度为60mm，在采用熔模铸造成型的工艺过程中，铸件内部容易出现缩孔缩松缺陷，现有技术中，为了防止铸件出现这一缺陷，常采用设置冒口的方法来消除铸件的缩孔缩松缺陷，如图2所示，分别设置冒口A(4)、冒口B (5)、冒口C(6)进行补缩，其中冒口A(4)与内柱体(2)缩孔处无补缩通道，冒口B(5)补缩距离短，冒口C(6)无法在内腔为38mm 的内腔进行放置，3种冒口补缩方式均不能彻底消除缩孔缩松缺陷，采用热等静压会造成内圆柱表面凹坑，因内腔狭小无法采用补焊打磨修复，影响成品零件的制造质量的使用性能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种同轴柱体零件的制造方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种同轴柱体零件的制造方法，主要包括以下步骤：
步骤一：制备固体状铸件原料和与所述铸件原料材质相同的防缩松棒；
步骤二：根据同轴柱体零件的形状特征制备蜡模，所述蜡模包括内蜡柱、外蜡柱，所述内蜡柱同轴地套装于所述外蜡柱以内，所述外蜡柱内壁通过若干条蜡筋与所述内蜡柱外壁连接在一起；
步骤三：在所述蜡模表面包覆耐火材料形成型壳，通过高温焙烧使所述蜡模熔化排出型壳，再将步骤一中所述防缩松棒插埋于所述型壳以内与所述内蜡柱相对应的位置处；
步骤四：将步骤一中所述铸件原料熔炼为液态并浇注至步骤三中插埋有防缩松棒的型壳以内，待所述铸件原料冷却凝结以后，获得同轴柱体零件；
所述同轴柱体零件的制造方法还包括以下步骤：
步骤1：在步骤二中所述制备蜡模的过程中，在所述内蜡柱两端预制与所述防缩松棒外径相同的定位凸台；
步骤2：步骤三中在所述蜡模表面包覆耐火材料形成型壳，通过高温焙烧使所述蜡模熔化排出型壳之后，切除所述型壳上与所述定位凸台相对应的型壳材料，再将步骤一中所述防缩松棒插埋于所述型壳以内与所述定位凸台相对应的位置处。
所述防缩松棒的材质为钛合金。
所述同轴柱体零件的制造方法还包括在完成步骤四之后，在所述同轴柱体零件上钻削加工获得中心孔，所述中心孔内径大于所述防缩松棒外径。
所述中心孔内径为10mm，所述防缩松棒外径为8mm。
所述防缩松棒外形尺寸规格为：外径×长度＝φ8mm×70mm。
步骤二中所述蜡筋厚度为2mm。
步骤二中所述蜡筋数量为6条。
步骤二中所述内蜡柱外形尺寸规格为：
外径×长度＝φ14mm×60mm。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，通过在熔模铸造工艺过程中的型壳以内插埋防缩松棒，当熔炼为液态的铸件原料注入型壳以内时，防缩松棒温度较为低，与高温铸件原料进行热交换，达到了使高温铸件原料快速冷却的效果，此外，由于防缩松棒填充位置处于容易产生缩孔缩松缺陷的位置，使铸件原料在凝结过程中不能够在该位置产生缩孔缩松缺陷，从而提高了成品铸件成型质量，此外，由于防缩松棒材质与铸件原料相同，在铸件成型以后，防缩松棒的材料能够完全融入铸件以内，当需要钻削加工中心孔时，又能够将防缩松棒的材料完全去除，有效保证了成品铸件的质量和使用性能。
附图说明
图1是本发明同轴柱体零件的主视图；
图2是现有技术中同轴柱体零件铸造成型时冒口设置结构示意图；
图3是本发明蜡模的结构示意图；
图4是本发明防缩松棒插埋入型壳以内的结构示意图。
图中：1-外柱体，2-内柱体，3-连接筋，4-冒口A，5-冒口B，6- 冒口C，7-防缩松棒，8-蜡模，9-型壳，81-内蜡柱，82-外蜡柱，83- 蜡筋，84-定位凸台。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图3、图4所示，本发明提供一种同轴柱体零件的制造方法，包括以下步骤：
步骤一：制备固体状铸件原料和与铸件原料材质相同的防缩松棒 7；进一步地，优选防缩松棒7的材质为钛合金。防缩松棒7外形尺寸规格为：外径×长度＝φ8mm×70mm。
步骤二：根据同轴柱体零件的形状特征制备蜡模8，蜡模8包括内蜡柱81、外蜡柱82，内蜡柱81同轴地套装于外蜡柱82以内，外蜡柱82 内壁通过若干条蜡筋83与内蜡柱81外壁连接在一起；进一步地，蜡筋 83厚度为2mm。蜡筋83数量为6条。内蜡柱81外形尺寸规格为：外径×长度＝φ14mm×60mm。
步骤三：在蜡模8表面包覆耐火材料形成型壳9，通过高温焙烧使蜡模8熔化排出型壳9，再将步骤一中防缩松棒7插埋于型壳9以内与内蜡柱81相对应的位置处；
步骤四：将步骤一中铸件原料熔炼为液态并浇注至步骤三中插埋有防缩松棒7的型壳9以内，待铸件原料冷却凝结以后，获得同轴柱体零件。
另外，同轴柱体零件的制造方法还包括在完成步骤四之后，在同轴柱体零件上钻削加工获得中心孔，中心孔内径大于防缩松棒7外径。中心孔内径为10mm，防缩松棒7外径为8mm。
此外，同轴柱体零件的制造方法还包括以下步骤：
步骤1：在步骤二中制备蜡模8的过程中，在内蜡柱81两端预制与防缩松棒7外径相同的定位凸台84；
步骤2：步骤三中在蜡模8表面包覆耐火材料形成型壳9，通过高温焙烧使蜡模8熔化排出型壳9之后，切除型壳9上与定位凸台84相对应的型壳9材料，再将步骤一中防缩松棒7插埋于型壳9以内与定位凸台84相对应的位置处。
采用本发明的技术方案，通过在熔模铸造工艺过程中的型壳以内插埋防缩松棒，当熔炼为液态的铸件原料注入型壳以内时，防缩松棒温度较为低，与高温铸件原料进行热交换，达到了使高温铸件原料快速冷却的效果，此外，由于防缩松棒填充位置处于容易产生缩孔缩松缺陷的位置，使铸件原料在凝结过程中不能够在该位置产生缩孔缩松缺陷，从而提高了成品铸件成型质量，此外，由于防缩松棒材质与铸件原料相同，在铸件成型以后，防缩松棒的材料能够完全融入铸件以内，当需要钻削加工中心孔时，又能够将防缩松棒的材料完全去除，有效保证了成品铸件的质量和使用性能。
Claims (8)
1.一种同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：制备固体状铸件原料和与所述铸件原料材质相同的防缩松棒(7)；
步骤二：根据同轴柱体零件的形状特征制备蜡模(8)，所述蜡模(8)包括内蜡柱(81)、外蜡柱(82)，所述内蜡柱(81)同轴地套装于所述外蜡柱(82)以内，所述外蜡柱(82)内壁通过若干条蜡筋(83)与所述内蜡柱(81)外壁连接在一起；
步骤三：在所述蜡模(8)表面包覆耐火材料形成型壳(9)，通过高温焙烧使所述蜡模(8)熔化排出型壳(9)，再将步骤一中所述防缩松棒(7)插埋于所述型壳(9)以内与所述内蜡柱(81)相对应的位置处；
步骤四：将步骤一中所述铸件原料熔炼为液态并浇注至步骤三中插埋有防缩松棒(7)的型壳(9)以内，待所述铸件原料冷却凝结以后，获得同轴柱体零件；
所述同轴柱体零件的制造方法还包括以下步骤：
步骤1：在步骤二中所述制备蜡模(8)的过程中，在所述内蜡柱(81)两端预制与所述防缩松棒(7)外径相同的定位凸台(84)；
步骤2：步骤三中在所述蜡模(8)表面包覆耐火材料形成型壳(9)，通过高温焙烧使所述蜡模(8)熔化排出型壳(9)之后，切除所述型壳(9)上与所述定位凸台(84)相对应的型壳(9)材料，再将步骤一中所述防缩松棒(7)插埋于所述型壳(9)以内与所述定位凸台(84)相对应的位置处。
2.如权利要求1所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：所述防缩松棒(7)的材质为钛合金。
3.如权利要求1所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：所述同轴柱体零件的制造方法还包括在完成步骤四之后，在所述同轴柱体零件上钻削加工获得中心孔，所述中心孔内径大于所述防缩松棒(7)外径。
4.如权利要求3所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：所述中心孔内径为10mm，所述防缩松棒(7)外径为8mm。
5.如权利要求1所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：所述防缩松棒(7)外形尺寸规格为：外径×长度＝φ8mm×70mm。
6.如权利要求1所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：步骤二中所述蜡筋(83)厚度为2mm。
7.如权利要求1所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：步骤二中所述蜡筋(83)数量为6条。
8.如权利要求1所述的同轴柱体零件的制造方法，其特征在于：步骤二中所述内蜡柱(81)外形尺寸规格为：外径×长度＝φ14mm×60mm。
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