CN114180591A - 精密机械部件浇筑模具的制作方法 - Google Patents

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王永均
张红星
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Anhui Jinyan Kaolin Technology Co ltd
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40—Clays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

本发明公开了精密机械部件浇筑模具的制作方法，包括以下步骤：S1、材料选取，选取质纯高岭土原矿；S2、杂质去除，将选取的高岭土原矿倒入筛选装置内；S3、原料煅烧，形成无方石英相的M45莫来石。相较于现有的莫来卡特或者合成莫来石同类产品生成的M45莫来石，本发明提出的生产M45莫来石的方法没有降低物料的高温性能，尤其是耐火度，因此本方法制备的物料性能要高于莫来卡特等合成料的性能，更利与模具的煅烧制造，同时本发明的制备工艺更为简单，成本更低，具有推广使用价值。

Description

精密机械部件浇筑模具的制作方法
技术领域
本发明涉及机械模具铸造领域，尤其涉及精密机械部件浇筑模具的制作方法。
背景技术
机械模具主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。
而对于精密机械模具的制造，需要使用高岭土原矿为原料，并且为了消除方石英相在耐火材料使用过程中由于温度波动而产生的体积变化而带来的热稳定性差的影响，减少对被铸造的工件的精密度产生的影响，需要将高岭土原矿内的方石英相转化为玻璃相。
因此现有技术中通常利用高岭土粉料或高岭土磨成粉料325目，再与钾长石粉等低熔剂物质进行均匀混合，加入量2％左右(最终K2O含量)，再进行成型、烘干、煅烧，加入氧化钾的目的降低烧成温度，使煅烧过程中产生的方石英相转化成玻璃相，从而形成无方石英相的M45莫来石。
但是此种方法处理的高岭原矿内首先包含杂质，使用未将杂质筛选的高岭土原矿进行模具制造会导致机械模具的精密度出线偏差，影响工业生产；其次使用此种方法处理高岭土原矿工艺较为复杂，加工周期长，成本非常高。因此，需要提出精密机械部件浇筑模具的制作方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的精密机械部件浇筑模具的制作方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
精密机械部件浇筑模具的制作方法，包括以下步骤：
S1、材料选取，选取外相呈洁白细腻、松软土状的质纯高岭土原矿；
S2、杂质去除，将选取的高岭土原矿倒入筛选装置内，启动筛选装置，将高岭土原矿内包含的杂质筛除；
S3、原料煅烧，将筛除杂质后高岭土原矿倒入窑炉内，通过1450-1650℃对高岭土原矿直接煅烧，把方石英相转化为玻璃相，形成无方石英相的M45莫来石，再加工成形成模具形状。
优选地，步骤S3中高岭土原矿的煅烧时间为大于20h。
优选地，步骤S3中高岭土原矿的煅烧温度为1580℃。
优选地，步骤S3中高岭土原矿煅烧时的化学反应式如下：
Figure BDA0003345427800000021
本发明具有以下有益效果：
现有的模具铸造用物料采用莫来卡特或者合成莫来石同类产品通过配比低温烧结料，使方石英相形成玻璃相，从而消除方石英相，虽然也可生成M45莫来石，但是同时降低了物料耐火度，而本发明提出的生产M45莫来石的方法没有降低物料的高温性能，尤其是耐火度，因此本方法制备的物料性能要高于莫来卡特等合成料的性能，更利与模具的生产铸造，同时本发明的制备工艺更为简单，成本更低，具有推广使用价值。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
精密机械部件浇筑模具的制作方法，包括以下步骤：
S1、材料选取，选取外相呈洁白细腻、松软土状的质纯高岭土原矿；
S2、杂质去除，将选取的高岭土原矿倒入筛选装置内，启动筛选装置，将高岭土原矿内包含的杂质筛除；
S3、原料煅烧，将筛除杂质后高岭土原矿倒入窑炉内，通过1450-1650℃对高岭土原矿直接煅烧，把方石英相转化为玻璃相，形成无方石英相的M45莫来石，再加工成形成模具形状。
步骤S2中使用的筛选装置为型号为ZSG09-18，筛面面积为1.6平方米的高效重型筛。
步骤S3中高岭土原矿的煅烧时间为大于20h，步骤S3中高岭土原矿的煅烧温度为1580℃，在多次实验和煅烧过程中我们发现，1580℃为高岭土原矿的最佳煅烧温度，大于20h为物料从立式窑炉上部进入到下部出料，物料缓慢蠕动下料所需要的的时间。
步骤S3中高岭土原矿煅烧时的化学反应式如下：
Figure BDA0003345427800000041
本发明中，使用上述方法煅烧后的高岭土原矿转化成的M45莫来石内包含的化学成分如下：
Figure BDA0003345427800000042
现有技术中的莫来卡特或者合成莫来石同类产品内包含的化学成分如下：
Figure BDA0003345427800000043
由此可以看出，加工后都无方石英相，但是本发明的工艺流程更为简单，同时本发明没有降低物料的高温性能，尤其是耐火度，而现有的莫来卡特或者合成莫来石同类产品通过配比低温烧结料，使方石英相形成玻璃相，从而消除方石英相，同时也降低物料耐火度；因此本方法制备的物料性能(高温性能、热振性)要高于莫来卡特合成料的性能。
因此使用本发明提出方法煅烧制造的模具，不仅在工件自身材料性能上要由于传统合成莫来石同类产品，同时在工艺流程上要更为简单，成本更低，更方便模具配件的大批量煅烧制造。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.精密机械部件浇筑模具的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、材料选取，选取外相呈洁白细腻、松软土状的质纯高岭土原矿；
S2、杂质去除，将选取的高岭土原矿倒入筛选装置内，启动筛选装置，将高岭土原矿内包含的杂质筛除；
S3、原料煅烧，将筛除杂质后高岭土原矿倒入窑炉内，通过1450-1650℃对高岭土原矿直接煅烧，把方石英相转化为玻璃相，形成无方石英相的M45莫来石，再加工成模具形状。
2.根据权利要求1所述的精密机械部件浇筑模具的制作方法，其特征在于，步骤S2中使用的筛选装置为型号为ZSG09-18，筛面面积为1.6平方米的高效重型筛。
3.根据权利要求1所述的精密机械部件浇筑模具的制作方法，其特征在于，步骤S3中高岭土原矿的煅烧时间为大于20h。
4.根据权利要求1所述的精密机械部件浇筑模具的制作方法，其特征在于，步骤S3中高岭土原矿的煅烧温度为1580℃。
5.根据权利要求1所述的精密机械部件浇筑模具的制作方法，其特征在于，步骤S3中高岭土原矿煅烧时的化学反应式如下：
Figure FDA0003345427790000011
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