CN114210915A - 一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，包括蜡模组树，所述蜡模组树的下部设置有倒U型结构的蜡棒，倒U型所述蜡棒的两侧各设置有一根用于排布蜡件模的枝干，两根所述枝干上各均匀设置有多个蜡件模，多个所述蜡件模通过枝干与蜡棒连接设置。本发明的蜡模组树采用倒U型结构的蜡棒作为支撑，能够有效提高蜡模组树的稳定性，通过两根枝干各均匀排布的多个蜡件模，使熔模铸造结构能够同时铸造较多的小零件，降低了铸造的成本，提高了铸造效率，从而保证了小零件铸造的需求量。
Description
技术领域
本发明属于熔模铸造技术领域，具体涉及一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构。
背景技术
熔模铸造又称失蜡铸造，包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模，然后蜡模上涂以耐火砂，这就是泥模，泥模晾干后，放入热水中将内部蜡模熔化，将熔化完蜡模的泥模取出再焙烧成型壳，一经焙烧，一般制泥模时就留下了浇注口，再从浇注口灌入金属熔液，冷却后，所需的零件就制成了。目前熔模铸造结构中蜡模组树未设置有气道，以致零件在铸造过程中需严格控制金属水倾倒的速度，效率较低，且极易出现气孔等铸造上常见缺陷。
现阶段熔模铸造结构中蜡模组树已通过设置气道的方式来缓解产生气孔的可能性，由于设置的气道容积较小，依旧会存在气道排出口被钢水堵上，以致无法及时排出气体，最终导致零件出现气孔的现象。如中国专利文献公告号CN113333677A，公开日2021年09月03日，公开了一种大马力发动机用薄壁复杂铸件精密铸造工艺，文中提出“工艺步骤为：1）将成型后的蜡型与蜡制浇注系统重熔在一起形成蜡模组树；2）再将制备好的浆料均匀涂挂在蜡模组树上，待浆料干燥后在蜡模表面形成型壳；3）将带有型壳的蜡模组树脱蜡焙烧后得到模壳，将熔融合金浇铸在模壳中，待其冷却后振动脱壳，得到铸件并切割浇口，再进行打磨、一次抛丸处理、热处理、二次抛丸处理、酸洗钝化并干燥即可。”此现有技术的精密铸造工艺采用的直型结构的气道，容积较小，排出口极易被堵上，以致无法及时排出腔内气体，最终导致零件出现气孔的现象，且由于蜡模组树是至关重要的第一步，它直接影响了产品浇注后的质量以及一次可浇注零件的数量，蜡模组树一般采用一根枝干，稳定性较差，制成的零件也较少，但此现有技术也只针对单个零件进行铸造，无法满足较多零件铸造的需求。为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，以解决上述背景技术中提出的现阶段熔模铸造结构中蜡模组树，容积小，极易堵塞气道，无法同时铸造较多零件的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，包括蜡模组树，其特征在于，所述蜡模组树的下部设置有倒U型结构的蜡棒，倒U型所述蜡棒的两侧各设置有一根用于排布蜡件模的枝干，两根所述枝干上各均匀设置有多个蜡件模，多个所述蜡件模通过枝干与蜡棒连接设置。
进一步的，两根所述枝干的底部各设置有一个用于支撑枝干的支撑脚，两根所述枝干的下部之间设置有用于加固的加强筋，所述蜡模组树的上部设置有浇冒口，所述浇冒口的两侧各设置有一个与蜡棒相连通的弧形气道，所述浇冒口的下端与倒U型蜡棒的上端连通设置。
进一步的，所述蜡模组树的外壁表面覆盖设置有多层结构的型壳，所述型壳的制作步骤如下：先将制作好的蜡模组树静置2-5天后，再将蜡模组树浸入以硅溶胶为粘结剂中，首先喷洒上120目锆砂的面层，在20-30℃且相对湿度为50-70%下风干2-4小时，而后重复三次喷洒上30目煤矸石的中间层，每次在20-30℃且相对湿度为50-70%下风干1-3小时，然后再次喷洒上30目煤矸石的背层，在20-30℃且相对湿度为50-70%下风干9-10小时，形成型壳，而后进行脱蜡形成空腔，之后对空腔进行浇注并在1100-1200℃下进行焙烧，焙烧结束后进行切割。
进一步的，所述脱蜡的操作步骤如下：先将浇冒口朝下，再通入蒸汽进行加热，同时在浇冒口处插入气管，在气管内冲入压力为2bar惰性气体，直至蜡冲净脱离型壳形成空腔。
进一步的，所述浇注空腔制作步骤如下：先将1600~1620℃的钢水由浇冒口倾倒入空腔的蜡棒内，再由蜡棒两侧的枝干流入至各个蜡件模内，形成具有蜡件模形状的工件，且所述钢水倾倒产生的气体通过弧形气道排出。
进一步的，所述切割的操作步骤如下：将焙烧后的蜡件模形状的工件采用砂轮机切割下来，得到最终的小零件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的蜡模组树采用倒U型结构的蜡棒作为支撑，能够有效提高蜡模组树的稳定性，通过两根枝干各均匀排布的多个蜡件模，使熔模铸造结构能够同时铸造较多的小零件，降低了铸造的成本，提高了铸造效率，从而保证了小零件铸造的需求量。
2.本发明通过在两根枝干的底部和之间分别设置支撑脚和加强筋，使蜡模组树能够在支撑脚的支持和加强筋的加固下更加平稳，有效地提高了零件熔模铸造的稳定度和便捷度。
3.本发明通过在浇冒口的两侧各设置的弧形气道，有效地提高了气道的容积，避免了因容积小而堵塞气道排出口的问题，有效地抑制了零件气孔的产生。
4.本发明的熔模铸造结构采用五层结构设计出型壳，能够有效提高了型壳焙烧的效率，同时又有效地提升了型壳的强度，保障了铸造较多零件的质量及耐用度。
5.本发明的熔模铸造结构采用蒸汽加热的方式，使蜡能够在蒸汽加热下更易脱落型壳，再利用高压力的惰性气体充入倒立式的蜡模组树内，能够有效提高脱蜡的清洁度，同时又能够有效地提高脱蜡的效率和效果。
附图说明
图1为本发明的蜡模组树的结构示意图；
图2为本发明的蜡模组树的侧面结构示意图；
图3为本发明的型壳的五层结构示意图；
图4为本发明的脱蜡状态结构示意图。
其中：1、蜡模组树；2、倒U型蜡棒；3、枝干；4、蜡件模；5、支撑脚；6、加强筋；7、浇冒口；8、弧形气道；9、面层；10、中间一层；11、中间二层；12、中间三层；13、背层；14、气管。
具体实施方式
以下实施例用来进一步说明本发明的内容，并不限制本发明的应用。
实施例1：
如图1-图2所示，一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，包括蜡模组树1，蜡模组树1的下部设置有倒U型结构的蜡棒2，倒U型蜡棒2的两侧各设置有一根用于排布蜡件模4的枝干3，两根枝干3上各均匀设置有十个蜡件模4，二十个蜡件模4通过枝干3均与蜡棒2连接设置；
两根枝干3的底部各设置有一个用于支撑枝干3的支撑脚5，两根枝干3的下部之间设置有用于加固的加强筋6，使蜡模组树1能够在支撑脚5的支持和加强筋6的加固下更加平稳，有效地提高了零件熔模铸造的稳定度和便捷度；
蜡模组树1的上部设置有浇冒口7，浇冒口7的两侧各设置有一个与蜡棒2相连通的弧形气道8，提高了气道的容积，避免了因容积小而堵塞气道排出口的问题，浇冒口7的下端与倒U型蜡棒2的上端连通设置，使熔模铸造结构能够同时铸造二十个小零件，降低了铸造的成本，提高了铸造效率，从而保证了小零件铸造的需求量。
在二十个小零件熔模铸造时，如图1-4示意，将制作有二十个蜡件模4的蜡模组树1经过制造型壳、脱蜡、浇注、焙烧和切割，最终制备得到二十个小零件。具体地说：先将蜡按照模具进行浇注并凝固成具有二十个蜡件模4的蜡模组树1，而后将带有二十个蜡件模4的蜡模组树1静置2-5天后，再将蜡模组树1浸入以硅溶胶为粘结剂中，在浸有粘结剂的蜡模组树1上喷洒120目锆砂作为面层9，再在相对湿度为50-70%且温度为20-30℃下进行风干2-4小时，而后将带有面层9的蜡模组树1再次浸入粘结剂中，再在面层9上喷洒30目煤矸石作为中间一层10，再在中间一层10上喷洒30目煤矸石作为中间二层11，而后在中间二层11上喷洒30目煤矸石作为中间三层12，且中间一层10、中间二层11和中间三层12在喷洒后，都需在相对湿度为50-70%且温度为20-30℃下进行风干1-3小时，然后将带有面层9和三次中间层的蜡模组树1再浸入粘结剂中，再在中间三层12上喷洒30目煤矸石作为背层13，并在相对湿度为50-70%且温度为20-30℃下进行风干9-10小时，形成具有五层结构的型壳（如图3所示），能够提高了型壳焙烧的效率，同时又能提升了型壳的强度，保障了铸造二十个零件的质量及耐用度，而后将浇冒口7朝下，在浇冒口7内通入蒸汽对蜡模组树1进行加热，使蜡能够在蒸汽加热下更易脱落型壳，同时在浇冒口7处插入气管14，并在气管14内冲入压力为2bar惰性气体，直至蜡冲净脱离型壳形成空腔（如图4所示），能够有效提高脱蜡的清洁度，同时又能够有效地提高脱蜡的效率和效果，而后将脱蜡后的空腔静置二十四小时后，将1600~1620℃的钢水由浇冒口7倾倒入空腔的蜡棒2内，且钢水在倾倒过程中会在蜡棒2内产生的气体，此时气体会通过弧形气道8排出，有效地抑制了零件气孔的产生，再将钢水经由蜡棒2两侧的枝干3分别流入至二十个蜡件模4内，形成二十个蜡件模4形状的工件，然后在1100-1200℃下对二十个蜡件模4形状的工件进行焙烧，焙烧结束后，会直接形成二十个蜡件模4形状的工件，最后将蜡件模4形状的工件采用砂轮机切割下来，得到最终的二十个小零件。
实施例2：
本实施例的熔模铸造结构以及铸造工艺均与实施例1一致，仅两根枝干3上排布蜡件模4的数量不一致，即：两根枝干3上各均匀设置有八个蜡件模4，十六个蜡件模4通过枝干3均与蜡棒2连接设置，带有十六个蜡件模4的蜡模组树1通过熔模铸造工艺制备出十六个小零件。
实施例3：
本实施例的熔模铸造结构以及铸造工艺均与实施例1一致，仅两根枝干3上排布蜡件模4的数量不一致，即：两根枝干3上各均匀设置有十二个蜡件模4，二十四个蜡件模4通过枝干3均与蜡棒2连接设置，带有二十四个蜡件模4的蜡模组树1通过熔模铸造工艺制备出二十四个小零件。
Claims (10)
1.一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，包括蜡模组树，其特征在于，所述蜡模组树的下部设置有倒U型结构的蜡棒，倒U型所述蜡棒的两侧各设置有一根用于排布蜡件模的枝干，两根所述枝干上各均匀设置有多个蜡件模，多个所述蜡件模通过枝干与蜡棒连接设置。
2.根据权利要求1所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，两根所述枝干的底部各设置有一个用于支撑枝干的支撑脚，两根所述枝干的下部之间设置有用于加固的加强筋。
3.根据权利要求1所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述蜡模组树的上部设置有浇冒口，所述浇冒口的两侧各设置有一个与蜡棒相连通的弧形气道。
4.根据权利要求3所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述浇冒口的下端与倒U型蜡棒的上端连通设置。
5.根据权利要求1所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述蜡模组树的外壁表面覆盖设置有多层结构的型壳。
6.根据权利要求5所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述型壳的制作步骤如下：先将制作好的蜡模组树静置2-5天后，再将蜡模组树浸入以硅溶胶为粘结剂中，首先喷洒上120目锆砂的面层，在20-30℃且相对湿度为50-70%下风干2-4小时，而后重复三次喷洒上30目煤矸石的中间层，每次在20-30℃且相对湿度为50-70%下风干1-3小时，然后再次喷洒上30目煤矸石的背层，在20-30℃且相对湿度为50-70%下风干9-10小时，形成型壳，而后进行脱蜡形成空腔，之后对空腔进行浇注并在1100-1200℃下进行焙烧，焙烧结束后进行切割。
7.根据权利要求6所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述脱蜡的操作步骤如下：先将浇冒口朝下，再通入蒸汽进行加热，同时在浇冒口处插入气管，在气管内冲入压力为2bar惰性气体，直至蜡冲净脱离型壳形成空腔。
8.根据权利要求6所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述浇注空腔制作步骤如下：先将1600~1620℃的钢水由浇冒口倾倒入空腔的蜡棒内，再由蜡棒两侧的枝干流入至各个蜡件模内，形成具有蜡件模形状的工件。
9.根据权利要求8所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述钢水倾倒产生的气体通过弧形气道排出。
10.根据权利要求6所述的一种具有同时铸造多个小零件的熔模铸造结构，其特征在于，所述切割的操作步骤如下：将焙烧后的蜡件模形状的工件采用砂轮机切割下来，得到最终的小零件。
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| TWI850117B (zh) * | 2023-09-21 | 2024-07-21 | 復盛應用科技股份有限公司 | 桿頭組樹清洗方法 |
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