CN114406190A - 一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,用于制造具有盲孔的铸件,包括步骤1:制作蜡模;步骤2:在所述蜡模基础上涂挂制壳;步骤3:熔模脱蜡并焙烧形成型壳;步骤4:铸件浇注;步骤5:振壳并清理;所述步骤1包括步骤a:压制浇注形成初始蜡模,且该初始蜡模上周向布置有至少三个插孔,该插孔靠近所述盲孔的孔底设置;步骤b:在初始蜡模未完全冷却之前,在每个插孔内插接一个支撑杆,该支撑杆的材质与铸件的材质相同,且该支撑杆的两端分别突出于初始蜡模的内壁和外壁;步骤c:在支撑杆和插孔接触的位置采用液体蜡液涂刷密封;步骤d:风干冷却形成所述蜡模。本发明以改善现有技术中型芯移动的问题,保证盲孔的同轴度。

Description

一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法
技术领域
本发明涉及熔模铸造技术领域,具体涉及一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法。
背景技术
熔模铸造产品中常见盲孔结构,盲孔结构体现在型壳时,盲孔型芯仅一端与外表面连接而另一端为悬空状态。在盲孔深度达到一定极限后,型壳型芯一方面容易在长时间高温(1100℃)焙烧中发生悬臂下垂变形现象,另一方面容易在浇注充型过程中受钢液冲击力和上浮力的作用发生悬臂偏移的现象,进而引起盲孔同轴度差和零件壁厚偏差大的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,以改善现有技术中型芯移动的问题,保证盲孔的同轴度。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,用于制造具有盲孔的铸件,包括如下步骤:步骤1:制作蜡模;步骤2:在所述蜡模基础上涂挂制壳;步骤3:熔模脱蜡并焙烧形成型壳;步骤4:铸件浇注;步骤5:振壳并清理;所述步骤1具体包括如下步骤:步骤a:压制浇注形成初始蜡模,且该初始蜡模上周向布置有至少三个插孔,该插孔靠近所述盲孔的孔底设置;步骤b:在所述初始蜡模未完全冷却之前,在每个所述插孔内插接一个支撑杆,该支撑杆的材质与所述铸件的材质相同,且该支撑杆的两端分别突出于所述初始蜡模的内壁和外壁;步骤c:在所述支撑杆和所述插孔接触的位置采用液体蜡液涂刷密封;步骤d:风干冷却形成所述蜡模。
本发明在初始蜡模上插接支撑杆,且支撑杆的两端分别突出于初始蜡模的内壁和外壁,本发明在支撑杆和插孔接触的位置采用液体蜡液涂刷密封,有利于风干,且可以有效防止涂挂制壳的过程中出现浆料渗入初始蜡模的情况。支撑杆突出初始蜡模的部分会在制壳后与型壳融为一体,在熔模脱蜡后,支撑杆的两端与型壳固定连接,而原穿插在初始蜡模的插孔内的部分裸露在型壳的空腔内,因此,型芯悬空末端被多个支撑杆刚性固定住,使得型壳在湿态状态和焙烧状态下不会产生偏移。由于支撑杆的材质和铸件的材质一致,即二者的熔点相同,则在铸件浇注步骤中,充型的温度高于支撑杆的熔点,在浇注初期,支撑杆未能熔化,可以起到固定型芯的作用,抵抗浇注液的冲击和浮力,而在充型后期支撑杆未完全熔化前型芯已被浇注液包裹住,此时型芯已无法产生偏移,之后,支撑杆受远高于自身熔点的浇注液的作用下充分熔化于浇注液中,形成铸件。由此可见,本发明通过在蜡模内增设支撑杆,在确保铸件质量的情况下,可以有效防止型芯发生移动,保证盲孔的同轴度。
优选地,所述支撑杆为柱形,所述支撑杆的直径D的取值范围为:1.5mm≤D≤2.2mm,以使得支撑杆在具有良好的支撑能力的同时,能在浇注液内最终彻底熔化。
优选地,所述插孔为圆形,且该插孔的直径d小于或等于所述支撑杆的直径D,且D-d≤0.2mm。插孔与支撑杆的尺寸设计,使得蜡模冷却后,插孔与支撑杆过盈配合,防止支撑杆移位。
优选地,在所述步骤a中,所述插孔与所述盲孔的孔底之间的距离h的取值范围为:15mm≤h≤30mm,则在脱蜡后,支撑杆可以对型芯起到有效的支撑作用,防止型芯的悬空端发生偏移。
优选地,在所述步骤a中,多个所述插孔围绕所述盲孔的轴线圆周均布。
优选地,在所述步骤b中,所述支撑杆的两端伸出所述初始蜡模的内壁和外壁的长度的取值范围均为10mm-15mm,以确保支撑杆和型壳连接牢固。
优选地,所述支撑杆通过熔模铸造工艺和抛光工艺成型,以确保支撑杆和铸件的成分相同,确保铸件的成型质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的蜡模的结构示意图;
图2为本发明实施例的蜡模的剖视图。
附图标记:
1-蜡模;11-初始蜡模;111-盲孔;12-支撑杆。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1和图2所示,本实施例公开了一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,用于制造具有盲孔的铸件,包括如下步骤:
步骤1:制作蜡模1;
步骤2:在蜡模1基础上涂挂制壳;
步骤3:熔模脱蜡并焙烧形成型壳;
步骤4:铸件浇注;
步骤5:振壳并清理。
上述步骤1具体包括如下步骤:
步骤a:压制浇注形成初始蜡模11,且该初始蜡模11上围绕盲孔111的轴线周向均布有四个插孔,该插孔靠近盲孔111的孔底设置;
步骤b:在初始蜡模11未完全冷却之前,在每个插孔内插接一个支撑杆12,该支撑杆12的材质与铸件的材质相同,且该支撑杆12的两端分别突出于初始蜡模12的内壁和外壁;
步骤c:在支撑杆12和插孔接触的位置采用液体蜡液涂刷密封;
步骤d:风干冷却形成上述蜡模1。
需要说明的是,在实际中,还可以在初始蜡模11上一体成型三个或三个以上的插孔,且多个插孔围绕盲孔111的轴线圆周均布。
具体地,上述支撑杆12为圆柱形,支撑杆12的直径D的取值范围为:1.5mm≤D≤2.2mm。相应地,上述插孔为圆形,且该插孔的直径d小于或等于支撑杆12的直径D,且D-d≤0.2mm。本实施例中,支撑杆12的直径D=1.7mm,插孔的直径d=1.6mm。
具体地,上述插孔的中心线与盲孔111的孔底之间的距离h的取值范围为:15mm≤h≤30mm,本实施例中,该距离h=23mm。
具体地,支撑杆12的两端伸出初始蜡模11的内壁和外壁的长度的取值范围均为10mm-15mm,以确保支撑杆和型壳连接牢固。本实施例中,支撑杆12的两端分别伸出初始蜡模11的内壁和外壁13mm。
本实施例中,上述支撑杆12通过熔模铸造工艺和抛光工艺成型。具体地,本实施例的铸件为铸钢材料,则采用钢液浇注形成支撑杆12的毛坯件(直径为2mm),然后抛光去除毛坯件的杂质,形成表面光滑的直径为1.7mm的支撑杆12。
本实施例在初始蜡模11上插接支撑杆12,且支撑杆12的两端分别突出于初始蜡模11的内壁和外壁,支撑杆12突出初始蜡模11的部分会在制壳后与型壳融为一体,在熔模脱蜡后,支撑杆12的两端与型壳固定连接,而原穿插在初始蜡模11的插孔内的部分裸露在型壳的空腔内,因此,型芯悬空末端被四个支撑杆12刚性固定住,使得型壳在湿态状态和焙烧状态下不会产生偏移。支撑杆12的材质和铸件的材质一致,均为铸钢,在铸件浇注步骤中,钢液充型温度为1650-1700℃,充型的温度高于支撑杆12的熔点,在浇注初期,支撑杆12未能熔化,可以起到固定型芯的作用,抵抗浇注液的冲击和浮力,而在充型后期支撑杆12未完全熔化前型芯已被浇注液包裹住,此时型芯已无法产生偏移,之后,支撑杆12受远高于自身熔点的浇注液的作用下充分熔化于浇注液中,形成铸件,此时支撑杆12伸出初始蜡模11的部分会与铸件混为一体,在振壳完成后,打断多余的支撑杆12并进行打磨处理形成最终的铸件成品。
需要说明的是,由于本申请需要在充型初期利用支撑杆支撑型芯,而在充型后期需要支撑杆完全熔化,因此,如果充型时间较短,则会存在支撑杆12未完全熔化的风险,而如果充型时间较长,则会存在支撑杆12完全熔化时型芯尚未被钢液完全包裹的情况,容易导致型芯发生偏移。综上,本申请的保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法适用的铸件重量(整颗模组重量)范围为20Kg-40Kg,适用的充型时长为10s-20s。
本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、系统和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、系统、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、系统、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,用于制造具有盲孔的铸件,包括如下步骤:
步骤1:制作蜡模;
步骤2:在所述蜡模基础上涂挂制壳;
步骤3:熔模脱蜡并焙烧形成型壳;
步骤4:铸件浇注;
步骤5:振壳并清理;
其特征在于,所述步骤1具体包括如下步骤:
步骤a:压制浇注形成初始蜡模,且该初始蜡模上周向布置有至少三个插孔,该插孔靠近所述盲孔的孔底设置;
步骤b:在所述初始蜡模未完全冷却之前,在每个所述插孔内插接一个支撑杆,该支撑杆的材质与所述铸件的材质相同,且该支撑杆的两端分别突出于所述初始蜡模的内壁和外壁;
步骤c:在所述支撑杆和所述插孔接触的位置采用液体蜡液涂刷密封;
步骤d:风干冷却形成所述蜡模。
2.根据权利要求1所述的一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,其特征在于:
所述支撑杆为柱形,所述支撑杆的直径D的取值范围为:1.5mm≤D≤2.2mm。
3.根据权利要求2所述的一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,其特征在于:
所述插孔为圆形,且该插孔的直径d小于或等于所述支撑杆的直径D,且D-d≤0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,其特征在于:
在所述步骤a中,所述插孔与所述盲孔的孔底之间的距离h的取值范围为:15mm≤h≤30mm。
5.根据权利要求1所述的一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,其特征在于:
在所述步骤a中,多个所述插孔围绕所述盲孔的轴线圆周均布。
6.根据权利要求1所述的一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,其特征在于:
在所述步骤b中,所述支撑杆的两端伸出所述初始蜡模的内壁和外壁的长度的取值范围均为10mm-15mm。
7.根据权利要求1所述的一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法,其特征在于:
所述支撑杆通过熔模铸造工艺和抛光工艺成型。
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