CN114472811A - 一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,具体涉及熔模铸造技术领域,包括以下步骤;步骤一、预热处理,将压铸机器升温至1400‑1500℃,并且持续保温10min,待压铸机器内部模具凹槽边料充分融化后,可以将压铸机器模具进行取出,倒出其内部的杂质物体。本发明采用悬浮硅酸乙酯水解液与耐火材料采用10:1的比例进行配比,所述耐火材料为镁钙质与硅酸铝质通过4;5比例进行充分混合到搅拌釜中,同时在注入金属液时可以保证陶瓷体外部温度与内腔温度快速导热形成一致,不会与金属液温度相差较大,从而不会造成陶瓷体炸裂损坏,这样无需后期返修陶瓷体,从而成型合格率更高,成型效率更快,达到高效铸造的作用。
Description
技术领域
本发明属于熔模铸造技术领域,尤其涉及一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺。
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,然后蜡模上涂以泥浆,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陶模。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,而在冰模压铸过程中,可以采用低温成型的方式进行铸造操作。
而在实际使用时,铸造过程中需要将砂浆配料时陶瓷体内部温度无法进行精确掌握,这样在灌入金属液体时,存在热胀冷缩的问题,会存在陶瓷体炸裂,需要返工,这样影响陶瓷体后期成型效率。
发明内容
本发明提供一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,旨在解决上述存在的铸造过程中需要将砂浆配料时陶瓷体内部温度无法进行精确掌握,这样在灌入金属液体时,存在热胀冷缩的问题,会存在陶瓷体炸裂,需要返工问题。
本发明是这样实现的,本发明提供如下技术方案:一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,包括以下步骤;
步骤一、预热处理,将压铸机器升温至1400-1500℃,并且持续保温10min,待压铸机器内部模具凹槽边料充分融化后,可以将压铸机器模具进行取出,倒出其内部的杂质物体,将模具放入冷却池内冷却,冷却十分钟后将至室温,存放二十分钟,利用行车吊装压铸机器模具安装到压铸机器内部;
步骤二、配料处理,将陶瓷原料利用研磨机器进行研磨,待研磨颗粒为5-10目后将研磨粉放入到洗涤机器内部,并且洗涤一段时间后,可以静置20min,排出上方水位,取出内部陶瓷原料,然后经过烘干20min后与悬浮硅酸乙酯水解液和耐火材料进行混合到搅拌釜中,得到混合物粉末,待5min后加入催化剂、分模剂按照1:3的比例进行添加,再放入低温室内充分降温.继续搅拌均匀,制成陶瓷浆料;
步骤三、成型处理,将步骤二中的混合砂浆倒入至压铸机器内部模具中,并且将压铸温度调至-10C≈-5C环境下,然后利用喷射设备将分模剂均匀的喷洒在压铸机器内部的模具上,当分模剂厚度达到1厘米时停止喷洒分模剂,再将步骤二中陶瓷浆料至于压铸机器内部的模具中,并且在合并模具,利用注塑机将陶瓷砂浆注入到模具中,将温度继续保持在-10C≈-5C环境下30min充分凝胶后,可以将成型后的凝胶体放入到烘干箱内,使冰模快速进行脱落,即可得到陶瓷体;
步骤四、外部金属成型处理,可以将陶瓷体放入到保温箱内,待保温箱内部陶瓷内外温度相似时,可以将金属液体灌入到陶瓷体内腔中,冷却10min后内部金属液成型,直接将陶瓷体放入到温度为5-10℃冷却池中,在冷却水的作用下使陶瓷炸裂开,从而可以取出成型的零件;
步骤五、边角打磨处理,将成型后的零件取出放置到指定位置处,然后将零件放入到冲压模具中,并且冲压模具进行压冲操作,即可快速对零件边角料进行冲压去除,再利用打磨机采用80r/min的转速,使打磨石高速旋转沿着零件四周进行打磨抛光去除残留的边角料,打磨完毕后取出,然后放置储存仓库内部依次进行储存操作。
在一个优选地实施方式中,所述步骤二中所采用的洗涤时间为10min,并且在洗涤时由上到下依次翻转洗涤,重复洗涤步骤十次,且通过工作人员目视后颜色无误可以停止洗涤。
在一个优选地实施方式中,所述步骤二中悬浮硅酸乙酯水解液与耐火材料采用10:1的比例进行配比,所述耐火材料为镁钙质与硅酸铝质通过4;5比例进行充分混合制成。
在一个优选地实施方式中,所述步骤二中控制搅拌釜转速为60r/min,研磨时间为10min,在混合后可以提取一些混合物并且利用粘性测试设备对粘性进行测试,测试标准为5-10Pa.s即可。
在一个优选地实施方式中,所述步骤三中注塑压力为1000-1300Pa,持续注塑至模具内且充满陶瓷砂浆后继续注塑5min后停止注塑。
在一个优选地实施方式中,所述步骤三中烘干箱内部温度调至40-50℃持续烘干20分钟,在烘干时,可以查看烘干状态,并且每间隔5min打开保温箱一次将融化的冰水进行排出。
在一个优选地实施方式中,所述步骤四中将保温箱内部温度调至700-900℃持续保温10min,再利用温度检测设备对陶瓷体外部进行测温当温度为700-900℃停止加热。
在一个优选地实施方式中,所述步骤五中冲压模具所采用的压力值为4000Pa持续10分钟后将压力值递减至2000Pa继续进行注塑挤压。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明采用悬浮硅酸乙酯水解液与耐火材料采用10:1的比例进行配比,所述耐火材料为镁钙质与硅酸铝质通过4;5比例进行充分混合到搅拌釜中,提取一些混合物并且利用粘性测试设备对粘性进行测试,测试标准为5Pa.s即可,可以将陶瓷体放入到保温箱内,将温度调至700℃,待保温箱内部陶瓷内外温度相似时,可以将金属液体灌入到陶瓷体内腔中,温度检测设备对陶瓷体外部进行测温,这样有效保证陶瓷体在成型后内部硬度更高,同时在注入金属液时可以保证陶瓷体外部温度与内腔温度快速导热形成一致,不会与金属液温度相差较大,从而不会造成陶瓷体炸裂损坏,这样无需后期返修陶瓷体,从而成型合格率更高,成型效率更快,达到高效铸造的作用;
2、本发明采用喷射设备将分模剂均匀的喷洒在压铸机器内部的模具上,当分模剂厚度达到1厘米时停止喷洒分模剂,并且在合并模具,利用注塑机将陶瓷砂浆注入到模具中,控制注塑压力为1000Pa,持续注塑至模具内且充满陶瓷砂浆后,继续注塑5min后停止注塑,将温度继续保持在-10C环境下30min充分凝胶,得到混合物粉末,待5min后加入催化剂、分模剂按照1:3的比例进行添加,再放入低温室内充分降温,这样在注塑过程中,实现分段注射陶瓷浆液,先用大压力灌入陶瓷砂浆从而贴合在模具内壁上,然后改用小压力不断灌入,这样不易造成模具裂开的同时,还可以保证砂浆液贴合在模具上,所成型的陶瓷体更加紧实,从而不易造成纹路发生,这样在成型零件时稳定性更高,不易发生纹路以及坑洼凹陷,这样成型的零件强度更高。
3、将成型后的零件取出放置到指定位置处,零件放入到冲压模具中,冲压模具所采用的压力值为4000Pa持续10分钟后将压力值递减至2000Pa继续进行注塑挤压,即可快速对零件边角料进行冲压去除,打磨石高速旋转沿着零件四周进行打磨抛光去除残留的边角料,这样可以后期快速对零件边角料进行去除,从而达到光滑的作用,这样无需对零件边缘进行一次次打磨,可以直接去除较大边角料后再进行打磨去除,只需要打磨较短时间即可达到去除边角料的作用,达到高效去除的作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,包括以下步骤;
步骤一、预热处理,将压铸机器升温至1400℃,并且持续保温10min,待压铸机器内部模具凹槽边料充分融化后,可以将压铸机器模具进行取出,倒出其内部的杂质物体,将模具放入冷却池内冷却,冷却十分钟后将至室温,存放二十分钟,利用行车吊装压铸机器模具安装到压铸机器内部;
步骤二、配料处理,将陶瓷原料利用研磨机器进行研磨,待研磨颗粒为5目后将研磨粉放入到洗涤机器内部,并且洗涤时间为10min,并且在洗涤时由上到下依次翻转洗涤,重复洗涤步骤十次,且通过工作人员目视后颜色无误可以停止洗涤,可以静置20min,排出上方水位,取出内部陶瓷原料,然后经过烘干20min后与悬浮硅酸乙酯水解液与耐火材料采用10:1的比例进行配比,所述耐火材料为镁钙质与硅酸铝质通过4;5比例进行充分混合到搅拌釜中,控制搅拌釜转速为60r/min,研磨时间为10min,在混合后可以提取一些混合物并且利用粘性测试设备对粘性进行测试,测试标准为5Pa.s即可,得到混合物粉末,待5min后加入催化剂、分模剂按照1:3的比例进行添加,再放入低温室内充分降温.继续搅拌均匀,制成陶瓷浆料;
步骤三、成型处理,将步骤二中的混合砂浆倒入至压铸机器内部模具中,并且将压铸温度调至-10C环境下,然后利用喷射设备将分模剂均匀的喷洒在压铸机器内部的模具上,当分模剂厚度达到1厘米时停止喷洒分模剂,再将步骤二中陶瓷浆料至于压铸机器内部的模具中,并且在合并模具,利用注塑机将陶瓷砂浆注入到模具中,控制注塑压力为1000Pa,持续注塑至模具内且充满陶瓷砂浆后,继续注塑5min后停止注塑,将温度继续保持在-10C环境下30min充分凝胶后,可以将成型后的凝胶体放入到烘干箱内,温度调至40℃持续烘干20分钟即可在烘干时,可以查看烘干状态,并且每间隔5min打开保温箱一次将融化的冰水进行排出,使冰模快速进行脱落,即可得到陶瓷体;
步骤四、外部金属成型处理,可以将陶瓷体放入到保温箱内,将温度调至700℃,待保温箱内部陶瓷内外温度相似时,可以将金属液体灌入到陶瓷体内腔中,冷却10min后再利用温度检测设备对陶瓷体外部进行测温当温度为700℃停止加热使内部金属液成型,直接将陶瓷体放入到温度为5℃冷却池中,在冷却水的作用下使陶瓷炸裂开,从而可以取出成型的零件;
步骤五、边角打磨处理,将成型后的零件取出放置到指定位置处,然后将零件放入到冲压模具中,冲压模具所采用的压力值为4000Pa持续10分钟后将压力值递减至2000Pa继续进行注塑挤压,即可快速对零件边角料进行冲压去除,再利用打磨机采用80r/min的转速,使打磨石高速旋转沿着零件四周进行打磨抛光去除残留的边角料,打磨完毕后取出,然后放置储存仓库内部依次进行储存操作。
实施例2;
一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,包括以下步骤;
步骤一、预热处理,将压铸机器升温至1500℃,并且持续保温10min,待压铸机器内部模具凹槽边料充分融化后,可以将压铸机器模具进行取出,倒出其内部的杂质物体,将模具放入冷却池内冷却,冷却十分钟后将至室温,存放二十分钟,利用行车吊装压铸机器模具安装到压铸机器内部;
步骤二、配料处理,将陶瓷原料利用研磨机器进行研磨,待研磨颗粒为10目后将研磨粉放入到洗涤机器内部,并且洗涤时间为10min,并且在洗涤时由上到下依次翻转洗涤,重复洗涤步骤十次,且通过工作人员目视后颜色无误可以停止洗涤,可以静置20min,排出上方水位,取出内部陶瓷原料,然后经过烘干20min后与悬浮硅酸乙酯水解液与耐火材料采用10:1的比例进行配比,所述耐火材料为镁钙质与硅酸铝质通过4;5比例进行充分混合到搅拌釜中,控制搅拌釜转速为60r/min,研磨时间为10min,在混合后可以提取一些混合物并且利用粘性测试设备对粘性进行测试,测试标准为10Pa.s即可,得到混合物粉末,待5min后加入催化剂、分模剂按照1:3的比例进行添加,再放入低温室内充分降温.继续搅拌均匀,制成陶瓷浆料;
步骤三、成型处理,将步骤二中的混合砂浆倒入至压铸机器内部模具中,并且将压铸温度调至-5C环境下,然后利用喷射设备将分模剂均匀的喷洒在压铸机器内部的模具上,当分模剂厚度达到1厘米时停止喷洒分模剂,再将步骤二中陶瓷浆料至于压铸机器内部的模具中,并且在合并模具,利用注塑机将陶瓷砂浆注入到模具中,控制注塑压力为1300Pa,持续注塑至模具内且充满陶瓷砂浆后,继续注塑5min后停止注塑,将温度继续保持在-5C环境下30min充分凝胶后,可以将成型后的凝胶体放入到烘干箱内,温度调至50℃持续烘干20分钟即可在烘干时,可以查看烘干状态,并且每间隔5min打开保温箱一次将融化的冰水进行排出,使冰模快速进行脱落,即可得到陶瓷体;
步骤四、外部金属成型处理,可以将陶瓷体放入到保温箱内,将温度调至900℃,待保温箱内部陶瓷内外温度相似时,可以将金属液体灌入到陶瓷体内腔中,冷却10min后再利用温度检测设备对陶瓷体外部进行测温当温度为900℃停止加热使内部金属液成型,直接将陶瓷体放入到温度为10℃冷却池中,在冷却水的作用下使陶瓷炸裂开,从而可以取出成型的零件;
步骤五、边角打磨处理,将成型后的零件取出放置到指定位置处,然后将零件放入到冲压模具中,冲压模具所采用的压力值为4000Pa持续10分钟后将压力值递减至2000Pa继续进行注塑挤压,即可快速对零件边角料进行冲压去除,再利用打磨机采用80r/min的转速,使打磨石高速旋转沿着零件四周进行打磨抛光去除残留的边角料,打磨完毕后取出,然后放置储存仓库内部依次进行储存操作。
通过以上两组实施例可以得到两种铸造零件,将这五两种铸造零件进行测试,结
果得出两组实施例中的两种铸造零件成型效率、成型强度、打磨效率的最高温度均有不同
的改变,其中零件在测试的过程中,实施例2表现的更加优异获得的各项参数对比如下表:
成型效率 | 成型强度 | 打磨效率 | |
普通成型零件 | 96.62% | 0.84N/m² | 86% |
实施例1 | 98.05% | 0.86N/m² | 89% |
实施例2 | 98.63% | 0.88N/m² | 89% |
从实施例的相互数据对比以及实施例和对比实施例的相互数据对比中可以看出:采用本工艺所制造侧零件,其成型效率、成型强度、打磨效率表现效果最好。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:包括以下步骤;
步骤一、预热处理,将压铸机器升温至1400-1500℃,并且持续保温10min,待压铸机器内部模具凹槽边料充分融化后,可以将压铸机器模具进行取出,倒出其内部的杂质物体,将模具放入冷却池内冷却,冷却十分钟后将至室温,存放二十分钟,利用行车吊装压铸机器模具安装到压铸机器内部;
步骤二、配料处理,将陶瓷原料利用研磨机器进行研磨,待研磨颗粒为5-10目后将研磨粉放入到洗涤机器内部,并且洗涤一段时间后,可以静置20min,排出上方水位,取出内部陶瓷原料,然后经过烘干20min后与悬浮硅酸乙酯水解液和耐火材料进行混合到搅拌釜中,得到混合物粉末,待5min后加入催化剂、分模剂按照1:3的比例进行添加,再放入低温室内充分降温.继续搅拌均匀,制成陶瓷浆料;
步骤三、成型处理,将步骤二中的混合砂浆倒入至压铸机器内部模具中,并且将压铸温度调至-10C≈-5C环境下,然后利用喷射设备将分模剂均匀的喷洒在压铸机器内部的模具上,当分模剂厚度达到1厘米时停止喷洒分模剂,再将步骤二中陶瓷浆料至于压铸机器内部的模具中,并且在合并模具,利用注塑机将陶瓷砂浆注入到模具中,将温度继续保持在-10C≈-5C环境下30min充分凝胶后,可以将成型后的凝胶体放入到烘干箱内,使冰模快速进行脱落,即可得到陶瓷体;
步骤四、外部金属成型处理,可以将陶瓷体放入到保温箱内,待保温箱内部陶瓷内外温度相似时,可以将金属液体灌入到陶瓷体内腔中,冷却10min后内部金属液成型,直接将陶瓷体放入到温度为5-10℃冷却池中,在冷却水的作用下使陶瓷炸裂开,从而可以取出成型的零件;
步骤五、边角打磨处理,将成型后的零件取出放置到指定位置处,然后将零件放入到冲压模具中,并且冲压模具进行压冲操作,即可快速对零件边角料进行冲压去除,再利用打磨机采用80r/min的转速,使打磨石高速旋转沿着零件四周进行打磨抛光去除残留的边角料,打磨完毕后取出,然后放置储存仓库内部依次进行储存操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤二中所采用的洗涤时间为10min,并且在洗涤时由上到下依次翻转洗涤,重复洗涤步骤十次,且通过工作人员目视后颜色无误可以停止洗涤。
3.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤二中悬浮硅酸乙酯水解液与耐火材料采用10:1的比例进行配比,所述耐火材料为镁钙质与硅酸铝质通过4;5比例进行充分混合制成。
4.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤二中控制搅拌釜转速为60r/min,研磨时间为10min,在混合后可以提取一些混合物并且利用粘性测试设备对粘性进行测试,测试标准为5-10Pa.s即可。
5.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤三中注塑压力为1000-1300Pa,持续注塑至模具内且充满陶瓷砂浆后继续注塑5min后停止注塑。
6.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤三中烘干箱内部温度调至40-50℃持续烘干20分钟,在烘干时,可以查看烘干状态,并且每间隔5min打开保温箱一次将融化的冰水进行排出。
7.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤四中将保温箱内部温度调至700-900℃持续保温10min,再利用温度检测设备对陶瓷体外部进行测温当温度为700-900℃停止加热。
8.根据权利要求1所述的一种基于冰模的快速成形熔模铸造工艺,其特征在于:所述步骤五中冲压模具所采用的压力值为4000Pa持续10分钟后将压力值递减至2000Pa继续进行注塑挤压。
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