CN115780734A - 铸件蜡模的压制成形方法及用于其的冷蜡结构和模具工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铸件蜡模的压制成形方法及用于其的冷蜡结构和模具工装，该用于铸件蜡模的冷蜡结构包括冷蜡本体以及设置在冷蜡本体上的引流口和定位部件；引流口开设在冷蜡本体的边缘处；定位部件包括定位孔，定位孔设置在冷蜡本体的下表面上和/或贯穿冷蜡本体的上下表面设置，定位孔的设置使得冷蜡结构准确定位在铸件蜡模模具中，最重要的是通过引流口的设置实现蜡液在引流口处扩散分流并均匀包覆在冷蜡本体上，从而解决了由于注蜡压力冲击形成单面压力以致冷蜡结构偏移的问题。

Description

铸件蜡模的压制成形方法及用于其的冷蜡结构和模具工装

技术领域

本发明涉及熔模铸造模具技术领域，具体涉及一种铸件蜡模的压制成形方法及用于其的冷蜡结构和模具工装。

背景技术

熔模铸造过程的尺寸控制主要在于蜡模压制和熔炼浇注两个阶段，其中蜡模压制压蜡工艺中，在产品厚大区放置冷蜡减少蜡模变形是一项常用技术。通过放置冷蜡可以使不同厚度的蜡模壁厚均匀化，蜡模温度均匀化，使充蜡流速平稳，减少紊流，不同位置收缩一致，变形减少。然而冷蜡在主体模具中受到充蜡冲击压力影响，会出现位移和偏摆，无法确保在整个注蜡过程中冷蜡稳定定位在预定位置，造成蜡模成型后冷蜡大面积暴露或者充不满，后续需要人工大量修复，蜡模表面质量降低，蜡模尺寸受干扰。

目前一般采用在冷蜡蜡模上设计圆球形或锥形蜡凸点的定位方法，使制得的冷蜡上具有定位凸点，从而能够在主体蜡模模具中卡紧定位，但是冷蜡上三个凸点才能限制一个方向的自由度，对于非平面的异型大尺寸冷蜡，需要多个冷蜡凸点才能定位。而且这种在主体蜡模模具中依靠冷蜡凸点挤靠模具型腔侧壁定位方式，由于冷蜡凸点尖端强度较低，安装时极易磕碰挤压破碎，即使安装时稳定，注蜡时冷蜡凸点也无法抵挡高压注蜡压力而被压碎，仍旧不能解决实际问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种铸件蜡模的压制成形方法及用于其的冷蜡结构和模具工装，该用于铸件蜡模的冷蜡结构通过在冷蜡本体上设置定位部件使得冷蜡结构准确定位在铸件蜡模模具中，最重要的是通过引流口的设置实现蜡液在引流口处扩散分流并均匀包覆在冷蜡本体上，从而解决了由于注蜡压力冲击形成单面压力以致冷蜡结构偏移的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于铸件蜡模的冷蜡结构。

该用于铸件蜡模的冷蜡结构包括冷蜡本体以及设置在所述冷蜡本体上的引流口和定位部件；

所述引流口开设在所述冷蜡本体的边缘处；

所述定位部件包括定位孔，所述定位孔设置在所述冷蜡本体的下表面上和/或贯穿所述冷蜡本体的上下表面设置。

进一步的，所述引流口为开设在所述冷蜡本体的边缘处的豁口或者凹槽；

优选的，所述引流口的形状为长方体状或半球形。

进一步的，所述定位部件还包括定位凸起，所述定位凸起设置在所述冷蜡本体的上表面上。

进一步的，所述定位凸起呈半球形；

优选的，所述定位孔的孔径为2.8～3.5mm。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于铸件蜡模的模具工装。

该用于铸件蜡模的模具工装包括铸件蜡模模具以及上述的冷蜡结构；其中，

所述铸件蜡模模具与所述冷蜡本体的轮廓形状相同，并且所述冷蜡本体的尺寸小于所述铸件蜡模模具的尺寸；

所述铸件蜡模模具包括上下扣合的上模本体和下模本体，且二者合围形成型腔；所述冷蜡结构可拆卸的置于所述型腔内；

所述下模本体上设置有定位台柱，所述定位台柱与所述定位孔定位配合。

进一步的，所述定位台柱包括固定连接的限位圆台和连接圆柱，所述连接圆柱与所述定位孔插接配合。

进一步的，所述冷蜡本体的上表面、下表面和侧面与所述铸件蜡模模具的型腔腔壁之间均存在间隙。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种铸件蜡模的压制成形方法。

该铸件蜡模的压制成形方法是基于上述的模具工装；所述压制成形方法包括以下步骤：

制作冷蜡结构；

通过所述定位孔与所述定位台柱的定位配合将所述冷蜡结构置于所述型腔内；其中，所述引流口正对所述铸件蜡模模具的注蜡嘴设置；所述冷蜡本体的上表面、下表面和侧面与所述铸件蜡模模具的型腔腔壁之间均存在相同距离的间隙；

通过注蜡嘴向所述铸件蜡模模具的型腔内注入蜡液，所述蜡液在所述引流口处扩散分流并均匀包覆在所述冷蜡本体的上表面、下表面和侧面上，直至充满所述间隙；

注蜡完成后，获得内部包含所述冷蜡结构的铸件蜡模，然后将所述铸件蜡模脱离所述铸件蜡模模具的型腔。

进一步的，所述冷蜡结构采用蜡模压制工艺制得，所述冷蜡结构出模后先冷却一定时间使其收缩至设计尺寸；其中，所述冷蜡结构的收缩率为0.4～0.8％。

进一步的，采用气动顶出或机械顶出方式将所述铸件蜡模顶出所述铸件蜡模模具的型腔；

优选的，所述间隙为3～5mm；

所述引流口的入口处的纵向截面积不小于所述注蜡嘴的纵向截面积的2倍。

本发明主要提供一种新型冷蜡结构的结构设计，并且在铸件蜡模的注蜡压制工艺中，该冷蜡结构的引流口需要与模具的注蜡嘴正对设置，实现蜡液在引流口处扩散分流并均匀包覆在冷蜡本体上，从而解决了由于注蜡压力冲击形成单面压力以致冷蜡结构偏移的问题，确保在整个注蜡过程中冷蜡结构稳定定位在预定位置；大幅度减少了冷蜡结构的定位凸点暴露数量，同时大幅度减少铸件蜡模表面的人工修复量，且不需要修复冷蜡凸点，提高铸件蜡模表面质量，提高生产效率。

此外，由于冷蜡结构与铸件蜡模模具的型腔腔壁之间的间隙均匀，间距相同，铸件蜡模尺寸控制精度高。

另外，采用气动顶出或机械顶出方式，铸件蜡模出模稳定，无冷蜡结构定位孔断裂。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明提供的实施例中铸件蜡模的结构示意图；

图2为本发明提供的实施例中冷蜡模具下模与冷蜡结构组合的俯视图；

图3为图2中H-H方向的截面图；

图4为本发明提供的实施例中铸件蜡模模具的下模本体与冷蜡结构组合的俯视图；

图5为图4中J-J方向的截面图。

图中：

1、冷蜡本体；2、引流口；3、定位孔；4、定位凸起；5、下模本体；6、冷蜡模具下模；7、定位台柱；8、间隙；9、注蜡嘴；10、铸件蜡模。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

由于冷蜡结构在铸件蜡模模具中受到充蜡冲击压力影响，会出现位移和偏摆，造成铸件蜡模10成型后冷蜡大面积暴露或者蜡液充不满，铸件蜡模10表面质量降低，铸件蜡模10尺寸受干扰。传统解决方案是采用在铸件蜡模模具中依靠冷蜡凸点挤靠模具型腔侧壁定位方式，但由于冷蜡凸点尖端强度较低，安装时极易磕碰挤压破碎，即使安装时稳定，注蜡时冷蜡凸点也无法抵挡高压注蜡压力而被压碎，并不能有效解决位移和偏摆问题。

当前虽然有人提出尝试采用定位销钉的方式将冷蜡结构固定在铸件蜡模模具中，但在实际的生产操作中仍会出现冷蜡结构在铸件蜡模模具中被注蜡压力冲击形成单面压力以致冷蜡偏移的缺陷或问题，无法保证冷蜡结构在铸件蜡模模具中稳定的居中设置，而且铸件蜡模出模后往往存在冷蜡定位孔断裂的不足。

为此，本发明提供一种用于铸件蜡模的冷蜡结构，该冷蜡结构通过在其冷蜡本体1的边缘处设置引流口2，蜡液将会在引流口2处扩散分流并均匀包覆在冷蜡本体1的上表面、下表面和侧面上，从而避免注蜡压力冲击形成单面压力以致冷蜡结构偏移的问题。

需要说明的是，为了更好的对本发明实施例中的冷蜡结构进行说明，图3以及图5所示的截面图中采用一侧为填充线，另一侧为空白的表示方式，供参考理解。

参见图1～图5所示，该用于铸件蜡模的冷蜡结构包括冷蜡本体1以及设置在该冷蜡本体1上的引流口2和定位部件；其中，引流口2开设在冷蜡本体1的边缘处；具体的，引流口2可以为开设在冷蜡本体1的边缘处的豁口或者凹槽，豁口或者凹槽结构相对较为简单，便于制作形成；定位部件包括定位孔3，该定位孔3设置在冷蜡本体1的下表面上和/或贯穿冷蜡本体1的上下表面设置，定位孔3的具体结构可以依据实际需要进行设计。

在本发明的实施例中，当采用注蜡压制工艺制备铸件蜡模10时，将冷蜡结构通过定位孔3安装在铸件蜡模模具的下模本体5上，且定位于预定的位置处，此时引流口2正对铸件蜡模模具的注蜡嘴9设置，由于引流口2的设置能够使得蜡液在引流口2处扩散及均匀分流，因而能够避免注蜡压力冲击形成单面压力以致冷蜡结构偏移的发生，进而确保在整个注蜡过程中冷蜡结构稳定定位在预设位置不偏移。

在本发明的某些实施例中，引流口2的形状可以为长方体状或半球形，结构均匀对称。当然在实际的生产操作中也可以根据铸件蜡模的实际结构进行调整设计，不作具体限定。

在本发明的某些实施例中，定位孔3的孔径为2.8～3.5mm，该定位孔3的孔径可以根据实际需要进行设计。

在本发明的某些实施例中，定位部件还包括定位凸起4，定位凸起4设置在冷蜡本体1的上表面上，在注蜡压制时该冷蜡本体1的上表面与铸件蜡模模具的上模本体相靠近。

如图3所示，在冷蜡本体1上与定位孔3相对的一侧面上设计不超过3个定位凸点4，该定位凸点4可以为半球形，并且球半径尺寸与铸件蜡模10的薄壁区壁厚一致，然后通过设置冷蜡结构与铸件蜡模模具的型腔壁之间具有相同间距的空隙，最终形成整体均匀壁厚的铸件蜡模10。另一方面，该定位凸点4的设置也限定了冷蜡结构沿定位孔3的轴向方向的移动。

值得一提的是，该定位凸点4的具体形状可以根据实际所要值得的铸件蜡模10的结构进行设计，半球形仅是本发明的一种具体实施方式，对此不作具体限定。

参见图2和图3所示，冷蜡结构采用蜡模压制工艺制得，在冷蜡模具下模6上选取较为均布的三个支撑位置，沿冷蜡结构出模方向设计三个定位台柱7，冷蜡压制后在冷蜡本体1上形成3个对应的定位孔3，作为冷蜡结构在铸件蜡模模具中的安装孔位，三个定位孔3限定了冷蜡结构沿垂直孔径方向的移动。

在本发明的实施例中，该定位台柱7可以为台阶销钉，销钉的直径为2～4mm，台阶的高度为5mm。

根据本发明的具体实施方式，本发明还提供了一种用于铸件蜡模的模具工装，用于铸件蜡模的注蜡压制制作工艺，最终制得如图1所示的铸件蜡模10。

如图4和图5所示，该用于铸件蜡模的模具工装包括铸件蜡模模具以及上述的冷蜡结构；其中，铸件蜡模模具与冷蜡本体1的轮廓形状相同，并且冷蜡本体1的尺寸小于铸件蜡模模具的尺寸，从而可以将冷蜡本体1定位安装在铸件蜡模模具的型腔内；具体的，该铸件蜡模模具包括上下扣合的上模本体(未图示)和下模本体5，并且上模本体和下模本体5扣合后合围形成型腔；当需要制备铸件蜡模10时，将该冷蜡结构置于型腔内，且安装在预设的位置处；具体的，在下模本体5上设置有定位台柱7，定位台柱7与定位孔3定位配合，从而将冷蜡结构定位在预设位置。

在本发明的实施例中，冷蜡结构采用针孔式定位方式安装在铸件蜡模模具中。铸件蜡模模具上下分型，在下模本体5上对应冷蜡结构的安装位置设计3个定位台柱7，冷蜡结构在下模本体5中安装时，冷蜡本体1上开设有定位孔3的下表面朝下，插入3个定位台柱7中，合上上模本体，冷蜡本体1的上表面上的三个定位凸起4顶住上模本体的内侧面，实现定位孔3轴线方向以及垂直定位孔3轴线方向的定位，合模后冷蜡结构定位稳定，没有侧面凸点。

如图5所示，定位台柱7包括固定连接的限位圆台和连接圆柱，其中，连接圆柱与定位孔3插接配合。

在本发明的某些实施例中，连接圆柱的直径可以为2.7mm，高度不小于5mm，限位圆台的直径5mm，高度可以根据实际情况进行设计，当然定位台柱7的所有结构尺寸都可以根据实际情况进行调整设计，不作具体限定。

如图4所示，冷蜡本体1的上表面、下表面和侧面与铸件蜡模模具的型腔腔壁之间均存在间隙8。

在本发明的某些实施例中，间隙可以为3～5mm。当然对该间隙不作具体限定，在实际操作中可以根据实际需要进行设定。

根据本发明的具体实施方式，还提供了一种铸件蜡模的压制成形方法，该压制成形方法是基于上述的模具工装。

本发明中铸件蜡模的压制成形方法包括以下步骤：

(1)制作冷蜡结构。

在本发明的实施例中，冷蜡结构采用蜡模压制工艺制得，参见图2和图3所示，冷蜡结构出模后存在收缩，收缩率设为0.4～0.8％。具体的，冷蜡结构出模后需要先在冷蜡放置工装上冷却一定时间，如冷却2h使其冷却至压蜡间环境温度，此时冷蜡结构收缩至设计尺寸。

值得一提的是，冷蜡结构的设计需要先分析铸件蜡模10的壁厚，当厚度超过蜡料缩陷极限时，即需要设计冷蜡结构，确保冷蜡结构与铸件蜡模模具的型腔腔壁之间的间隙8均匀，即具有相同的间距。

(2)通过冷蜡本体1上的定位孔3与定位台柱7的定位配合将冷蜡结构整体置于铸件蜡模模具的型腔内；其中，引流口2正对铸件蜡模模具的注蜡嘴9设置；冷蜡本体1的上表面、下表面和侧面与铸件蜡模模具的型腔腔壁之间均存在相同距离的间隙8。

在本发明的实施例中，间隙设为3～5mm。

在本发明的实施例中，引流口2的入口处的纵向截面积不小于注蜡嘴9的纵向截面积的2倍，使得引流口2处的扩散分流有效进行，同时便于蜡液的注入。

(3)通过注蜡嘴9向铸件蜡模模具的型腔内注入蜡液，蜡液在引流口2处扩散分流并均匀包覆在冷蜡本体1的上表面、下表面和侧面上，直至充满间隙8，此时整个型腔也充满蜡液。

在本发明的实施例中，蜡液通过压蜡机压力进入铸件蜡模模具的型腔，由于冷蜡本体1上的引流口2设计，蜡液在引流口2处分流，一部分沿冷蜡本体1的型面即侧面左右扩散流动，一部分通过引流口2贯穿冷蜡本体1的表面，在冷蜡本体1的上下面都形成蜡液包覆，从而避免冷蜡结构在铸件蜡模模具中被注蜡压力冲击形成单面压力导致的冷蜡结构偏移，保证冷蜡结构在铸件蜡模模具中居中定位。

(4)注蜡完成后，获得内部包含冷蜡结构的铸件蜡模10，然后将铸件蜡模10脱离铸件蜡模模具的型腔。

在本发明的实施例中，注蜡后，采用气动顶出或机械顶出方式将铸件蜡模10顶出铸件蜡模模具的型腔，顶出高度需超过10mm，铸件蜡模10平稳出模并脱开定位台柱7，不会发生晃动。

(5)对步骤(4)中得到的铸件蜡模10进行表面修复，并且仅仅需要修复铸件蜡模10下表面上的3个蜡洞，即可完成整体铸件蜡模10的表面修复，对铸件蜡模10尺寸影响小，铸件蜡模10表面光洁度高。

需要说明的是，该蜡洞也是由于冷蜡结构与定位台柱7相定位配合才形成的。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列部件不必限于清楚地列出的那些部件，而是可包括没有清楚地列出的或对于部件固有的其它部件。

在本发明中，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或者组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或者位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或者连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于铸件蜡模的冷蜡结构，其特征在于，包括冷蜡本体以及设置在所述冷蜡本体上的引流口和定位部件；

所述引流口开设在所述冷蜡本体的边缘处；

所述定位部件包括定位孔，所述定位孔设置在所述冷蜡本体的下表面上和/或贯穿所述冷蜡本体的上下表面设置。

2.根据权利要求1所述的冷蜡结构，其特征在于，所述引流口为开设在所述冷蜡本体的边缘处的豁口或者凹槽；

优选的，所述引流口的形状为长方体状或半球形。

3.根据权利要求1或2所述的冷蜡结构，其特征在于，所述定位部件还包括定位凸起，所述定位凸起设置在所述冷蜡本体的上表面上。

4.根据权利要求3所述的冷蜡结构，其特征在于，所述定位凸起呈半球形；

优选的，所述定位孔的孔径为2.8～3.5mm。

5.一种用于铸件蜡模的模具工装，其特征在于，包括铸件蜡模模具以及如权利要求1-4任一项所述的冷蜡结构；其中，

所述铸件蜡模模具与所述冷蜡本体的轮廓形状相同，并且所述冷蜡本体的尺寸小于所述铸件蜡模模具的尺寸；

所述铸件蜡模模具包括上下扣合的上模本体和下模本体，且二者合围形成型腔；所述冷蜡结构可拆卸的置于所述型腔内；

所述下模本体上设置有定位台柱，所述定位台柱与所述定位孔定位配合。

6.根据权利要求5所述的模具工装，其特征在于，所述定位台柱包括固定连接的限位圆台和连接圆柱，所述连接圆柱与所述定位孔插接配合。

7.根据权利要求5所述的模具工装，其特征在于，所述冷蜡本体的上表面、下表面和侧面与所述铸件蜡模模具的型腔腔壁之间均存在间隙。

8.一种铸件蜡模的压制成形方法，其特征在于，所述压制成形方法基于权利要求5-7任一项所述的模具工装；所述压制成形方法包括以下步骤：

制作冷蜡结构；

通过所述定位孔与所述定位台柱的定位配合将所述冷蜡结构置于所述型腔内；其中，所述引流口正对所述铸件蜡模模具的注蜡嘴设置；所述冷蜡本体的上表面、下表面和侧面与所述铸件蜡模模具的型腔腔壁之间均存在相同距离的间隙；

通过注蜡嘴向所述铸件蜡模模具的型腔内注入蜡液，所述蜡液在所述引流口处扩散分流并均匀包覆在所述冷蜡本体的上表面、下表面和侧面上，直至充满所述间隙；

注蜡完成后，获得内部包含所述冷蜡结构的铸件蜡模，然后将所述铸件蜡模脱离所述铸件蜡模模具的型腔。

9.根据权利要求8所述的压制成形方法，其特征在于，所述冷蜡结构采用蜡模压制工艺制得，所述冷蜡结构出模后先冷却一定时间使其收缩至设计尺寸；其中，所述冷蜡结构的收缩率为0.4～0.8％。

10.根据权利要求8所述的压制成形方法，其特征在于，采用气动顶出或机械顶出方式将所述铸件蜡模顶出所述铸件蜡模模具的型腔；

优选的，所述间隙为3～5mm；

所述引流口的入口处的纵向截面积不小于所述注蜡嘴的纵向截面积的2倍。

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