專利名稱：一種金屬型覆殼鑄造模具及其鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種金屬型覆殼鑄造模具及其鑄造方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于鑄造模具，一般來說，可以分為純金屬模具、普通砂型模具、蠟?zāi)＃兘饘倌＞邇H可適用于低溫合金(800度以下熔點(diǎn))鑄造，無法應(yīng)用于高溫合金材料的澆注，而且由于純金屬模溶液冷卻速度太快，無法同時(shí)應(yīng)用多模，生產(chǎn)效率非常低；純金屬模具散熱太快，不適用于大面積的薄鑄件，因?yàn)榻饘偃芤何戳鞯侥＞呱畈烤湍坛尚停辉阼T造時(shí)溶液的高溫會對純金屬模具造成熱沖擊，無法保證純金屬模具的使用壽命；在工件表面要求細(xì)部刻畫 (字頭、圖案)時(shí)純金屬模具是無法做到的。普通砂型模具最大的特點(diǎn)就是勞動強(qiáng)度過大，每鑄造一次就要重新制作模具，屬于一次性的模具，增加了勞動強(qiáng)度的同時(shí)生產(chǎn)效率也根本上不去，而且必須要占用大量平整的地面，沙塵遍布車間，生產(chǎn)環(huán)境極其惡劣，每次澆注都會產(chǎn)生很多砂眼，鑄件的粗糙度和精度無法保證，廢品率較高。最后對于蠟?zāi)＃淙秉c(diǎn)就是工藝過于復(fù)雜，制作周期長，同時(shí)鑄件的表面粗糙度和尺寸精度經(jīng)常達(dá)不到要求。以上三種模具只有純金屬模具所具有的優(yōu)點(diǎn)多，適合于廣泛應(yīng)用，但是基于純金屬模具具有較多的缺點(diǎn)，因此必須要克服掉。所以必須要開發(fā)一種即可鑄造低溫合金又可鑄造高溫合金、實(shí)現(xiàn)多模連續(xù)生產(chǎn)、可鑄造薄鑄件、使用壽命長、鑄件表面粗糙度及精度較高的金屬型覆殼鑄造模具，同時(shí)依據(jù)本模具引出一種全新的鑄造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、成本低、可以實(shí)現(xiàn)多模連續(xù)生產(chǎn)、 適用范圍廣的金屬型覆殼鑄造模具，以及利用這種模具的鑄造方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金屬型覆殼鑄造模具，包括金屬型本體，所述金屬型本體內(nèi)部設(shè)置有至少一層樹脂砂殼，該樹脂砂殼的外表面貼合于金屬型本體的內(nèi)表面，而樹脂砂殼的內(nèi)部則為和鑄件形狀相吻合的澆注內(nèi)腔。進(jìn)一步地，所述樹脂砂殼對應(yīng)鑄件中肥厚的部分設(shè)有冒口砂殼。進(jìn)一步地，所述冒口砂殼由多層砂殼構(gòu)成。進(jìn)一步地，所述冒口砂殼處設(shè)有單獨(dú)的澆注口。進(jìn)一步地，所述金屬型本體內(nèi)表面開設(shè)有排氣槽。進(jìn)一步地，所述排氣槽有多個(gè)，多個(gè)排氣槽之間相連通，所述排氣槽還與所述金屬型本體的外部空間連通。進(jìn)一步地，所述樹脂砂殼為覆膜砂、呋喃樹脂自硬砂、水玻璃砂中的一種。本發(fā)明還提供一種利用上述金屬型覆殼鑄造模具的鑄造方法，包括
A、制造金屬型本體，并制造樹脂砂殼；
B、將所述樹脂砂殼貼合于所述金屬型本體內(nèi)部，所述樹脂砂殼的內(nèi)部為和鑄件形狀相吻合的澆注內(nèi)腔；樹脂砂殼的澆注內(nèi)腔中澆入熔化的鑄造材料；
D、待鑄造材料凝固后，拆開金屬型本體，并清除樹脂砂殼。進(jìn)一步地，所述方法還包括
E、向金屬型本體內(nèi)裝入新的樹脂砂殼，返回步驟C。進(jìn)一步地，所述步驟A中，制造樹脂砂殼時(shí)，對于需要降低鑄件冷凝速度的部分， 增加對應(yīng)該部分的樹脂砂殼的厚度；對于需要增加鑄件冷凝速度的部分，減小對應(yīng)該部分的樹脂砂殼的厚度。本發(fā)明的金屬型覆殼鑄造模具不但適合低溫合金的鑄造，而且由于應(yīng)用了樹脂砂殼，還可以擴(kuò)大應(yīng)用于高溫合金材料的澆注，并且實(shí)現(xiàn)了多模連續(xù)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率， 解決了由于金屬型散熱太快，不適用于大面積的薄鑄件的問題。本發(fā)明可以利用樹脂砂殼鑄造很薄的鑄件。對于鑄件中肥厚的部分可以設(shè)置冒口砂殼，并可配合單獨(dú)的澆濤口解決鑄件產(chǎn)生縮孔及縮松問題。另外，樹脂砂殼可以阻止溶液高溫對金屬模具的熱沖擊，保護(hù)金屬模具，實(shí)現(xiàn)金屬模具的長久重復(fù)使用。在鑄件表面要求細(xì)部刻畫(字頭、圖案)時(shí)，本發(fā)明可大幅提高鑄件表面粗糙度及尺寸精度。另外，相對于普通砂型模具，本發(fā)明可降低勞動強(qiáng)度，避免反復(fù)填砂，占地面積小，減少沙塵，改善生產(chǎn)環(huán)境。由于外部金屬型本體的激冷作用提高了鑄件的密度及機(jī)械強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明的一種水平分型時(shí)暗冒口及模具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種垂直分型時(shí)暗冒口及模具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.排氣槽，2.排氣孔，3.冒口砂殼，4.金屬型本體，5.樹脂砂殼，6.鑄件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，是一種水平分型的金屬型覆殼鑄造模具的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，金屬型覆殼鑄造模具包括位于外側(cè)的金屬型本體4，金屬型本體4內(nèi)部設(shè)置有至少一層樹脂砂殼5，該樹脂砂殼5的外表面貼合于金屬型本體4的內(nèi)表面，而樹脂砂殼5的內(nèi)部則為和鑄件6形狀相吻合的澆注內(nèi)腔。對于鑄件6中較肥厚可能產(chǎn)生縮松縮孔的上半部分，在樹脂砂殼5相對應(yīng)的部分設(shè)置冒口砂殼3，然后在冒口砂殼3處設(shè)置單獨(dú)的澆濤口，對鑄件6的肥厚部分進(jìn)行補(bǔ)澆，從而消除縮松和縮孔現(xiàn)象。冒口砂殼3可以由多層砂殼構(gòu)成，方便制造和使用。另外，可以在金屬型本體4內(nèi)表面開設(shè)有排氣槽1，排氣槽1可以有多個(gè)，多個(gè)排氣槽1之間相連通，并通過排氣孔2與金屬型本體4的外部空間連通。排氣槽1用于排除澆濤過程中由于高溫而產(chǎn)生的氣體，平衡模具內(nèi)外的壓力，以避免模具損壞，同時(shí)還可避免氣體的占據(jù)空間造成鑄件不完整。其中的樹脂砂殼5可以選自覆膜砂、呋喃樹脂自硬砂、水玻璃砂中的一種。如圖2所示實(shí)施例，是一種垂直分型的金屬型覆殼鑄造模具的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，鑄件6中較肥厚可能產(chǎn)生縮松縮孔的部分位于右側(cè)，因此其冒口砂殼3也相應(yīng)地設(shè)置在右側(cè)。利用上述的金屬型覆殼鑄造模具進(jìn)行鑄造的步驟包括
A、制造金屬型本體，并制造樹脂砂殼，設(shè)計(jì)制作合模的定位結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)制作外部殼體的排氣孔；
B、將樹脂砂殼貼合于所述金屬型本體內(nèi)部，樹脂砂殼的內(nèi)部為和鑄件形狀相吻合的澆注內(nèi)腔，進(jìn)行合模；
C、向樹脂砂殼的澆注內(nèi)腔中澆入熔化的鑄造材料(例如鋼水、鐵水、鋁水、其它合金熔液等)；
D、待鑄造材料凝固后，拆開金屬型本體，并清除樹脂砂殼。在完成上述步驟后，可以向金屬型本體內(nèi)裝入新的樹脂砂殼，返回步驟C，繼續(xù)下一輪鑄造，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)鑄造。在步驟A中，制造樹脂砂殼時(shí)，對于需要降低鑄件冷凝速度的部分，增加對應(yīng)該部分的樹脂砂殼的厚度；對于需要增加鑄件冷凝速度的部分，減小對應(yīng)該部分的樹脂砂殼的厚度。這樣，通過樹脂砂殼的厚度可以控制鑄件各部分的冷凝速度，使鑄件各部分冷凝均勻，保證鑄件質(zhì)量。以上所述僅是為說明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金屬型覆殼鑄造模具，包括金屬型本體，其特征在于所述金屬型本體內(nèi)部設(shè)置有至少一層樹脂砂殼，該樹脂砂殼的外表面貼合于金屬型本體的內(nèi)表面，而樹脂砂殼的內(nèi)部則為和鑄件形狀相吻合的澆注內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型覆殼鑄造模具，其特征在于所述樹脂砂殼對應(yīng)鑄件中肥厚的部分設(shè)有冒口砂殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬型覆殼鑄造模具，其特征在于所述冒口砂殼由多層砂殼構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的金屬型覆殼鑄造模具，其特征在于所述冒口砂殼處設(shè)有單獨(dú)的澆注口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型覆殼鑄造模具，其特征在于所述金屬型本體內(nèi)表面開設(shè)有排氣槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬型覆殼鑄造模具，其特征在于，所述排氣槽有多個(gè)，多個(gè)排氣槽之間相連通，所述排氣槽還與所述金屬型本體的外部空間連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型覆殼鑄造模具，其特征在于所述樹脂砂殼為覆膜砂、 呋喃樹脂自硬砂、水玻璃砂中的一種。
8.一種利用權(quán)利要求廣7中任意一項(xiàng)金屬型覆殼鑄造模具的鑄造方法，包括A、制造金屬型本體，并制造樹脂砂殼；B、將所述樹脂砂殼貼合于所述金屬型本體內(nèi)部，所述樹脂砂殼的內(nèi)部為和鑄件形狀相吻合的澆注內(nèi)腔；C、向所述樹脂砂殼的澆注內(nèi)腔中澆入熔化的鑄造材料；D、待鑄造材料凝固后，拆開金屬型本體，并清除樹脂砂殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鑄造方法，其特征在于還包括E、向金屬型本體內(nèi)裝入新的樹脂砂殼，返回步驟C。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鑄造方法，其特征在于所述步驟A中，制造樹脂砂殼時(shí)，對于需要降低鑄件冷凝速度的部分，增加對應(yīng)該部分的樹脂砂殼的厚度；對于需要增加鑄件冷凝速度的部分，減小對應(yīng)該部分的樹脂砂殼的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬型覆殼鑄造模具，包括金屬型本體，所述金屬型本體內(nèi)部設(shè)置有至少一層樹脂砂殼，該樹脂砂殼的外表面貼合于金屬型本體的內(nèi)表面，而樹脂砂殼的內(nèi)部則為和鑄件形狀相吻合的澆注內(nèi)腔。本發(fā)明的金屬型覆殼鑄造模具不但適合低溫合金的鑄造，而且由于應(yīng)用了樹脂砂殼，還可以擴(kuò)大應(yīng)用于高溫合金材料的澆注，并且實(shí)現(xiàn)了多模連續(xù)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，解決了由于金屬型散熱太快，不適用于大面積的薄鑄件的問題。
文檔編號B22C9/06GK102389945SQ201110347618
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者陳顯鵬 申請人:陳顯鵬