本發明涉及鑄造領域和模具加工領域,具體是指一種用于鑄造超高溫金屬件鑄造模具生產工藝。
背景技術:
鑄造是一種古老的制造方法,在我國可以追溯到6000年前。隨著工業技術的發展,鑄大型鑄件的質量直接影響著產品的質量,因此,鑄造在機械制造業中占有重要的地位。鑄造技術的發展也很迅速,特別是19世紀末和20世紀上半葉,出現了很多的新的鑄造方法,如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續鑄造等,在20世紀下半葉得到完善和實用化。鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內,經冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方法,制造成本低,工藝靈活性大,可以獲得復雜形狀和大型的鑄件,在機械制造中占有很大的比重,如機床占60~80%,汽車占25%,拖拉機占50~60%。傳統的鑄造模型只能進行一次加工,在進行大批量加工時,不但成本高昂,且每個零件的質量不穩定,波動和誤差很大且不能進行多次加工的。
這樣,存在加工效率低下,加工成本高昂,產品質量無法精確保障,且不能對耐高溫材料進行鑄造加工,尺寸波動大等問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種用于鑄造超高溫金屬件鑄造模具生產工藝,通過采用本工藝,從而能制作出高精度的鑄造模具,提高鑄件的精度,能夠鑄造出結構復雜的金屬工件,且加工效率大大提高;模具可以多次重復使用,能對高溫金屬材料進行加工,提高精度的同時降低了鑄造成本沒提高了經濟效益。
本發明通過下述技術方案實現:
一種用于鑄造超高溫金屬件鑄造模具生產工藝,其特征在于包括以下步驟:
(1)設計模具:根據產品圖紙設計出模具,并畫出模具的結構圖紙和加工中需要的夾具;
(2)制造輔助工具:根據設計,制造出模具所需的夾具;
(3)制造產品模型:采用鋁加工出產品模型,并預留好脫模線;
(4)涂耐高溫涂層:首先在鋁質模型上涂上一層塑料薄膜,然后在鋁質模型上涂上1mm厚的耐高溫陶土;
(5)一次干燥:放入風干機中進行干燥,干燥時間為15—25min;
(6)合模:采用特殊夾具和設備將涂有耐高溫陶土的鋁質模型、上模和下模定位準確,將涂有耐高溫陶土的鋁質模型放入到填滿陶土的上模和下模之間,壓實后靜置1小時;
(7)開模:首先對鋁質模型通電加熱,當鋁質模型溫度達到塑料薄膜融化的溫度后,分開上模和下模;
(8)二次干燥:放入風干機中進行干燥,干燥時間為10—15小時;
(9)燒制成型:將干燥好的陶胚放入燒制爐中,進行燒制,燒制成型溫度為2355℃—2420℃;
(10)內部缺陷檢測:燒制成型后采用超聲檢測儀檢測內部是否有缺陷和裂縫;
(11)外形尺寸檢測:采用激光測距儀測量產品的幾何尺寸,采用光學成像設備檢測外觀。
在工藝(1)設計模具中,對產品進行設計時,不但要考慮到加工的邊界性,尺寸精度,還需考慮加工材料的伸縮率和材料在自身重量下可能產生的形變,好的加工設計不但能提高產品的質量,還能降低加工成本,提高加工效率。模具在前期的制造過程中,模型還很軟,搬動比較麻煩,在整個加工過程中采用夾具進行固定,搬動和加工都非常的方便;這樣不但能保證加工精度和加工效率,還能提高模具的質量。
在工藝(3)制造產品模型中,采用鋁材制作模型,不但剛性好,加工精度高,質地軟加工方便,降低加工成本的同時提高了加工精度。
在工藝(4)涂耐高溫涂層中,采用塑料做拔模涂層,在上陶土的時候不但不易掉,且厚度均勻,拔模方便快速。
在工藝(6)合模中,通過此種方發能快速的制造出上下模具,上下模具與耐高溫陶層完全嚙合。
在工藝(7)開模中,通電加熱后,塑料膜完全融化,金屬模型與陶瓷模具之間的結合力大大減小,能快速地將金屬模型從陶瓷模具中拔出,不會對模具的尺寸精度產生影響。
在工藝(8)干燥中,風速和溫度很重要,溫度過高或者風速很大,都可能造成模具的開裂或者局部收縮過大,導致模具報廢或者出現加工誤差過大的情況;如果風速過小或者溫度過低會導致加工時間過長,效率大大降低;且模具可能在自身重量的作用下和產生形變,導致幾何尺寸誤差變大,降低模具的質量。
在工藝(9)燒制成型中,時間和溫度的把握很重要,溫度過低,內部成分化學反應不完全,導致產品的結構強度低下,溫度過高會導致產品的幾何尺寸變化劇烈。
在工藝(10)內部缺陷檢測中,通過超聲檢測以夠檢測出模具內部存在的肉眼不可見的裂縫,防止殘次品進入下步加工工序,浪費加工成本。
進一步地,本發明公開了一種用于鑄造超高溫金屬件鑄造模具生產工藝的優選方法,即:所述工藝(2)制造輔助工具中,輔助工具的加工精度高于產品精度一個等級。
進一步地,所述工藝(4)涂耐高溫涂層中,塑料薄膜的成分為有機溶劑丁烷溶解聚乙烯制成,丁烷和聚乙烯的配方比例為13:5。
進一步地,所述工藝(5)干燥中,干燥時風速為0.8—1.1m/s,空氣溫度為35℃。
進一步地,所述工藝(8)干燥中,干燥時風速為0.8—1.1m/s,空氣溫度為35℃。
進一步地,所述工藝(9)燒制成型中,燒制溫度為2380℃。
本發明與現有技術相比,具有的有益效果為:
(1)通過采用本工藝,從而能制作出高精度的鑄造模具,模具可以重復使用,能對高溫金屬材料進行加工,提高鑄件的精度。
(2)通過采用本工藝,能夠鑄造出結構復雜的金屬工件,且加工效率大大提高;提高精度的同時降低了鑄造成本,提高了經濟效益。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明,但本發明的實施方式不限于此。
實施例1:
一種用于鑄造超高溫金屬件鑄造模具生產工藝,其特征在于包括以下步驟:
(1)設計模具:根據產品圖紙設計出模具,并畫出模具的結構圖紙和加工中需要的夾具;
(2)制造輔助工具:根據設計,制造出模具所需的夾具;
(3)制造產品模型:采用鋁加工出產品模型,并預留好脫模線;
(4)涂耐高溫涂層:首先在鋁質模型上涂上一層塑料薄膜,然后在鋁質模型上涂上1mm厚的耐高溫陶土;
(5)一次干燥:放入風干機中進行干燥,干燥時間為15—25min;
(6)合模:采用特殊夾具和設備將涂有耐高溫陶土的鋁質模型、上模和下模定位準確,將涂有耐高溫陶土的鋁質模型放入到填滿陶土的上模和下模之間,壓實后靜置1小時;
(7)開模:首先對鋁質模型通電加熱,當鋁質模型溫度達到塑料薄膜融化的溫度后,分開上模和下模;
(8)二次干燥:放入風干機中進行干燥,干燥時間為10—15小時;
(9)燒制成型:將干燥好的陶胚放入燒制爐中,進行燒制,燒制成型溫度為2355℃—2420℃;
(10)內部缺陷檢測:燒制成型后采用超聲檢測儀檢測內部是否有缺陷和裂縫;
(11)外形尺寸檢測:采用激光測距儀測量產品的幾何尺寸,采用光學成像設備檢測外觀。
在工藝(1)設計模具中,對產品進行設計時,不但要考慮到加工的邊界性,尺寸精度,還需考慮加工材料的伸縮率和材料在自身重量下可能產生的形變,好的加工設計不但能提高產品的質量,還能降低加工成本,提高加工效率。模具在前期的制造過程中,模型還很軟,搬動比較麻煩,在整個加工過程中采用夾具進行固定,搬動和加工都非常的方便;這樣不但能保證加工精度和加工效率,還能提高模具的質量。
在工藝(3)制造產品模型中,采用鋁材制作模型,不但剛性好,加工精度高,質地軟加工方便,降低加工成本的同時提高了加工精度。
在工藝(4)涂耐高溫涂層中,采用塑料做拔模涂層,在上陶土的時候不但不易掉,且厚度均勻,拔模方便快速。
在工藝(6)合模中,通過此種方發能快速的制造出上下模具,上下模具與耐高溫陶層完全嚙合。
在工藝(7)開模中,通電加熱后,塑料膜完全融化,金屬模型與陶瓷模具之間的結合力大大減小,能快速地將金屬模型從陶瓷模具中拔出,不會對模具的尺寸精度產生影響。
在工藝(8)干燥中,風速和溫度很重要,溫度過高或者風速很大,都可能造成模具的開裂或者局部收縮過大,導致模具報廢或者出現加工誤差過大的情況;如果風速過小或者溫度過低會導致加工時間過長,效率大大降低;且模具可能在自身重量的作用下和產生形變,導致幾何尺寸誤差變大,降低模具的質量。
在工藝(9)燒制成型中,時間和溫度的把握很重要,溫度過低,內部成分化學反應不完全,導致產品的結構強度低下,溫度過高會導致產品的幾何尺寸變化劇烈。
在工藝(10)內部缺陷檢測中,通過超聲檢測以夠檢測出模具內部存在的肉眼不可見的裂縫,防止殘次品進入下步加工工序,浪費加工成本。
實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上,公開了一種用于鑄造超高溫金屬件鑄造模具生產工藝的優選方法,即:所述工藝(2)制造輔助工具中,輔助工具的加工精度高于產品精度一個等級。
進一步地,所述工藝(4)涂耐高溫涂層中,塑料薄膜的成分為有機溶劑丁烷溶解聚乙烯制成,丁烷和聚乙烯的配方比例為13:5。
進一步地,所述工藝(5)干燥中,干燥時風速為0.8—1.1m/s,空氣溫度為35℃。
進一步地,所述工藝(8)干燥中,干燥時風速為0.8—1.1m/s,空氣溫度為35℃。
進一步地,所述工藝(9)燒制成型中,燒制溫度為2380℃。本實施例的其他部分與實施例1相同,不再贅述。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例,并非對本發明做任何形式上的限制,凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化,均落入本發明的保護范圍之內。