精铸件模壳的制备方法与流程

本发明涉及精密铸造领域，特别地，涉及一种精铸件模壳的制备方法。

背景技术：

铸造模壳由蜡模外覆盖浆料并经高压蒸汽脱蜡使浆料固化形成。模壳在高压蒸汽脱蜡过程中，由于蜡模膨胀或熔化的蜡液未能及时排除，对模壳产生大的挤压力，造成模壳开裂，这种存在裂纹的模壳在浇注过程中易带来壳渣，造成铸件报废。特别是对于不能补焊叶轮、转子类精铸件的模壳，由于浇注系统设置单一，不利于排蜡，模壳的浇道上经常出现开裂，模壳质量无法保证，且浇注后的零件夹渣严重，导致合格率低。

技术实现要素：

本发明提供了一种精铸件模壳的制备方法，以解决模壳的开裂的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种精铸件模壳的制备方法，包括以下步骤：

在蜡模对应模壳的易涨裂部位设置成孔棒，成孔棒中部设有上凸或下凹的弯曲部。

在蜡模和成孔棒外涂制浆料，并使成孔棒的上端面裸露。

在脱蜡过程中除去蜡模和成孔棒，浆料形成模壳，并在成孔棒位置对应形成排蜡通道，及在弯曲部位置形成防止杂物进入模壳内的阻挡部。

密封排蜡通道的上端，得到精铸件模壳。

进一步地，成孔棒的上端膨大，排蜡通道的上端形成相应的膨大部，膨大部内设有塞体并通过密封泥填充固定以密封排蜡通道。

进一步地，塞体设有伸入排蜡通道上与膨大部相邻的相邻段内的塞杆。

进一步地，塞体、相邻段和塞杆的直径比为(1.1～1.3)：1：(0.8～0.9)。

进一步地，密封泥为耐火泥，塞体和塞杆为陶瓷材质。

进一步地，排蜡通道向下弯折后向上延伸形成阻挡部。

进一步地，成孔棒设置于蜡模浇道的易涨裂部位上，成孔棒的中心线与蜡模浇道的中心线的角度为40～50°。

进一步地，浆料分多层涂制，每层浆料的涂制过程为涂制一层粘结剂后挂一层耐火材料，粘结剂包括硅溶胶或硅酸乙酯，耐火材料包括莫来石、刚玉或熔融石英。

进一步地，成孔棒选自蜡棒、泡沫棒、树脂棒和塑料棒中的一种，优选地，成孔棒为蜡棒。

进一步地，脱蜡的过程具体为：

在160～183℃下，采用6～10bar的蒸汽使得蜡模和成孔棒熔化挥发。

本发明具有以下有益效果：上述精铸件模壳的制备方法，在蜡模的易涨裂部位设置成孔棒，使得模壳在该部位形成排蜡通道，促进排蜡，避免模壳出现开裂。同时成孔棒的弯曲部，可使排蜡通道上形成阻挡部，可防止杂质从排蜡通道进入模壳内，从而降低夹渣出现概率，保证精铸件合格率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的成孔棒、塞体和塞杆的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的蜡模和成孔棒连接示意图；

图3是本发明优选实施例的蜡模和成孔棒制模阶段涂制浆料示意图；

图4是本发明优选实施例的精铸件结构示意图；

图5是本发明另一优选实施例的成孔棒、塞体和塞杆的结构示意图；

图6是本发明另一优选实施例的精铸件结构示意图。

附图标记说明：100、蜡模；200、成孔棒；300、模壳；400、排蜡通道；210、弯曲部；410、阻挡部；420、膨大部；430、塞体；440、密封泥；450、塞杆；a；精铸件成型区。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1～6，本发明的优选实施例提供了一种精铸件模壳的制备方法，包括以下步骤：

在蜡模100对应模壳300的易涨裂部位设置成孔棒200，成孔棒200中部设有上凸或下凹的弯曲部210。

在蜡模100和成孔棒200外涂制浆料，并使成孔棒200的上端面裸露。

在脱蜡过程中除去蜡模100和成孔棒200，浆料形成模壳300，并在成孔棒200位置对应形成排蜡通道400，及在弯曲部210位置形成防止杂物进入模壳300内的阻挡部410。

密封排蜡通道400的上端，得到精铸件模壳。

模壳300易涨裂部位通常位于蜡模100浇道，少部分位于对应零件的壳体上。为便于描述，成孔棒200远离蜡模100一端定义为上端，与蜡模100连接的一端定义为下端。在蜡模100的对应位置上设置成孔棒200，如通过粘合剂粘接，或在成孔棒200下端加热使其熔化粘接。参照图2，上端的高度高于下端的高度，成孔棒200呈斜向上设置。参照图3，在蜡模100和成孔棒200外涂制浆料，每涂制一层浆料，擦去成孔棒200的上端面的浆料，使其裸露，以保证排蜡通道400的开口光滑，避免形成较多的壳渣。

成孔棒200为易成型、熔点较低、易挥发、无残留的材料制得。脱蜡过程可采用现有技术中的脱蜡方式，脱蜡过程中，蜡模100和成孔棒200挥发，浆料烧结固化形成模壳300。成孔棒200挥发对应位置形成排蜡通道400，弯曲部210位置形成防止杂物进入模壳300内的阻挡部410。排蜡通道400有效的将脱蜡过程中的蜡排出，从而避免模壳300出现开裂，减少壳渣。因此浇注过程中不容易出现夹渣，从而提高产品的合格率。

若排蜡通道400为直壁筒形，杂物如当操作不慎掉入的杂质或排蜡通道400内壁的小颗粒固体，容易从排蜡通道400的上端进入。而精密零件的模壳300内部对应零件部分的结构较为复杂，杂物进入后不容易倒出，导致浇注时出现夹渣。参照图4，阻挡部410上凸或下凹，使得排蜡通道400为非直壁筒形结构，当杂物从排蜡通道400进入时，阻挡部410可阻挡其进入模壳300内部，杂物在阻挡部410内收集。密封排蜡通道400的上端，如可在其外设置塞体430，然后通过密封泥440等密封。精铸件模壳完成，浇注，精铸件在a处的精铸件成型区成型。

本发明具有以下有益效果：上述精铸件模壳的制备方法，在蜡模100的易涨裂部位设置成孔棒200，使得模壳300在该部位形成排蜡通道400，促进排蜡，避免模壳300出现开裂。同时成孔棒200的弯曲部210，可使排蜡通道400上形成阻挡部410，可防止杂质从排蜡通道400进入模壳300内，从而降低夹渣出现概率，保证精铸件合格率。

可选地，参照图4，成孔棒200的上端膨大，排蜡通道400的上端形成相应的膨大部420，膨大部420内设有塞体430并通过密封泥440填充固定以密封排蜡通道400。

塞体430设置在膨大部420内，塞体430的外缘与膨大部420适配间隙配合，以保证密封性。塞体430的厚度小于膨大部420的厚度，采用密封泥440填充满膨大部420，粘合固定塞体430并且密封排蜡通道400。该设计塞体430、密封泥440和膨大部420三者的接触面积大，因此固定和密封效果好，在浇注过程中，铁水不易从中流出。

可选地，参照图1和4，塞体430设有伸入排蜡通道400上与膨大部420相邻的相邻段内的塞杆450。该设计使得密封效果更好。

可选地，塞体430、相邻段和塞杆450的直径比为1.1～1.3：1：0.8～0.9。在该比例下，塞体430、塞杆450与排蜡通道400相应内壁保持合适间隙，既可避免因间隙小塞体430、塞杆450造成排蜡通道400的壁体或自身磨损造成杂物较多，可能进入模壳300内部，又可避免因间隙较大影响密封效果。

可选地，参照图4，密封泥440为耐火泥，塞体430和塞杆450为陶瓷材质。耐火泥具有一定的粘性，同时耐高温，因此塞体430和杆体可牢固的固定，可避免因高温失去粘性造成塞体430被铁水冲出。陶瓷材质性质稳定，不会与铁水反应，以保证精铸件性能稳定。

可选地，参照图4，排蜡通道400向下弯折后向上延伸形成阻挡部410。成孔棒200呈s型设置，排蜡通道400形成相应的形状。排蜡通道400的上端部分和下端部分错开设置。上端部分和弯折部的连接处为集渣位置。上述设计可有效的防止杂物进入，进一步降低夹渣出现概率，提高合格率。

可选地，参照图4，成孔棒200设置于蜡模100浇道的易涨裂部位上，成孔棒200的中心线与蜡模100浇道的中心线的角度为40～50°。成孔棒200与蜡模100呈一定角度。

可选地，浆料分多层涂制，每层浆料的涂制过程为涂制一层粘结剂后挂一层耐火材料，粘结剂包括硅溶胶或硅酸乙酯，耐火材料包括莫来石、刚玉或熔融石英。

可选地，成孔棒200选自蜡棒、泡沫棒、树脂棒和塑料棒中的一种，优选地，成孔棒200为蜡棒。上述物质均为容易挥发的物质，在脱蜡的温度下，挥发无残留，不会对铸件品质造成影响。蜡棒的形状可以随铸件结构不同而任意更改，相应设置不同规格的排蜡通道400，应用范围非常广。而且蜡棒容易粘在蜡模100上，在其下端加热即可稳固的粘接。

可选地，脱蜡的过程具体为：

在160～183℃下，采用6～10bar的蒸汽使得蜡模100和成孔棒200熔化挥发。在该条件下，因而蜡模100和成孔棒200可都脱除，无残留。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。