一种精密铸造模具的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用失蜡法进行精密铸造模具的制造方法，属于模具制造技术领域。
【背景技术】
[0002]失蜡法铸造又称熔模精密铸造，是一种少切削或者无需切削即可精密铸造的工艺，其适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度高、表面光洁度高，尤其是针对一些不易加工的铸件，均可采用失蜡法进行精密铸造。
[0003]失蜡法精密铸造的工艺过程如下:
首先，采用易熔材料制成可熔性模型:在失蜡工艺中主要是采用蜡料制成蜡壳。
[0004]然后，在蜡壳上涂覆若干层耐火材料，再在其上喷涂和填充干砂，再将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧，直到铸型经过焙烧后，其中浇注熔融金属，最后将铸型破坏后，从中得到铸件。
[0005]采用该失蜡法进行精密铸造具备如下的优点:
由于熔模铸件有着高尺寸精度以及表面光洁度的要求，通过熔模过程可以减少机械加工过程，减少机加工产生的毛边、刺边等影响铸件质量的问题;为此也减少了机加工所需要的机床设备，节约成本；另外，铸件通过浇注熔融的方式进行成型，相比机加工可以减少金属件的原材料，浪费原料的程度大大降低。
[0006]目前，失蜡法进行精密铸件被广泛的应用于各种类型和各种合金的铸造，而在现有的生产过程中却出现以下一些不足:
1.现有固化液采用氯化铵，在固化过程中容易发生反应，生成氨气，氨气的气味难闻，对于工人的身体健康又很大的影响。另外，现有涂料大多采用水玻璃，而在固化过程中，水玻璃中的氧化钠与氯化铵会发生化学反应，生成的氯化钠会沉积在固化池中，影响氯化铵的溶解，使得氯化铵的浓度降低，直接影响到型壳的硬化时间和强度。以至于生产所得的型壳中的废品率增加。
[0007]2.为了改进该固化液，后来采用氯化铝，虽然杜绝了氨气的产生，但是氯化铝的成本高，并且硬化时间较长，这将导致整个铸造时间增长，进而增加了制造成本。
[0008]3.现有制蜡和固化过程通常是采用压制蜡模，然后将压制好的蜡模浸入水玻璃的浆液中，然后再取出蜡模，在蜡模上撒上石英砂，然后将沾有浆液和石英砂的蜡模浸泡在固化液中，即可制得蜡壳。在现有的技术中通常只是采用一次浸蜡和一次固化即得成品蜡壳，这样制得的蜡壳硬度不够，并且容易产生气泡，影响后续铸件的浇注成型。
[0009]4.现有失蜡法生产所得铸件的成品率不高，通常低于75%，并且不能够同时进行多个铸件操作，效率低，急需改进。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于:针对上述存在的问题，提供一种采用失蜡法进行精密铸造模具的制造方法，能够有效的解决现有失錯法铸造t旲具存在的技术冋题，提尚铸造效率以及成品率。
[0011 ]本发明的技术方案是这样实现的:一种精密铸造模具的制造方法，其依次包括如下工艺步骤:
第一步、压制蜡模:将压制好的蜡模放入水中冷却、定型，再进行飞边、毛刺的修补和校正，校正后的蜡模表面形状、几何尺寸与原型面保持一致；
第二步、制壳:将蜡模进行浸涂料、撒砂、硬化、水洗处理；
首先，面层处理:将蜡模浸入涂料中，使涂料涂覆在蜡模上，然后往蜡模上撒50-40目的面砂，将撒有面砂的蜡模浸入硬化液中，硬化时间为1-5分钟，将面层硬化后的蜡模水洗；然后，过渡层处理:将经过面层处理的蜡模浸入涂料中，使涂料涂覆在蜡模上，然后往蜡模上撒40-20目的过渡砂，将撒有过渡砂的蜡模浸入硬化液中，硬化时间为10-20分钟，最后将过渡层硬化后的蜡模水洗；
最后，加固层处理:将经过过渡层处理的蜡模浸入涂料中，使涂料涂覆在蜡模上，然后往蜡模上撒10目的加固砂，将撒有加固砂的蜡模浸入硬化液中，硬化时间为30-40分钟，最后将加固层硬化后的蜡模水洗;重复1-5次加固层处理；
其中:硬化液选用浓度大于25%的氯化钙;氯化钙的价格相对氯化铝更低，并且固化时间更短，氯化钙相对于氯化铵更加环保，不产生氨气，无异味。另外，硬化时间不段加长，以达到充分硬化的要求，使得型壳能够达到所需的硬度。
[0012]第三步、脱蜡、焙烧:将经过第二步制壳处理形成的模壳放入脱蜡槽中进行初步脱蜡处理，然后再将蜡模放入隧道炉中，进行进一步脱蜡，形成型腔；
第四步、浇铸成型:往型腔中浇铸钢液，待铸件成型后，打掉铸件外部的型腔，取下铸件进行打磨、抛丸、热处理后，得铸件成品。
[0013]作为优选，本发明所述的精密铸造模具的制造方法，在第二步中，氯化钙的浓度为25%-50%。
[0014]作为优选，本发明所述的精密铸造模具的制造方法，在第二步中，涂料选用水玻璃涂料、生粉和正辛醇的混合液。在涂料中加入正辛醇可以起到消泡的作用，减少涂料因为产生气泡而影响铸件的表面光洁度。
[0015]作为优选，将数个蜡模间隔固定在一根浇棒上，形成一组模组，以模组为单位进行制壳、脱蜡、焙烧和浇铸成型。通过组合的方式，可以同时加工多个蜡模，提高加工效率。
[0016]作为优选，本发明所述的精密铸造模具的制造方法，浸涂料时，模组在涂料桶中旋转及上下移动，然后提起模组，左右、上下转动模组，使多余涂料滴落，模组上的涂料均匀。涂料均勾的涂覆，同时多余的涂料还可以及时回收，起到节约生产成本的作用。
[0017]作为优选，本发明所述的精密铸造模具的制造方法，在第二步中，面砂材料为石英砂，过渡砂材料为石英砂或煤矸砂，加固层的材料为煤矸砂或者制砂过程中使用过的回收砂。砂回收使用，可以减低使用的成本，并且，多层砂的涂覆能够增强整个型壳的强度。
[0018]作为优选，本发明所述的精密铸造模具的制造方法，其所述压制蜡模的工艺参数:压注温度:55-65度;保压时间:10-20秒;压注压力:0.2-0.5Mpa。
[0019]作为优选，本发明所述的精密铸造模具的制造方法，其所述焙烧过程中，模壳放入隧道炉中，往隧道炉中加入天然气，经预热、低温焙烧，然后高温焙烧到800-900度，出炉。
[0020]与现有的铸造模具制造方法相比，本发明的有益效果:本发明所述精密铸造模具的制造方法能够有效的提尚铸件的成品率，在生广过程中提尚铸造效率，同时通过改进固化液可以提高生产车间的环境问题，更加环保。
【具体实施方式】
[0021]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，对本发明技术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。
[0022]实施例1:以一种汽车零部件为例，为加工得到尺寸精度高、表面光洁度高的该汽车零部件，采用如下的加工方法:
第一步、压制蜡模。
[0023]为了增加制作效率，采用组模的方式进行，将数个蜡模间隔固定在一根浇棒上，成串状，形成一组模组，以模组为单位可以同时进行多个蜡模的制壳、脱蜡、焙烧和浇铸成型，提高加工效率。
[0024]采用压模机进行压制蜡模，其工艺参数为:压注温度:55-65度;保压时间:溶模在压力下成型并在压力作用下凝固一段时间，此压力作用一直持续到保压时间结束或注蜡口因模料完全凝固而封闭为止，根据蜡模的大小选择，一般为10-20秒；压注压力: