一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，包括中空陶瓷型芯素坯和预制陶瓷型芯素坯，预制陶瓷型芯素坯设置在中空陶瓷型芯素坯内，陶瓷型芯素坯与预制陶瓷型芯素坯通过陶瓷浆料粘合；所述中空陶瓷型芯素坯为长方体结构，沿长度方向的对侧面上设置圆柱体空心定位杆，长方体、圆柱体空心定位杆的内部空心结构形状与预制陶瓷型芯素坯相同；所述预制陶瓷型芯素也为长方体结构，其表面分布圆台状定位凸台、圆柱体实心定位杆、芯头的结构，且长方体的棱边处均倒圆角R3～R8。本实用新型厚大且尺寸突变陶瓷型芯的优点：可显著降低陶瓷性芯的制造难度，有效控制陶瓷型芯的尺寸，减少变形和缩陷，有效提高了陶瓷型芯成品的合格率。
【专利说明】
一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯
技术领域
[0001]本实用新型属于铸造技术领域，具体涉及一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯。
【背景技术】
[0002]众所周知，陶瓷型芯通常用于形成形状复杂或不易成形的铸件的内腔，作为简化工艺，降低成本，提高铸件合格率的一种特殊工艺手段。陶瓷型芯的作用是形成铸件的内腔结构，与外皮模具及型壳共同保证铸件对空腔尺寸精度的要求。为了提升产品及武器装备的使用性能，满足整体化、轻量化及铸件等壁厚设计设计需求，铸件的内腔越来越复杂，陶瓷型芯壁厚悬殊也越来越大，整体陶瓷型芯难度极大，且尺寸精度难易掌控，经常会出现变形、缩陷等问题，因此对厚大且尺寸突变的陶瓷型芯的精度要求越来越高，如何解决厚大及尺寸突变陶瓷型芯制备问题是生产中急需解决的。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，可显著降低陶瓷性芯的制造难度，有效控制陶瓷型芯的尺寸，减少变形和缩陷，提高陶瓷型芯的合格率。本实用新型的技术方案如下:
[0004]—种厚大且尺寸突变陶瓷型芯1，包括中空陶瓷型芯素坯2和预制陶瓷型芯素坯3，预制陶瓷型芯素坯3设置在中空陶瓷型芯素坯2内，陶瓷型芯素坯2与预制陶瓷型芯素坯3通过陶瓷浆料粘合;所述中空陶瓷型芯素坯2为长方体结构，沿长度方向的对侧面上设置圆柱体空心定位杆21和22，长方体23、圆柱体空心定位杆21和22的内部空心结构形状与预制陶瓷型芯素坯3相同；所述预制陶瓷型芯素坯3也为长方体结构，其表面分布圆台状定位凸台
31、圆柱体实心定位杆32和33、芯头34的结构，且长方体的棱边处均倒圆角R3?R8，其中所述圆台状定位凸台31数量为19个，前后表面各均匀分布6个，左右表面各分布I个，上表面平行分布3个，下表面平行分布2个;所述芯头34设置在长方体下表面，位于2个定位凸台31的中间，三者处于同一条中心轴上;所述圆柱体实心定位杆32和33分别位于长方体上下表面，与圆台状定位凸台31平行分布，且两者在上下表面的分布格局为反对称。
[0005]所述中空陶瓷型芯素坯2长方体结构的尺寸为:长90?120mm，宽65?85mm，高55?70mmo
[0006]所述预制陶瓷型芯素坯3长方体结构的尺寸为:长60?90mm，宽35?55mm，高25?40mm ο
[0007]所述中空陶瓷型芯素坯2的圆柱体空心定位杆21和22的直径为10?16mm，预制陶瓷型芯素还3的圆柱体实心定位杆32和33的直径为5?10mm，圆柱体空心定位杆21和22的直径较圆柱体实心定位杆32和33的直径长，且至少长4mm，并且在厚大且尺寸突变的陶瓷型芯I中定位杆11和12分别与预制陶瓷型芯素坯3的圆柱体实心定位杆32和33及中空陶瓷型芯素坯2的圆柱体空心定位杆21和22等长且同轴。
[0008]所述圆台状定位凸台31高为10?15mm，圆台底面圆的半径为R3?4mm，圆台顶面圆的半径为R2?2.4mm，圆台底面与长方体的结合处倒圆角Rl?Rl.5，圆台顶面的棱边处倒圆角R2?R4，并且倒圆角的半径与顶面圆的半径相同。
[0009]所述厚大且尺寸突变陶瓷型芯的制备方法，按照以下工艺步骤进行:
[0010](I)将预制陶瓷型芯素坯放入厚大且尺寸突变陶瓷型芯模具的下模中，正确定位，合模；
[0011](2)将配置好的陶瓷浆料加热至125?135°C，搅拌24?35小时，待其冷却到97?102°C时，注射陶瓷料浆，保温35?40秒，脱模后得到陶瓷型芯厚大且尺寸突变陶瓷型芯。
[0012]所述陶瓷浆料的成分及百分含量为:40?60μπι的氧化铒20?30%，2?15μπι的氧化铒5?15%，2?20μπι的石英粉30?60%，增塑剂10?20%，分散剂0.5?1.2% ;其中增塑剂为石蜡、蜂蜡和聚乙烯混合物，分散剂为油酸。
[0013]所述陶瓷浆料的制备方法为:1、将增塑剂加入至料筒中，加热至120?130°C; 2、将上述氧化铒、石英粉加热至120?140°C，保温2小时后加入到料桶中，混合均匀;3、加入分散剂，搅拌24?30小时。
[0014]所述预制陶瓷型芯素坯3、中空陶瓷型芯素坯2及厚大且尺寸突变陶瓷型芯I的陶瓷浆料成分相同。
[0015]所述预制陶瓷型芯素坯3的制备方法为:[1]、将所述陶瓷料浆导入压型机浆料桶，料桶温度为97?102°C; [2]、将预制陶瓷型芯素坯3的模具安放压型机工作台上加热，设定压力I?2Mpa，保压15?30s; [3]、压型，修整毛边得到预制陶瓷型芯素坯3。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的特点和有益效果为:
[0017]本实用新型采用预先制备的适应厚大且尺寸突变陶瓷型芯I成形陶瓷型芯素坯3(不用烧结)，将预制陶瓷型芯素坯3放入制备厚大且尺寸突变陶瓷型芯I下模中，正确定位后，合模，再通过二次注浆的方法，利用中空陶瓷型芯素坯2实现减少“厚大及尺寸突变”的趋势，可显著降低陶瓷性芯的制造难度，有效控制陶瓷型芯的尺寸，减少变形和缩陷，有效提高了陶瓷型芯成品的合格率。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的厚大且尺寸突变陶瓷型芯的立体示意图，其中I为厚大且尺寸突变陶瓷型芯。
[0019]图2是本实用新型的厚大且尺寸突变陶瓷型芯的平面示意图，其中(a)为侧视图，(b)为正视图，(C)为俯视图，11和12为厚大且尺寸突变陶瓷型芯定位杆。
[0020]图3是图2的(a)图中A-A面的剖视图，其中2:中空陶瓷型芯素坯;3:预制陶瓷型芯素坯;21和22:中空陶瓷型芯素坯2的圆柱体空心定位杆;32和33:预制陶瓷型芯素坯3的圆柱体实心定位杆。
[0021]图4是中空陶瓷型芯素坯的结构示意图，其中23:长方体。
[0022]图5是预制陶瓷型芯素坯的结构示意图。
[0023]图6是预制陶瓷型芯素坯的平面示意图，其中(a)为预制陶瓷型芯素坯的侧视图，(b)为预制陶瓷型芯素坯的正视图，(C)为预制陶瓷型芯素坯的俯视图，31:圆台状定位凸台；34:芯头。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0025]实施例1
[0026]—种厚大且尺寸突变陶瓷型芯I，如图1?3所示，包括中空陶瓷型芯素坯2和预制陶瓷型芯素坯3，预制陶瓷型芯素坯3设置在中空陶瓷型芯素坯2内，陶瓷型芯素坯2与预制陶瓷型芯素坯3通过陶瓷浆料粘合;所述中空陶瓷型芯素坯2为长方体结构，沿长度方向的对侧面上设置圆柱体空心定位杆21和22，长方体23、圆柱体空心定位杆21和22的内部空心结构形状与预制陶瓷型芯素坯3相同，如图4所示;所述预制陶瓷型芯素坯3为长方体，如图5?6所示，其表面分布圆台状定位凸台31、圆柱体实心定位杆32和33、芯头34的结构，且长方体的棱边处均倒圆角R3?R8，其中所述圆台状定位凸台31数量为19个，前后表面各均匀分布6个，左右表面各分布I个，上表面平行分布3个，下表面平行分布2个;所述芯头34设置在长方体下表面，位于2个定位凸台31的中间，三者处于同一条中心轴上;所述圆柱体实心定位杆32和33分别位于长方体上下表面，与圆台状定位凸台31平行分布，且两者在上下表面的分布格局为反对称。
[0027]所述中空陶瓷型芯素坯2长方体结构的尺寸为:长90mm，宽65mm，高55mm。
[0028]所述预制陶瓷型芯素还3长方体结构的尺寸为:长60mm，宽35mm，高25mm。
[0029]所述中空陶瓷型芯素坯2的圆柱体空心定位杆21和22的直径分别为Ilmm和15mm，长度分别为15mm和20mm;预制陶瓷型芯素还3的圆柱体实心定位杆32和33的直径分别为6mm和10mm，长度分别为30mm和35mm，并且在厚大且尺寸突变陶瓷型芯I中定位杆11和12分别与中空陶瓷型芯素坯2的圆柱体空心定位杆21和22等长且同轴。
[0030]所述圆台状定位凸台31高为15mm，圆台底面圆的半径为R4mm，圆台顶面圆的半径R为2.4mm，圆台底面与长方体的结合处倒圆角Rl.5，圆台顶面的棱边处倒圆角R2.4。
[0031]所述厚大且尺寸突变陶瓷型芯I的制备方法，按照以下工艺步骤进行:
[0032](I)将预制陶瓷型芯素坯3放入厚大且尺寸突变陶瓷型芯I模具的下模中，正确定位，合模；
[0033](2)将配置好的陶瓷浆料加热至130 0C，搅拌24小时，待其冷却到97?102°C时，注射陶瓷料浆，保温35?40秒，脱模后得到陶瓷型芯厚大且尺寸突变陶瓷型芯I。
[0034]所述陶瓷浆料的成分及百分含量为:40?60μπι的氧化铒20?30%，2?15μπι的氧化铒5?15%，2?20μπι的石英粉30?60%，增塑剂10?20%，分散剂0.5?1.2% ;其中增塑剂为石蜡、蜂蜡和聚乙烯混合物，分散剂为油酸。
[0035]所述陶瓷浆料的制备方法为:1、将增塑剂加入至料筒中，加热至120?130°C; 2、将上述氧化铒、石英粉加热至120?140°C，保温2小时后加入到料桶中，混合均匀;3、加入分散剂，搅拌24?30小时。
[0036]所述预制陶瓷型芯素坯3、中空陶瓷型芯素坯2及厚大且尺寸突变陶瓷型芯I的陶瓷浆料成分相同。
[0037]所述预制陶瓷型芯素坯3的制备方法为:[1]、将所述陶瓷料浆导入压型机浆料桶，料桶温度为97?102°C; [2]、将预制陶瓷型芯素坯3的模具安放压型机工作台上加热，设定压力I?2Mpa，保压15?30s; [3]、压型，修整毛边得到预制陶瓷型芯素坯3。
[0038]图2中还显示了厚大且尺寸突变陶瓷型芯I容易发生凹陷的面，本方案可以很好的解决这些面的凹陷问题。
【主权项】
1.一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，其特征在于包括中空陶瓷型芯素坯(2)和预制陶瓷型芯素坯(3)，预制陶瓷型芯素坯(3)设置在中空陶瓷型芯素坯(2)内，陶瓷型芯素坯(2)与预制陶瓷型芯素坯(3)通过陶瓷浆料粘合;所述中空陶瓷型芯素坯(2)为长方体结构，沿长度方向的对侧面上设置圆柱体空心定位杆(21，22)，长方体(23)、圆柱体空心定位杆(21，22)的内部空心结构形状与预制陶瓷型芯素坯(3)相同；所述预制陶瓷型芯素坯(3)也为长方体结构，其表面分布圆台状定位凸台(31 )、圆柱体实心定位杆(32，33)、芯头(34)的结构，且长方体的棱边处均倒圆角R3?R8，其中所述圆台状定位凸台(31)数量为19个，前后表面各均勾分布6个，左右表面各分布I个，上表面平行分布3个，下表面平行分布2个;所述芯头(34)设置在长方体下表面，位于2个定位凸台(31)的中间，三者处于同一条中心轴上;所述圆柱体实心定位杆(32，33)分别位于长方体上下表面，与圆台状定位凸台(31)平行分布，且两者在上下表面的分布格局为反对称。2.根据权利要求1所述的一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，其特征在于所述中空陶瓷型芯素还(2)长方体结构的尺寸为:长90?120mm，宽65?85mm，高55?70mm。3.根据权利要求1所述的一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，其特征在于所述预制陶瓷型芯素还(3)长方体结构的尺寸为:长60?90mm，宽35?55mm，高25?40mm。4.根据权利要求1所述的一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，其特征在于所述中空陶瓷型芯素还(2)的圆柱体空心定位杆(21，22)的直径为10?16mm，预制陶瓷型芯素还(3)的圆柱体实心定位杆(32，33)的直径为5?1mm，圆柱体空心定位杆(21，22)的直径较圆柱体实心定位杆(32，33)的直径长，且至少长4mm，并且在厚大且尺寸突变陶瓷型芯中定位杆(11，12)分别与预制陶瓷型芯素坯(3)的圆柱体实心定位杆(32，33)及中空陶瓷型芯素坯(2)的圆柱体空心定位杆(21，22)等长且同轴。5.根据权利要求1所述的一种厚大且尺寸突变陶瓷型芯，其特征在于所述圆台状定位凸台(31)高为10?15mm，圆台底面圆的半径为R3?4mm，圆台顶面圆的半径为R2?2.4mm，圆台底面与长方体的结合处倒圆角RI?R1.5，圆台顶面的棱边处倒圆角R 2?R 4，并且倒圆角的半径与顶面圆的半径相同。
【文档编号】B28B1/24GK205551398SQ201520913191
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年11月17日
【发明人】刘玉柱
【申请人】沈阳明禾石英制品有限责任公司