空心蜡模的制作方法

专利名称：空心蜡模的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空心蜡模的制作方法，尤其适用于设计机注蜡模时的一种 辅助方法。
背景技术：
目前，在熔模精密铸造的蜡模制作工艺中，虽然有了液态压注、膏态压注、 固态压注及计算机数控自动压蜡的工艺技术，但由于存在着蜡模收縮率的问题
和模料流变行为，所以在GB/T6414-1999的国家部颁标准铸件尺寸公差中规定 了 CT1-CT16级精度标准，在ISO/CD8082-2的国际行业标准铸件尺寸公差中规 定了 CTG1-CTG8级精度标准，但在实际应用中，由于某些零件形状尺寸反差 大，属于铸件尺寸公差规定中的低级别，甚至超出了这些规定范围，却又需要 有较高级别的精度，这就造成机注蜡模的设计盲区。
有人为了改进而作了研究并申请了专利，专利的公告号是CN1183328，公 告日期是1998年06月03日，名称为-种蜡模制造方法。该专利主要是针对 大型、薄壁、近似等壁厚的精铸件，它采用了先按蜡模内腔形状尺寸制造模具 芯，在模具芯上涂上分型剂，并将模具芯浸入预先准备好的蜡液中，蜡液温度 为56-10(TC，浸入时间为1-100秒，然后取出、冷却，在模具芯上层积一层蜡 料，单层层积蜡料的厚度控制在01-0.3mm之间，反复重复上述操作数次，直至 蜡模尺寸符合要求的这种制模方法，该方法工艺简单，生产成本低，能生产大 尺寸的精铸件，但由于其高度与壁厚的尺寸反差较大，在机注蜡模设计上有难 度，不适合用机注蜡模，难达到有高质量的精密度和较大规模的批量生产。类 似铸件的形状反差太大的还有多种情况，尤其是相对有厚大部位的，虽可用机 注蜡模造型后，采用反变形措施或对蜡模缺陷处采用蜡液再次修补，但是这 需要有很丰富的实践经验和对一处的缺陷迸行多次反复试验，并在工艺参
数控制稳定的情况下，才能从中得到所需要增加的反变形量，否则将会达 不到理想的效果，这仍旧难以达到有高质量的精密度和较大觌模的批量生产。

发明内容
本发明解决了因蜡模结构形状反差太大，造成机注蜡模设计盲区的问题。
本发明还解决了对机注蜡模采用非机注法，反变形法和蜡液再次修补法 的技术中，难以达到有高质量的精密度和较大规模的批量生产的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是将机注蜡模中的热节或厚大 部位设成有孔腔的蜡模体，孔腔口与冒口颈或孔盖板吻合，并用热蜡液粘封。 采用了这种方法后，在机注蜡模模具的设计工艺上，就去除了在铸件厚大部位 的中心处，因散热慢，模料流动行为严重，收縮变形量大，而造成缺陷的麻烦， 从而达到保质保量的蜡模生产。
作为一种关键的技术方案，所述的热节或厚大部位，是在一定的精度下，
蜡模块体形状尺寸反差大于GB/T6414~1999或ISO/CD8082-2标准规定的部位。 只有先找准了这些部位，再修改设计出相应有孔腔的蜡模体，使蜡模结构的形 状尺寸变得相对均恒，才能减少大块蜡模质地上的温差，减少成形所需的冷却 速度，减少缺陷产生的机率，从而提高蜡模的质量，达到规定标准，提高铸件 的出品率。
作为一种全面的技术方案，所述有孔腔的蜡模体形状，是基本几何体或不 规则曲面体，或它们之间各类形状体叠加成的一切集合体。这就是说，在蜡模 厚大部位的中心，只要有流变特性的热蜡在影响定形，不管它外形如何，都可 作为有孔腔的蜡模体进行修改处理。
作为一种优选的技术方案，所述有孔腔的蜡模体的壳壁厚度是5 Mi-15 mm。 也就是说，蜡模因蜡质材料强度的局限，铸件厚大部位的尺寸也有局限，经多 次实践后，在石蜡与硬脂酸或石蜡与聚烯烃分子混合的蜡模材料中，对有孔腔
的蜡模体壁厚，取值在5mm-i5mm最为适宜。
作为一种优选的技术方案，所述有孔腔的蜡模体内的孔腔体为球冠体或 锥体或台体或柱体的几何体，孔腔体的外端横截面是几何体中相等或大的一侧
横截面；孔腔体的内端横截面是相等或小的一侧横截面；孔腔体的内端横截面 是呈平面或凹曲面；孔腔体的内端横截平面与台体或柱体的围边侧面之间，设 有圆滑的倒角过渡。这些都是为了让机注蜡模体内的模具芯做成圆滑不粘蜡， 使蜡模的孔腔在卸模具时，能保证蜡模不掉、不变形、不开裂以及在腔孔口边 不带毛边和缺口，以保证蜡模的质量和出品率。
作为 -种全面的技术方案，孔腔体的外侧面是平面或曲面或凹凸面。这是 因为蜡模的热节或厚大部位制成了有孔腔的蜡模体，这些孔腔口又要与冒口颈 吻合，而冒口的主要功能是让高温的液态金属持有压头的势能，以保障铸件的 顺序凝固，并消除铸件中的縮孔缩松现象。所以在冒口定位的工艺中，根据铸 件形状结构所需，分有上端冒口，侧端冒口和下端冒口，各类冒口的冒口颈在 与所述的孔腔体上的孔腔U吻合时，由于所处位置的不同，也就产生平面的孔 腔口是与冒口颈的横截面或斜截面或纵截面等其它形式吻合，甚至有时在蜡模 形状复杂的情况下，用手扶持冒口去吻合孔腔口粘连定位时要发生阻碍，为了 让孔腔口与冒口颈能产生一种固定卡位的功能，常在孔腔口与冒口之间，还设 计成多种孔槽与榫头式的吻合方式，即复杂的凹凸面方式，所以孔腔体的外侧 面不能光是平面，也就是说，孔腔体的外侧面应该是平面或曲面或凹凸面。
作为一种优选的技术方案，孔腔体的孔腔口上，设有一围大于孔腔口横截 面的一个台阶状框边；在孔盖板上，设有一块与孔腔口上的台阶状框边能固定 扣合用的盖形凸体。这就使得孔腔口与孔盖板扣合后不会产生滑移，从而保证 空心蜡模的成形质量。
作为一种优选的技术方案，所述的热蜡液的温度为48"C-68eC。因为这是作 为封口粘贴用的蜡质体，此时需是液态状。但当热温在42X:-48'C时，蜡质属于 膏状态，当温度超过68t:后，又易熔伤蜡模后再留下流痕，经多次实践后，在
常温环境下，采用48'C-68。C的液蜡温度，更为适合操作要求。
本发明的有益效果是为机注蜡模设计的盲区添加了补救的辅助技术，使 凡有相对厚大部位的蜡模块，都能尽可能地采用机注蜡模技术，从而达到有高 质量的精密度和较大规模的批量生产，同时，可因此省去须有丰富经验的反变 形技术和刷薄层液蜡的修补技术，并为电脑数控压模的发展技术创造条件，还 相对能省工、省时、省蜡料。


图l是有缺陷蜡模的示意图2是有厚大部位蜡模的结构示意图3是有热节蜡模的结构示意图。
图中1、蜡模体，2、厚大部位，3、縮陷区，4、孔腔体，5、孔腔口， 6、 孔盖板，7、空心蜡模，8、热节，9、热节孔腔。
具体实施例方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的 说明。
实施例1:
本实施例主要讲述的是在熔模铸造中，将零件的厚大部位制成空心状蜡 模的制模技术。应用本技术可以很好的解决铸件厚大部位铸造圆角縮陷的难题， 提高铸造厚大部位、热节集中部位快速冷却的速度，从而提高生产效率，并有 利于防止铸件变形。
图l中的蜡模体l，由于存在着在一定的精度下，相对厚大部位2的反差
尺寸过大，在当蜡模压注完后，该厚大部位附近的凹面圆角处及易产生縮陷 区3的现象。对于某些有特殊要求的熔模铸件，在此类铸造圆角处，不但存在设计上有不合理的问题，而且还要求不允许圆角上有缩陷的缺陷，所 以在实际生产中，解决这类设计不合理但是又必须保证铸造不縮陷的难题 时， 一般采用反变形措施，或在对制模縮陷的铸造圆角处采用蜡液进行修 补，以及对厚大部位填充冷蜡料的工艺技术。
反变形措施虽然可行，但是使用这种技术需要很丰富的实践经验和多 次对一种产品进行反复的试验，才能从中得到需要增加的反变形量，并且 要求工艺参数控制稳定，否则将会达不到理想的效果。因此，在实际生产 中，反变形措施是难以实施的。
用蜡液修补縮陷的铸造圆角，操作性比反变形措施要好些，但是修补 后的质量往往不佳，容易看出表面粗糙的修补痕迹。对于表面质量要求高 的铸件，是不能接受此类缺陷的。
对于该类缺陷，传统的解决办法还有在铸件的厚大部2位置入冷蜡块。其 缺点是需要专门准备冷蜡块，并且置入的冷蜡块在压制模型时极易被冲挤到铸 件表面，从而影响了铸件的表面质量。
鉴于传统方法的不足，采用图2空心蜡模7的制作方法，将铸件蜡模的 厚大部位2制成空心状，便能完美地解决铸造圆角縮陷的问题。
具体实现方法如下
首先，将蜡模体1模具中厚大部位2、设计修改成有孔腔体4的蜡模 体1模具。
其次，再做空心蜡模7的孔盖板6蜡模,其中孔盖板6内端面上有一圆 凸台，圆凸台端面尺寸的大小需要与被模拟抽出的孔腔体4的孔腔口 5端 面尺寸的大小，形成过盈配合。
制作完孔盖板6的蜡模后冷却备用。
当空腔体4的蜡模体1被出模后，用已经冷却的孔盖板放进热涨的孔 腔口 5上，等其冷缩封口扣住孔盖板6后，即形成辆步完整的空心蜡模7
的模型。由于蜡模体l冷却后，在收縮力的作用下，孔腔口5将紧紧地固 定好孔盖板6。若出现细小缝隙，则轻轻刷上一些薄层热蜡液，然后用纱 布擦去痕迹即可。
同理，按图3中蜡模体1上的热节8，也可做成热节孔腔9。对于铸钢件， 一般情况下在铸件热节8集中的部位放有内浇口 ，将内浇口部位选择在热 节8处上，这种情况下，通常不需要制作热节孔腔9的蜡模盖板，直接把 浇口的底端剖面封盖在热节孔腔9上即可。对于球铁铸件和热裂较为敏感的 材料，或者热节8部位不利于安放内浇口的铸件，则需要将热节孔腔9选 择在铸件厚大、热节集中易于造成铸造圆角縮陷的部位上，再制作热节孔 腔9的盖板进行封盖。
权利要求
1、一种空心蜡模的制作方法，它是经过设计改进模具，并压注成有孔腔的蜡模体(1)，再将孔口封盖去痕，制成空心蜡模(7)的工艺过程，其特征是蜡模的热节(8)或厚大部位(2)设成有孔腔的蜡模体(1)，孔腔口(5)与冒口颈或孔盖板(6)吻合，并用热蜡液粘封。
2、 根据权利要求1所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于所述的 热节(8)或厚大部位(2)，是在一定的精度下，蜡模块体形状尺寸反差大于 GB/T64144999或ISO/CD8082-2标准规定的部位。
3、 根据权利要求1所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于所述有 孔腔的蜡模体(1)外形，是基本几何体或不规则曲面体，或它们之间各类形 状体叠加成的一切集合体。
4、 根据权利要求1或3所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于所 述有孔腔的蜡模体(1)的壳壁厚度是5 mra-15 mm。
5、 根据权利要求1或4所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于所述有孔腔的蜡模体(1)内的孔腔体(4)为球冠体或锥体或台体或柱体的几 何体，孔腔体(4)外端横截面是几何体中相等或大的一侧横截面；孔腔体(4) 的内端横截面是相等或小的一侧横截面。
6、 根据权利要求1或5所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于 孔腔体(4)的内端横截面是呈平面或凹曲面。
7、 根据权利要求1或6所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于 孔腔体(4)的内端截平面与台体或柱体的围边侧面之间，有圆滑的倒角过渡。
8、 根据权利要求1或7所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于孔 腔体(4)的外侧面是平面或曲面或凹凸面。
9、 根据权利要求1或8所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于孔 腔体(4)的孔腔口 (5)上，设一围大于孔腔口 (5)横截面的一个台阶状框 边；在孔盖板(6)上，设有一块与孔腔口 (5)上的台阶状框边能固定扣合的 凸体。
10、 根据权利要求1所述的空心蜡模(7)的制作方法，其特征在于所述的 热蜡液的温度为48°C-68°C。
全文摘要
本发明公开了一种空心蜡模的制作方法，它是机压蜡模制作中，将应用零件的厚大部分制成空心蜡模的工艺过程，运用本方法，可有校地解决因铸件厚大部位造成的设计盲区而带来的缺陷，可省去须有丰富经验的反变形技术、刷薄层液蜡的修补技术和填充冷蜡料技术，可减小铸件块尺寸间的反差，为电脑数控压模的发展技术创造条件，还能省工、省时、省蜡料。本发明所采用的主要技术是将蜡模的热节或厚大部位制成有孔腔的蜡模体，孔腔口可与冒口颈或端盖吻合贴实，再用热蜡液粘合封严，经去痕后，即形成空心蜡模。
文档编号B22C7/02GK101181733SQ20071007094
公开日2008年5月21日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者李士良, 郑国存, 陈吉华 申请人:李士良