专利名称：一种金属复合模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型金属复合模具，尤其适合于高精度、细规格尺寸的金属细棒的铸造。
为推动我国涡轮生产技术的发展，满足高速发展的汽车工业的需要，九十年代初，我国分别从英国、德国引进了两条生产增加器涡轮的精密铸造生产线，该生产线所需原料为高精度、细规格铸造高温母合金，其直径小于50mm，长度大于350mm。目前国内生产的各种牌号的高温母材，其直径一般为φ75～85mm。要生产像进口引进线所需的高精度、细规格的铸造母材，可以采用砂模或精密铸造的方法。若使用砂模铸造，其工艺要经过造型、烘烤等多工序，且造型时不可避免的拔模斜度会造成成品尺寸超差；若采用精密铸造的方法，虽可提高铸造棒的精度，但其工艺要经过造蜡型、多层涂料、多次反复硬化处理、脱蜡、烤壳等工序，其制造周期长，成本高；无论采用以上哪种铸造方法，其模壳中都不可避免地存有游离的型砂粒或脱蜡后残余的杂质成分，在合金浇铸中造成加杂，严重影响合金的力学性能。
本实用新型的目的就是设计一种工艺简单、铸造精度高、成本低的新型模具，以满足高精度、细规格金属棒的生产要求。
本实用新型提供的新型模具是将内径合乎要求的金属管通过熔铸的方法，镶铸于金属模体中，使两者成为一体，经精加工后，成为复合金属模具实现发明目的的。其结构如附图所示。
以下结合
本实用新型的技术方案。
由附图1可以看出，本实用新型所设计的新型模具由模具基体1和镶铸内管2所组成，内管可多孔单列或多孔多列排列。
模具基体的材料选择，应根据铸造成品的线膨胀系数选择膨胀系数低，耐热性、导热性好，反复受热时不变形，不破坏，有一定强度、韧性和耐磨性，具有良好的加工性能的金属材料。如灰口铸铁、球磨铸铁及其它可加工的铸铁等。
铸造成品的线膨胀系数较基体材料的线膨胀系数应大于0.7×10－6以上，以保证脱模。
内镶金属管应选择无缝、内壁光滑、长期存放不锈蚀，与基体熔铸性良好的金属材料，如各种类型的无缝钢管。
内镶金属管的尺寸由下式确定Φ内＝ (Φ成＋δ)/(1－a) ……1其中φ内为钢管内壁尺寸mmφ成为成品合金棒尺寸mmδ为成品合金棒精整系数(成品合金棒精整前后直径之差)α为铸造合金料收缩系数钢管壁厚为1～6mm钢管弯曲度＜0.1mm／500mm钢管长度依铸造成品确定新型复合金属模具制作的工艺及主要参数如下制凹凸木模→制砂型→浇铸→砂冷金属管表面清理→烘干→预热 →脱模→铸模精加工主要参数金属管预热温度400～500℃金属管在砂型中仃留时间≯15分钟浇铸温度1160℃～1600℃脱模时间＞12小时铸模精加工加工面垂直于金属内管，金属管倾斜度≤2°加工面光洁度2级以上经以上工艺铸造成型的复合金属模即可投入使用。
采用在基体模具中镶铸无缝金属管形成复合模具的方法，不仅可以解决单一基体模具细而长的圆孔膛孔加工要有专用设备，加工难度大的缺点，而且可避免铸铁毛坯因气孔砂眼等缺陷而报废的现象，同时，能最大限度地减少外来夹杂的污染，保证了成品铸材的表面质量，大幅度提高材料的纯净度。
综上所述，本实用新型提供的新型复合模具具有如下特点工艺简单，加工周期短，制造成本低；模具可反复使用，寿命一般可达30次，最高可达80～90次；可减少外来杂质对成品材的污染，产品纯净度高；铸造精度高，可满足公差要求严格的铸造金属棒生产的需要。
下面结合实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
铸造产品牌号 K214 规格φ成40×350mm线膨胀系数为13.8×10－6合金收缩系数α为0.95％选择模具基体材质为线膨胀系数11.4×10－6的球磨铸铁；金属内管为1Cr18Ni9Ti无缝钢管，按上述公式1计算φ内为40.1mm φ外为49mm 管长380mm选择好的金属内管经酸洗去除表面氧化层后烘干，待用。
选红松木料加工160×100×360mm的凹凸型木模，其中钢管座应均匀排列并相互平行，根据木模制作砂型。
将预热450℃的不锈无缝钢管制于砂型中，10分钟内进行浇铸，浇铸温度1500℃，砂冷11小时后脱模，进行铸模毛坯精加工，用铣床加工垂直于金属管的端面，保证金属管倾斜度≤2°，加工面光洁度2级以上即完成复合模具的制造，可与浇铸系统配合使用。
图1为新型复合金属模具示意图。
图2为新型复合金属模具俯视图。
其中1为模具基体，2为镶铸内管。
权利要求1.一种金属复合模，具特别适合于高精度、细规格尺寸金属细棒的铸造，其特征在于，模具由模具基体和镶铸于基体且贯穿基体的内管所组成。
2.如权利要求1所述的金属复合模具，其特征还在于，内管多孔单列或多孔多列规则排列。
专利摘要一种适合于高精度、细规格尺寸金属细棒铸造的新型金属复合模具，由模具基体和镶铸于基体的内管所组成。该模具具有工艺简单，加工周期短，制造成本低；模具可反复使用等特点，并可减少外来杂质对成品材的污染，产品纯净度高；铸造精度高，可满足公差要求严格铸造金属棒生产的需要。
文档编号B22C9/22GK2197150SQ9421579
公开日1995年5月17日 申请日期1994年6月29日 优先权日1994年6月29日
发明者王文, 史文玉 申请人:首钢总公司