專利名稱：金屬模具鑄造方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬模具技術(shù)領(lǐng)域，采用直接鑄造的方法來(lái)制造金屬模具。
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，金屬模具作為一種工具，在鑄造、鍛壓、板金沖壓和粉未冶金等坯件加工，以及塑料、橡膠、陶瓷、玻璃等非金屬材料的成型加工方面發(fā)揮著重要作用，得到廣泛應(yīng)用。目前，金屬模具的制造，主要依靠各種機(jī)械加工方法，對(duì)鑄造毛坯進(jìn)行切削或磨削，人們普遍認(rèn)為模具制造技術(shù)集中體現(xiàn)了坯件金加工的技巧，其加工制作工序相當(dāng)復(fù)雜，各種形狀的模具型腔，給機(jī)械加工帶來(lái)諸多困難，因此，金屬模具的制造一般需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而且模具費(fèi)用高昂。模具加工機(jī)床的數(shù)控化是模具制造技術(shù)的重大革新，但是模具多為三維自由曲面形狀，其加工程序的制作時(shí)間和費(fèi)用是一般模具生產(chǎn)廠所不能勝任的，使以計(jì)算機(jī)輔助制造為基礎(chǔ)的數(shù)控加工無(wú)法顯示出優(yōu)越性，對(duì)模具的使用廠家而言，更是只能望梅止渴。電火花加工和激光加工模具技術(shù)的發(fā)展，使人們對(duì)其寄予了很大期望，但其數(shù)控化程度都已超過(guò)了數(shù)控機(jī)床，加工程序的制作仍是重大問(wèn)題。直接使用鑄造而成模具這一愿望對(duì)人們是很具有魅力的，陶瓷型精密鑄造是其代表之一，它是在一般砂型造型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新工藝。區(qū)別僅在型腔表面上，其工藝過(guò)程是，(1)制造粗木模用于制造砂型;(2)制造精模，灌陶瓷漿時(shí)使用，最好采用金屬模;(3)砂型制備，用粗模制造出砂型;(4)陶瓷漿的制備和澆灌，在精模上涂一層脫模劑后合模，精模和砂型表面有10毫米左右的空隙，從灌漿孔中灌入陶瓷漿;(5)脫模和焙燒，在型腔表面形成陶瓷層，即可生產(chǎn)出陶瓷型鑄型用于一次性澆注。陶瓷型精密鑄造的鑄件光潔度較高，尺寸準(zhǔn)確，為模具制造開(kāi)創(chuàng)了新的途徑。但是其制模、起模、造型工藝復(fù)雜、困難，鑄型和鑄件冷凝退火時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)影響鑄件質(zhì)量的提高，模具使用廠家也難于用此方法復(fù)制。對(duì)模具生產(chǎn)廠家而言，模具屬單件生產(chǎn)，制造周期長(zhǎng)，費(fèi)用高昂在所難免，對(duì)模具使用廠家來(lái)說(shuō)，需要的模具數(shù)量在生產(chǎn)過(guò)程中是復(fù)數(shù)，因此，希望能隨時(shí)自行復(fù)制，以便滿足生產(chǎn)的需要，降低模具費(fèi)用，這一問(wèn)題在模具制造行業(yè)也同樣突出并且未能獲得解決，在模具制造業(yè)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，需要可自行復(fù)制模具的模具尤其顯得有必要。
本發(fā)明的目的是提供金屬模具鑄造方法和設(shè)備，其設(shè)計(jì)思想是采用金屬模板板來(lái)直接鑄造金屬模具，可以用它來(lái)復(fù)制模具，不僅可以降低模具制造成本，縮短交貨期，而且可以滿足模具使用廠家自行復(fù)制模具的需求;本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供水冷金屬模樣板來(lái)解決前述存在的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
金屬模具鑄造方法，其特征是有一金屬模樣板，它由左型腔框、右型腔框和模樣板構(gòu)成，金屬模樣板中設(shè)置有澆注系統(tǒng)，左、右型腔框，模樣板和澆注系統(tǒng)等的工作表面噴涂有高溫涂料，然后將金屬液從澆注系統(tǒng)澆注入金屬模樣板的型腔中，待型腔中金屬液完全凝固后，再將鑄造好的金屬模具從金屬模樣板中取出。
本發(fā)明方法較好的技術(shù)方案是，用一套流體或水冷卻系統(tǒng)對(duì)金屬模樣板進(jìn)行冷卻。
本發(fā)明方法更好的技術(shù)方案是，流體或水冷卻系統(tǒng)的管道安裝在金屬模樣板的型體中，流體或水冷卻介質(zhì)可以是油，空氣或水等，它們是通過(guò)在管道中流動(dòng)帶走熱量的方法來(lái)加快型體的冷卻的，通過(guò)對(duì)進(jìn)入管道的流體溫度和流量等的調(diào)節(jié)，可以控制型體的冷卻速度。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法專門(mén)設(shè)計(jì)的設(shè)備是金屬模樣板，金屬模樣板由左型腔框、右型腔框和模樣板構(gòu)成，金屬模樣板中設(shè)置有澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)和型腔等工作表面噴涂有高溫涂料。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的金屬模樣板更好的設(shè)計(jì)方案是，有一套流體或水冷卻系統(tǒng)的管道安裝在金屬模樣板的型體中，冷卻系統(tǒng)管道的進(jìn)水口位于型體的下部，而出水口位于型體的上部。
采用本發(fā)明方法和設(shè)備進(jìn)行直接鑄造金屬模具的試驗(yàn)結(jié)果表明，(1)金屬模樣板可以直接精鑄出金屬模具;(2)精鑄出的金屬模具型腔尺寸精確，表面光潔，只需簡(jiǎn)單加工打磨，便能投入使用;(3)能快速完成大批量金屬模具的生產(chǎn)，我廠活動(dòng)鉗口鍛壓模具去年使用量為30付，外協(xié)加工費(fèi)用達(dá)6萬(wàn)元，且受質(zhì)量交貨期的影響，采用有水冷系統(tǒng)的金屬模樣板來(lái)精鑄此鍛壓模具。用0.5噸電爐每小時(shí)能精鑄40公斤金屬模具10付，按30付模具計(jì)算，能節(jié)約費(fèi)用3.81萬(wàn)元。(4)模具使用廠或模具生產(chǎn)廠可隨時(shí)快速根據(jù)需要復(fù)制金屬模具;(5)采用水冷澆注方式，使鑄造出的金屬模具質(zhì)量提高，金屬結(jié)晶組織細(xì)化，結(jié)構(gòu)致密，無(wú)縮松氣孔，提高鑄件比重，機(jī)械性能提高一個(gè)牌號(hào)以上;(6)金屬模樣板受水冷保護(hù)壽命延長(zhǎng);(7)可實(shí)現(xiàn)互換永久型鑄造，金屬模具壞了，可用金屬模樣板來(lái)精鑄金屬模具，金屬模樣板壞了，可用金屬模具來(lái)精鑄;(8)能大幅度降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明創(chuàng)造為金屬模具的制造提供了新的制作工藝，具有很大的實(shí)用價(jià)值，應(yīng)該在模具行業(yè)和模具使用廠家普遍推廣應(yīng)用，有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1水冷金屬模樣板精鑄管子鉗鉗柄體水冷金屬模具示意2是圖1水冷金屬模樣板右型腔框左視3是圖1水冷金屬模樣板左模樣示意4水冷金屬模樣板精鑄管子鉗活動(dòng)鉗口鍛壓模具示意5是圖4水冷金屬模樣板的右型腔框左視6是圖4模樣板左模樣示意7是圖6模樣板的B-B剖示示意1～7所示是本發(fā)明所述金屬模具鑄造方法及其設(shè)備的具體實(shí)施例，其中各圖零件名稱相同者標(biāo)記號(hào)相同。圖1～3所示第一實(shí)施例是采用本發(fā)明創(chuàng)造直接鑄造管子鉗鉗柄體水冷金屬模具，其工藝過(guò)程是按如下步驟進(jìn)行，(1)根據(jù)金屬模具的結(jié)構(gòu)和鑄造工藝，制造出金屬模樣板1，它由左型腔框2、右型腔框3和模樣板4構(gòu)成，模樣板4的表面光潔度要高，因?yàn)樗鼘?duì)鑄造出的金屬模具表面質(zhì)量關(guān)系極大。(2)金屬模樣板1中設(shè)置有澆注系統(tǒng)5，左型腔框2、右型腔框3與金屬模樣板1和澆注系統(tǒng)5的工作表面均噴涂有高溫涂料，使其表面光潔和起保護(hù)型腔6等的作用，噴涂一次高溫涂料后，可長(zhǎng)期使用。(3)金屬模樣板1的型體9中還安裝有流體或水冷卻系統(tǒng)7的管道8，流體或水冷卻介質(zhì)可以是油、空氣或水等，它們是通過(guò)在管道8中流動(dòng)帶走熱量的方法來(lái)加快型體9的冷卻的，通過(guò)對(duì)進(jìn)入管道8的流體溫度和流量等的調(diào)節(jié)，可以控制型體9的冷卻速度，由于采用水冷卻較方便且價(jià)格低廉，因此建議使用水做為冷卻介質(zhì)。(4)合型澆注時(shí)，將金屬液從澆注系統(tǒng)5的澆口12澆注入型腔6中，打開(kāi)水冷卻系統(tǒng)7的控制開(kāi)關(guān)，使冷卻水從金屬模樣板1的型體9的下部冷卻水進(jìn)水口10進(jìn)入管道8中，吸收金屬模樣板1中的熱量后，再?gòu)某鏊?1排出，這種水冷澆注方式，即保護(hù)了金屬模樣板，延長(zhǎng)其壽命，又可使鑄造的金屬模具鑄件按照順序凝固的原則凝固，金屬液的過(guò)冷度增大，結(jié)晶細(xì)密，增大比重，尺寸精度和光潔度及機(jī)械性能得到提高。(5)待金屬液完全凝固后將精鑄好的管子鉗鉗柄體水冷金屬模具13取出。水冷金屬模具13的水冷管道14是預(yù)制成型好后分別放入左、右型腔框中并由定位孔15定位，再與模具13同時(shí)澆注連接在一起的。
圖4～7所示第二實(shí)施例是采用水冷金屬模樣板精鑄管子鉗活動(dòng)鉗口鍛壓模具16，鍛壓模具16不需水冷卻系統(tǒng)，因此，精鑄時(shí)型腔中不放入水冷卻管道14，只增加有澆注系統(tǒng)的冒口17。除模樣板4上的模樣改變?yōu)楣茏鱼Q活動(dòng)鉗口模型外，其余同實(shí)施例1，即可精鑄出所需的鍛壓模具16，可連續(xù)澆注，快速用水冷金屬模樣板復(fù)制出大批金屬模具，因此，大大降低了金屬模具費(fèi)用開(kāi)支，無(wú)論是用戶自行復(fù)制，還是模具生產(chǎn)廠批量制造，本發(fā)明均提供了新的途徑。
權(quán)利要求
1.金屬模具鑄造方法，其特征是(a)有一金屬模樣板(1)，金屬模樣板(1)由左型腔框(2)、右型腔框(3)和模樣板(4)構(gòu)成，金屬模樣板(1)中設(shè)置有澆注系統(tǒng)(5)，左、右型腔框(2)、(3)、模樣板(4)和澆注系統(tǒng)等的工作表面噴涂有高溫涂料，然后(b)將金屬液從澆注系統(tǒng)(5)澆注入金屬模樣板(1)的型腔(6)中，(c)待型腔6中金屬液完全凝固后，再將鑄造好的金屬模具從金屬模樣板(1)中取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬模具鑄造方法，其特征是(a)用一套流體或水冷卻系統(tǒng)(7)對(duì)金屬模樣板(1)進(jìn)行冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬模具鑄造方法，其特征是(a)流體或水冷卻系統(tǒng)(7)的管道(8)安裝在金屬模樣板(1)的型體(9)中，(b)流體或水冷卻介質(zhì)可以是油、空氣或水等，它們是通過(guò)在管道(8)中流動(dòng)帶走熱量的方法來(lái)加快型體(9)的冷卻的，通過(guò)對(duì)進(jìn)入管道(8)的流體溫度和流量等的調(diào)節(jié)，可以控制型體(9)的冷卻速度。
4.用于權(quán)利要求1所述金屬模具鑄造方法的金屬模樣板，其特征是(a)有一金屬模樣板(1)，(b)金屬模樣板(1)由左型腔框(2)，右型腔框(3)和模樣板(4)構(gòu)成，(c)金屬模樣板(1)中設(shè)置有澆注系統(tǒng)(5)，澆注系統(tǒng)(5)和型腔(6)等工作表面噴涂有高溫涂料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述金屬模樣板，其特征是(a)有一套流體或水冷卻系統(tǒng)(7)的管道(8)安裝在金屬模樣板(1)的型體(9)中。(b)冷卻系統(tǒng)管道(8)的進(jìn)水口(10)位于型體(9)的下部，而出水口(11)位于型體(9)的上部。
全文摘要
本發(fā)明提供了金屬模具鑄造方法及金屬模樣板，利用金屬模樣板來(lái)直接鑄造出金屬模具，金屬模樣板由左、右型腔框和模樣板構(gòu)成，其中設(shè)置有澆注系統(tǒng)和水冷卻系統(tǒng)，水冷澆注保護(hù)了金屬模樣板，并使其中鑄件按順序凝固的原則凝固，金屬液過(guò)冷度增大，結(jié)晶細(xì)密，比重增大，尺寸精度，光潔度和機(jī)械性能都得到提高，可大量自行復(fù)制金屬模具，大大降低模具生產(chǎn)成本，縮短交貨期。
文檔編號(hào)B22C9/06GK1067195SQ9110371
公開(kāi)日1992年12月23日 申請(qǐng)日期1991年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月26日
發(fā)明者羅明科 申請(qǐng)人:四川省資陽(yáng)縣塑料建材廠