[发明专利]用于水玻璃自硬砂造型的树脂铸造模具制造方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工工程技术领域，具体涉及一种用于水玻璃自硬砂造型的树脂铸造模具制造方法。

背景技术

在水玻璃自硬砂造型的铸造工艺过程中，获得高表面质量的砂型是获得高质量铸钢或铸铁铸件的基础。目前国内采用的水玻璃自硬砂造型的模具都是木模，木模的表面质量比较粗糙，而且在砂型的硬化工艺中普遍采用从模具外面吹二氧化碳气的方法，导致模具表面的水玻璃自硬砂硬化不良，导致砂子和模具粘结在一起，脱模时会粘下许多砂子，破坏了砂型，也会使工人修理砂型的工作量加大，难以得到高表面质量的砂型。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服水玻璃自硬砂造型的铸造工艺缺陷、工艺简单、容易得到高表面质量的砂型的用于水玻璃自硬砂造型的树脂铸造模具制造方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

即一种用于水玻璃自硬砂造型的树脂铸造模具制造方法，其特征在于步骤如下：

1)制作树脂原型：根据铸件的铸造工艺图纸来绘制模具的三维CAD模型，并由快速成型设备制得树脂原型；

2)制作型腔：利用制得的树脂原型通过常温硫化硅橡胶模的翻模快速得到制造树脂铸造模具的型腔；

3)糊制树脂模具：利用得到的制造树脂铸造模具的型腔，通过手工糊制的方式来制造树脂铸造模具；

4)开进气口和出气口：将该树脂铸造模具的内腔制作成中空的结构形式，在树脂铸造模具的底部留有一个进气口，沿树脂铸造模具的表面隔钻若干出气口。

手工糊制树脂模具之前，先在型腔内表面涂上一层用环氧树脂、固化剂、增韧剂以及粒度为200目～300目的耐磨粉料组成的混合物，在型腔内表面形成表面耐磨层，上述混合物的份数为：

环氧树脂100份；

固化剂33份；

增韧剂10份；

玻璃纤维材料55份；

粒度为200目～300目的耐磨粉料200份；

上述原料中的固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯。

耐磨粉料由135份的碳化硅粉末和65份的氧化铝粉末的组成。

手工糊制树脂模具时采用环氧树脂、固化剂、增韧剂以及玻璃纤维材料组成的混合物进行糊制，上述各原料的份数比为：

环氧树脂100份；

固化剂33份；

增韧剂10份；

玻璃纤维材料55份；

上述原料中固化剂为改性多元胺，增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，玻璃纤维材料为无碱玻璃纤维布。

糊制时需先在得到的制造树脂铸造模具的型腔内表面涂抹环氧树脂、固化剂、增韧剂三种材料经混合均匀后得到的树脂材料再逐层粘贴无碱玻璃纤维布。

本发明所述的无碱玻璃纤维布可以选用EW系列的平纹布，表层选用较细的EW30A平纹布、内层选用较粗的EW110、EW140等。

本发明的原理如下：

当二氧化碳气体经铸造树脂模具底部的进气口吹入中空的铸造树脂模具的内腔时，铸造树脂模具表面的若干出气口将会有二氧化碳气体溢出并吹入周围的水玻璃自硬砂中，使铸造树脂模具表面的水玻璃自硬砂迅速硬化，便于以后的起模工序，可以使起模后的水玻璃自硬砂砂型的表面光洁，不和铸造树脂模具产生粘砂现象，可基本不进行修型过程。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、采用快速成型技术来制备用于制作铸造树脂模具的树脂原型，方便了对铸件外形的设计和修改；

2、直接利用快速成型制备的用于制作铸造树脂模具的树脂原型和硅橡胶翻模工艺以及利用环氧树脂、玻璃纤维等材料，采用手工糊制工艺得到用于水玻璃自硬砂造型的铸造树脂模具，可以提高模具的尺寸精度，提高模具的表面光洁度，缩短模具的加工周期；

3、将铸造树脂模具的内腔制作成中空的结构形式，在铸造树脂模具的底部留有一个进气口，沿铸造树脂模具的表面隔合适的尺寸钻出若干出气口，当二氧化碳气体经铸造树脂模具底部的进气口吹入中空的铸造树脂模具的内腔时，铸造树脂模具表面的若干出气口将会有二氧化碳气体溢出并吹入周围的水玻璃自硬砂中，使铸造树脂模具表面的水玻璃自硬砂迅速硬化，便于以后的起模工序，可以使起模后的水玻璃自硬砂砂型的表面光洁，不和铸造树脂模具产生粘砂现象，可基本不进行修型过程；

4、利用该用于水玻璃自硬砂造型的中空分散吹气树脂铸造模具，造型起模后，可得到表面光洁度高的砂型，经液体金属浇注后可得到表面质量高的铸钢、铸铁等铸件。该树脂铸造模具的使用，可提高铸件的表面质量，减少工人的劳动强度，具有明显的技术优势，经济和社会效益显著。

具体实施方式