[发明专利]复杂工件消失模预置内芯整体成型方法

说明书

技术领域

本发明属于加工模型技术领域，具体涉及一种复杂工件消失模预置内芯整体成型方法，特别是排气管消失模预置内芯整体成型方法。

背景技术

通常对于一些复杂工件的加工，诸如发动机缸体、缸盖、排气管等类零件，多曲面、有气密性要求、薄壁（壁厚通常4-6mm）的灰、球铁管件,但也有一些壁厚3mm的耐热球铁件，这类管件普通砂型铸造方法的最终成品率仅为30%，使得生产成本居高不下。

随着技术的进步，采用消失模铸造工艺生产，成品率可达85%，但在生产过程中，由于零件薄壁、曲面分型、内壁要求光洁、且粘接时颈部内腔观察不到，致使白模合型粘接十分困难，且颈部漏气风险几率大造成报废，浇注后的毛坯后道打磨工作量极大，人工成本占整个零件成本比重较高（约占零件生产总成本的60%），产能达不到需求。

发明内容

本发明的目的为了克服以上困难而提出的一种采用消失模预置内芯白模整体成型方法。

本发明的主要技术方案：复杂工件消失模预置内芯整体成型方法，其特征是消失模白模采用预置内芯整体成型，消失模白模不需粘接步骤。

一般地，所述消失模白模预置内芯整体成型是将预处理好的内腔型芯置于零件成型模具型腔内，通过气压将熟化后的制模珠粒注入模具型腔内，将模具加热使制模珠粒在模具型腔中进一步膨胀并相互挤压熔合得到零件预置内芯整体成型泡沫模型。

优选地，上述气压为0.2~0.4MPa，模具加热温度115~120℃。

本发明以排气管为例，一种典型的制备方法包括以下步骤：

1.用常规树脂砂制作零件毛坯中空或实心的内腔型芯；

2.将制好的内腔型芯外表面涂挂一层耐水涂料，烘干备用；

3.将聚甲基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯的混合原料在密封容器中预发膨胀30~40倍，得到含有残留戊烷珠粒，将该制模珠粒置于不锈钢铁丝网制成的容器内熟化5-8小时；

4.将烘干后的备用内腔型芯放于排气管成型模具型腔内，并用0.2~0.4MPa气压将熟化后的制模珠粒注入模具型腔内；

5.上述工作完成后将模具加热至115~120℃，使制模珠粒在残留戊烷的作用下在模具型腔中进一步膨胀并相互挤压熔合得到排气管预置内芯整体成型泡沫模型；

6.将制好的泡沫模型从模具中取出，送入烘干装置内烘干以使预置内芯整体成型泡沫模型白模干燥；

7.将干燥后的排气管预置内芯整体成型泡沫模型白模与浇注系统用胶粘接组串，组串完成后将外面涂挂常规的涂料，将涂挂完成后的白模置于45~55℃的烘干室中连续烘干；

8.将各组串与浇注系统用胶粘接组成一簇放入密闭砂箱内加沙震实，并在-0.03~-0.02MPa负压下浇注，使模簇气化并铁水充型，冷却后即可得到所需的排气管铸件毛坯。

本发明方法取消了繁琐的粘接工艺，同时提高生产内外表观质量，减轻劳动强度。本方法用于多曲面、薄壁、内壁要求光洁、气密性要求较高，诸如排气管类零件的消失模铸造生产极易实现。同时此法也适用于发动机缸体缸盖的复杂零件，取消发动机缸体缸盖白模分片成型后粘接工序。加工的零件尺寸精确，内外壁光滑，同时保证气密要求，确保了铸件毛坯的质量，提高成品率，进而实现在降低劳动强度，节约能源，极大减轻环境污染情况下生产出合格铸件的目的。

附图说明

图1为本发明实施例中排气管成型模具型腔示意图。

图2为实施例中内腔型芯示意图。

图3为实施例中内腔型芯置于排气管成型模具型腔示意图。

图4为实施例成型后的排气管白模示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明方法加以详细描述。

实施例

以下实施例以排气管铸件毛坯的加工为例。

参考附图1-4，本实施例排气管消失模预置内芯整体成型方法，其主要的创新之处是取消了传统加工过程中复杂而繁重的消失模白模的粘接步骤，而采用消失模白模预置内芯整体成型方法，具体工艺方法包括以下步骤：

1.用常规树脂制作零件毛坯中空或实心的内腔型芯；

2.将制好的内腔型芯外表面涂挂一层耐水涂料，烘干备用；

3.将聚甲基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯的混合原料STMMA(市售半共聚料)在密封容器中预发膨胀30~40倍，得到含有残留戊烷珠粒，将该制模珠粒置于不锈钢铁丝网制成的容器内熟化5-8小时；

4.将烘干后的备用内腔型芯放于排气管成型模具型腔内，并用0.2~0.4MPa气压将熟化后的制模珠粒注入模具型腔内；