[发明专利]一种高精密的陶瓷铸造模具生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域和模具加工领域，具体是指一种高精密的陶瓷铸造模具生产工艺。

背景技术

铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展，铸大型铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。铸造技术的发展也很迅速，特别是19世纪末和20世纪上半叶，出现了很多的新的铸造方法，如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等，在20世纪下半叶得到完善和实用化。铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60～80％，汽车占25％，拖拉机占50～60％。传统的铸造模型只能进行一次加工，在进行大批量加工时，不但成本高昂，且每个零件的质量不稳定，波动和误差很大。

这样，存在加工效率低下，加工成本高昂，产品质量无法精确保障，尺寸波动大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精密的陶瓷铸造模具生产工艺，通过采用本工艺，从而能制作出高精度的铸造模具，提高铸件的精度，能够铸造出结构复杂的金属工件，且加工效率大大提高；铸造精度能达到0.1mm；且模具可以多次重复使用，提高精度的同时降低了铸造成本没提高了经济效益。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高精密的陶瓷铸造模具生产工艺，包括以下步骤：

(1)设计模具：根据产品图纸设计出模具，并画出模具的结构图纸和加工中需要的夹具；

(2)制造辅助工具：根据设计，制造出模具所需的夹具；

(3)制造模具骨架：采用石棉和玻璃纤维做出模型的骨架；

(4)填充骨料：填入大颗粒的陶土，做出模具的基本结构；

(5)填充陶土：在模具的基本结构上覆盖一层细腻的陶土，制成陶胚；

(6)干燥：将陶胚放入风干机中进行干燥，干燥时间为5—8小时；

(7)初步烧制：将干燥好的陶胚放入烧制炉中，进行烧制，烧制成型温度为1355℃—1425℃；

(8)内部缺陷检测：烧制成型后采用超声检测仪检测内部是否有缺陷和裂缝；

(9)外形尺寸检测：采用激光测距仪测量产品的几何尺寸，并建立出产品的三维立体图，并计算出每个面与标准尺寸的差值，得出每个面所需釉层的厚度；

(10)上釉：首先浸入釉料浆池中，然后取出干燥，每次涂釉0.01mm，重复此步骤；然后针对不同的加工面，需要釉层的厚度不同，采用雾化喷涂机进行局部喷涂，以达到所需加工尺寸；

(11)检测尺寸：采用激光测距仪检测模具的尺寸；合格后进行下一工艺过程，不合格重复上一工艺过程；

(12)烧制成型：放入高温窑炉中烧制成型，固化成型温度为1450—1520℃；

(13)检测：测量尺寸，检测外观，并通过X光机检测内部缺陷。

在工艺(1)设计模具中，对产品进行设计时，不但要考虑到加工的边界性，尺寸精度，还要考虑到加工材料的伸缩率和材料在自身重量下可能产生的形变，好的加工设计不但能提高产品的质量，还能降低加工成本，提高加工效率。

在工艺(2)制造辅助工具中，模具在前期的制造过程中，模型还很软，搬动比较麻烦，在整个加工过程中采用辅助工具进行搬动和加工都非常的方便；这样不但能保证加工精度和加工效率，还能提高模具的质量。

在工艺(3)制造模具骨架中，模具骨架不但能提高模具在烧制前的结构强度，还能提高模具的加工性能；在模具烧制完成后，还能在内部形成加强筋，能大大提高模具的强度，和耐火性能。

在工艺(6)干燥中，风速和温度很重要，温度过高或者风速很大，都可能造成模具的开裂或者局部收缩过大，导致模具报废或者出现加工误差过大的情况；如果风速过小或者温度过低会导致加工时间过长，效率大大降低；且模具可能在自身重量的作用下产生形变，导致几何尺寸误差变大，降低模具的质量。

在工艺(7)初步烧制中，时间和温度的把握很重要，温度过低，内部成分化学反应不完全，导致产品的结构强度低，温度过高会导致产品的几何尺寸变化剧烈，降低产品精度。

在工艺(8)内部缺陷检测中，通过超声检测以够检测出模具内部存在的肉眼不可见的裂缝，防止残次品进入下一步加工工序，浪费加工成本。

进一步地，本发明公开了一种高精密的陶瓷铸造模具生产工艺的优选方法，即：所述工艺(2)制造辅助工具中，夹具材质为铝。铝材质软，加工方便，能有效节约加工成本。