[发明专利]一种高压铸造陶瓷模具的制造方法

说明书

本发明提出的是一种高压铸造陶瓷模具的制造方法。采用β型氮化硅粉作原料，将陶瓷原料装入到加工模具内，在150MPa压力下压制成为具有模腔的模具体，模具体内设有模腔，模腔用于金属铸造，从加工模具中取出，在150℃温度条件下烘干4h，烘干后将模具毛坯进行机械整形加工，然后在800℃的温度条件下预烧结，烧结后的模具体经过铣床精加工至设定尺寸，再在1600℃、压力2Mpa条件下的反应烧结炉内，烧结成型。再在反应烧结炉内，1600℃温度、压力2Mpa条件下烧结成型。由于本发明采用高氮复合陶瓷β型氮化硅粉作原料，经过成型烘干与预烧结、机械加工和烧结工序完成，所制成的模具颜色为黑色，在进行金属铸造时能够不沾金属融液，而且保温性好，使用寿命长。适宜作为金属融液铸造的模具加工方法应用。

技术领域

本发明提出的是机械加工领域使用的一种高压铸造陶瓷模具的制造方法。

背景技术

在金属铸造时，需要使用模具，通常为铸铁材料制成。在模具铸造时，由于铸铁融液温度过高，会使模具产生变形。由于铸铁保温性能差，铸件容易产生气孔、夹渣及炭黑等缺陷。在将金属融液填充到模具腔内时，需要对填充金属融液进行加压，由此防止砂眼的产生。由于在高压融液的作用下，一般铸铁模具使用3个班次就要更换一次，所以使用寿命短。而且铸铁模具保温性能差，影响金属融液的流动性，从而影响铸件产品的质量。

发明内容

为了克服铸铁模具存在的缺点，本发明提出了一种高压铸造陶瓷模具的制造方法。该方法通过陶瓷材料加工成型，解决铸造陶瓷模具加工的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

采用β型氮化硅粉作原料，将陶瓷原料装入到加工模具内，在150MPa压力下压制成为具有模腔的模具体，模具体内设有模腔，模腔用于金属铸造，从加工模具中取出，在150℃温度条件下烘干4h，烘干后将模具毛坯进行机械整形加工，然后在800℃的温度条件下预烧结，烧结后的模具体经过铣床精加工至设定尺寸，再在1600℃、压力2Mpa条件下的反应烧结炉内，烧结成型。

积极效果：由于本发明采用β型氮化硅粉作原料，经过成型烘干与预烧结、机械加工和烧结工序完成，由于采用β型氮化硅粉，具有耐热性能好，导热率高，能够耐急冷急热，解决了模具急冷急热易开裂的技术问题；所制成的模具颜色为黑色；所制成的模具在进行金属铸造时能够不沾金属熔液，而且保温性好，使用寿命长。适宜作为金属融液铸造的模具加工方法应用。

附图说明

图1为本发明模具形状图。

图中，1.模具体，2.模腔。

具体实施方式

采用β型氮化硅粉作原料，将陶瓷原料装入到加工模具内，在150MPa压力下压制成为具有模腔的模具体1，模具体内设有模腔2，模腔用于金属铸造，从加工模具中取出，在150℃温度条件下烘干4h，烘干后将模具毛坯进行机械整形加工，然后在800℃的温度条件下预烧结，烧结后的模具体经过铣床精加工至设定尺寸，再在1600℃、压力2Mpa条件下的反应烧结炉内，烧结成型。

所述陶瓷模具是用于金属铸造的模具，由于采用陶瓷材料制造模具，与采用铸铁材料制造的模具性能不同，产生了技术进步的效果。具体地说就是模具材料的替换，随之加工方法有所创新，获得了良好的使用效果。

性能：

该陶瓷模具不仅能够耐高温而且不粘金属融液，能够耐金属融液冲击，抗压强度高，保温性能好。抗压强度能够达到30Mpa，密度3.3g/cm³。

该陶瓷材质模具为异形件，陶瓷材料烧结成型后硬度和强度非常高，但韧性低，因此在进行加工时，极易发生崩瓷的现象，因此采用预烧结的方式，使得降低产品硬度强度，从而降低加工难度，加工成型后再进行烧结成型。

优点：

能够同铸造件紧密结合，热膨胀系数小，陶瓷质模具不容易变形和损坏，延长了使用寿命，而且该陶瓷材料还具有不粘金属融液的优点，且耐高温，保温性能好，能够提高铸件的质量。由于采用β型氮化硅粉，具有耐热性能好，导热率高，能够耐急冷急热，解决了模具急冷急热易开裂的技术问题。