[发明专利]一种铸样模壳制备方法及金属成形工艺

权利要求书

1.一种铸样模壳制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制模，利用EPS发泡材料制作与铸件形状相同的消失模模样；

2)面层沾浆，将步骤1得到的模样进行面层沾浆，送入干燥炉内烘干，使模样粘附厚度为0.2-0.5mm的面层，面层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂和消泡剂；

3)过渡层沾浆，将步骤2得到的模样继续进行过渡层沾浆，送入干燥炉内烘干，使模样粘附厚度为0.5mm的过渡层，过渡层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料和润湿剂；

4)背层沾浆，将步骤3得到模样继续进行背层沾浆，使模样粘附厚度不小于0.5mm的背层，送入干燥炉内烘干，背层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂和纤维素；

5)脱模，将步骤4得到的模壳在合适位置开设排液孔，将排液孔朝下送入熔炉中，分别在90-110℃、140-160℃、190-210℃和250-280℃条件下烘烤15-30分钟，进行低温多阶段模样液化烧壳；

6)净化，将步骤5得到的模壳进行焙烧，对模壳内部进行高温净化，再采用高压空气进行吹气清理，得到内壁整洁的模壳。

2.根据权利要求1所述的一种铸样模壳制备方法，其特征在于：步骤1中，模样的制作工艺包括以下步骤：

1.1消失模模具制作，依据铸件形状和尺寸，制作消失模模具；

1.2在步骤1.1得到的消失模模具注入EPS发泡材料；

1.3打开步骤1.2中注入EPS的消失模模具，取出模样。

3.根据权利要求1所述的一种铸样模壳制备方法，其特征在于：步骤2至步骤4中，粉状耐火材料为莫来粉、石英粉和高铝粉的任意一种或任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种铸样模壳制备方法，其特征在于：步骤2至步骤4中，粉状耐火材料的粒度为200-325目。

5.根据权利要求1所述的一种铸样模壳制备方法，其特征在于：步骤4中，模样在粘附背层的过程中，不断撒上细砂，使得背层为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂、纤维素和细砂的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种铸样模壳制备方法，其特征在于：步骤4中，背层的厚度为0.5-1mm。

7.根据权利要求1所述的一种铸样模壳制备方法，其特征在于：步骤6中，焙烧在温度为675-725℃熔炉中进行。

8.一种金属成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)放砂箱，将权利要求1至7任意一项得到的铸样模壳置入用于真空铸造的专用砂箱中：

2)加砂振实，将步骤1得到的砂箱内加入粒度为100～200目的干砂，然后进行微振，使砂子流动与模壳的各个部位接触，并使砂子紧实至较高的密度；

3)盖模，在步骤2的得到砂型开浇口杯，刮平砂层表面，盖上塑料薄膜；

4)冶炼，利用冶炼炉进行原材料熔炼，得到符合要求的配方和性能要求的金属液；

5)浇铸，将步骤4得到的金属液从底部取液，在微真空的环境下通过浇口将金属液浇注到模壳内，模壳内的气体夹杂沿模壳和砂型中的微孔由负压排出；

6)起模，将步骤5浇铸后的砂箱不断进行抽真空，在大气压力的作用下使铸型硬化，同时将砂箱置于振动台使金属液在震动作用下更均匀进入模壳各个位置；然后释放负压箱真空，砂箱经适当的冷却时间以后取消真空恢复常压状态，使自由流动的砂子流出，留下一个没有砂块，无机械粘砂的带模壳铸件；

7)冷却脱壳，步骤6得到的带模壳铸件在空气中自然冷却过程中，大部分模壳自行逐渐破碎，脱离模型；然后由手工处理未自动脱落的模壳，并对铸件进行清洁，得到符合要求的精密铸件。

9.根据权利要求8所述的一种金属成形工艺，其特征在于：步骤6和步骤7中，所述真空状态为由真空泵保持的压力为-0.03MPa。