[其他]排气的铸型及其制造方法

说明书

本发明涉及排气的铸型及其制造方法，尤其是用于真空浇注法的铸型的制造方法，所述真空浇注法在美国专利3863706和3900064中有过介绍，它特别适用于浇注壁很薄的铸件。

熔模铸造的铸件型腔需要有透气性，以便排出型腔中存在的气体保证型腔在浇注期间能被完全充满。在前述专利中所介绍的真空浇注法造成一种反重力状态，在这种状态下浇注铸型时上述透气性同样是需要的。为了制造那样的铸型，能使用一种陶瓷混合物，它在最终固化的状态下具有的透气性为：当氮的压力等于0.5磅/平方吋时，每平方吋（6.5cm²）铸型面积每分钟约含有14cc氮。对于横断面的最小尺寸大约为0.04吋（1.0mm）或更多的铸型来说，为了在浇注期间排出气体，只要此薄壁部分的面积小于两三个平方时，上述的透气性值就提供了保证充满型腔所需的足够的排气。然而，对于横断面的一个尺寸小于0.04吋的壁厚很薄的部分来说，尤其当这些部分的面积大于三平方吋（19.5cm²）时，要做到完全充满是困难的，甚至是不可能的。

为铸型提供更大透气性的造型混合物来解决这个问题的尝试，已经证明不能令人满意。这样做出的铸型比较脆弱，在浇注时容易损坏，并且型腔表面过于疏松，导致铸件表面粗糙。在铸型上磨削而成的，或者穿过铸型造型制出的排气缝隙，它的横断面的最小尺寸太大，使被浇注材料漏出过多，并且那样的磨削和造型也是困难和花费昂贵的。在形成铸件型腔的“失蜡”方法中，在一个模子的周围制作出较薄的缝隙几乎是不可能的，因为此缝隙用的极薄的“失蜡”模子太脆弱，承受不住所涂挂的造型混合物，因此此模子的外端很可能被造型混合物毁坏，从而堵住了缝隙。

本发明提供具有新颖排气结构的排气铸型，这种排气结构大大地增加了与排气入口邻接的铸型的透气性，并且在浇注期间浇注材料不会漏出，也不会削弱铸型而危及它在整个铸造操作中的完整性。本发明还进一步提供一种制造这样的铸型的新颖的方法，这种方法实施起来没有困难，也不昂贵。

根据本发明的排气铸型具有一个壳体，此壳体由固化的、有粘结力的耐火材料制成，包括一个铸造所需形状的型腔，以及至少一个排气通道，所述排气通道用来从型腔的一个部分的内部通过此铸型壳体的外表面排出气体。这个通道具有一个入口部分，它具有预先确定的规则形状，在其一端做出一个通往型腔一个部分的小孔，并且与此小孔邻接的横断面的一个尺寸很小，因此，排气通道入口部分与跟它相通的铸件型腔部分相比较，对浇注材料渗入的阻力要大得多。此排气通道还具有一个出口部分，它由铸型壳体上的一条不规则裂缝形成，裂缝的内端暴露于此排气通道入口部分之中，并且延伸通过铸型壳体的外表面。并且它的横断面有一个尺寸足够的小，以防止已渗入排气通道入口部分的浇注材料通过此处漏出。

在最佳结构中，裂缝的指定横断面的一个尺寸比引入部分的指定横断面的一个尺寸要小，它们的适用值分别为小于0.015吋（0.38mm）和大约0.02吋（0.51mm）。另外，裂缝的该横断面的另一个尺寸比入口部分的该横断面的另一个尺寸要大，并且两者基本上平行。

本发明的方法用来形成这种由耐火材料制成的铸型壳体，所述耐火材料在最初状态是局部粘结的，因而是比较软的，可成型的，用加热到较高温度的方法使它最终转化成全面粘结的固化粘合状态。先在此壳体中形成具有被浇铸件形状的型腔，并且还在此铸件型腔的一个壁上加上至少一个排气道模子，所加的排气道模子具有一定的形状，因此在壳体中构成一个具有预先确定的规则形状的排气通道部分，所述排气通道部分从型腔的入口小孔开始延伸通过型腔壁一段距离。然后将此铸型壳体加热到低于通气道模子熔点的温度并保温足够的时间，因此，模子的热膨胀使铸型壳体开裂，形成所需的裂缝。此裂缝从排气道模子的棱边开始，延伸穿过铸型壳体的外表面，因而完成了这个排气通道。最后，将此铸型壳体进一步加热到一个足够高的温度，并保温一段足够的时间，以便使排气道模子气化、燃烧并从铸型壳体中排出，从而完成了此铸型壳体的固化。