[发明专利]一种用膨胀石膏型材料制作铸造模型的方法

说明书

本发明涉及铸造技术领域，具体地说涉及一种铸造模型制作材料及制作工艺。

铸造和压力加工模型制作多用铸坯经机械加工而成，这种方法模具成本高，对于小批量铸件生产很不经济，且因加工周期太长而容易失去市场。现在，人们在试制新产品时，试图直接采用样件翻制，以求节省开支，缩短制作周期，且这种方法所需技术水平低，对于加工能力和技术力量薄弱的中小工厂更为合适，这种利用样件直接复制铸造模型的方法，尤以石膏型为佳，所铸模型仅需打磨及少量加工(如去浇胃口)即可。但石膏型烘烤及金属冷却两次收缩，会致使铸造模型尺寸变小而达不到制作要求。据资料报道，国内有人采用50％的石膏和50％的矾土水泥调配成膨胀石膏来进行制作，但这种石膏因膨胀量太小，还不足以补偿石膏及金属的收缩量，仍然达不到好的效果。中国专利公开号CN1049619A，也采用了一种膨胀石膏材料对模型进行制作，但其成份中有机物含量较高，烘烤时可能分解，会影响铸型强度或表面光洁度，因而对要求较高、尺寸较大的铸件也难以达到要求。

本发明的目的是提供一种用膨胀石膏型材料制作铸造模型的方法，以解决用样件复制模型时尺寸精度不高的问题。

本发明用膨胀石膏型材料制作铸造模型的方法，采用样件作模具原型，用铸型石膏型浇注所需金属模型，其不同之处是采用了如下制作步骤：

1)用调和均匀的一种膨胀石膏型材料对样件进行浇灌而获得膨胀石膏型；

2)在膨胀石膏型腔内浇灌铸型石膏而获得工序中间模型；

3)用铸型石膏浇灌工序中间模型，脱模烘烤后成为最后浇注金属模型的石膏型；

4)最后用石膏型为模型浇注所需的金属模型。

本发明所用的膨胀石膏型材料，其成份包括石膏和矾土水泥，其基本成份为：石膏35-45％(重量百分比)，矾土水泥15-25％(重量百分比)，添加物30-50％(重量百分比)；调配时加水为基本成份的40-60％(重量百分比)，膨胀剂为基本成份的0.1-6％(重量百分比)，上述基本成份中的添加物可以是粉石英和/或硅灰石，上述成份中的膨胀剂可以是明胶。

现结合附图及实施例对本发明的用膨胀石膏型材料制作铸造模型的方法作详细说明，图中1、5是箱框。

实施例一：先将基本成份的石膏35％(重量百分比)、矾土水泥15％(重量百分比)、粉石英25％(重量百分比)、硅灰石25％(重量百分比)组合成粉状混合料，再将相当于基本成份的0.1％(重量百分比)的膨胀剂明胶加入到相当于基本成份的40％(重量百分比)的水中，稍加搅拌后倒入上述基本成份的混合料中，再经搅拌均匀即形成膨胀石膏型材料。模型制作时(附图1至附图4)，先以样件2为模型，将膨胀石膏型材料对其进行浇灌而获得膨胀石膏型3，对膨胀石膏型3喷水并控制其喷水量，使之膨胀到所需尺寸，然后以其为模型浇灌铸型石膏材料，获取比样件尺寸放大了的样件相似形——工序中间模型4，再以工序中间模型4为模型浇灌铸型石膏材料，得到浇注石膏型6，对石膏型6进行烘干(温度250℃)后，即可用来浇注所需金属模型7。

实施例二：基本成份采用石膏45％(重量百分比)、矾土水泥25％(重量百分比)、粉石英30％(重量百分比)组合成粉状混合料，将相当于基本成份的6％(重量百分比)的明胶加入到相当于基本成份的60％(重量百分比)的水中稍加搅拌后，倒入基本成份的混合料，再次搅拌均匀即形成所需膨胀石膏型材料。本例的模型制作方法步骤可与实施例一相同(附图1至附图4)。

本发明的膨胀石膏型材料和制作模型方法，可使制得的模型各方向尺寸按需要要求膨胀0.1-8％，因而可有效地弥补浇注金属的石膏型收缩及金属凝固收缩，达到控制铸件尺寸精度的目的。