多型腔陶瓷模壳及该陶瓷模壳成型方法技术

本发明专利技术公开了一种多型腔陶瓷模壳及该陶瓷模壳成型方法。所述陶瓷模壳的底盘和横浇道之间竖置有支撑柱和多个铸件型腔，支撑柱由断开的支撑柱上段和支撑柱下段组成。成型方法包括：1）.分别制作底盘、对应铸件设计形状的多个铸件蜡模、横浇道蜡模、浇口杯蜡模、对应铸件蜡模高度的支撑柱蜡模；支撑柱蜡模的轴向方向上设有两道间隔开的、从支撑柱蜡模外壁凸起的凸环；2）.组装蜡树；3）.在蜡树上以粘浆淋砂方式制作陶瓷模壳，在此过程中，确保支撑柱蜡模的两个凸环的圆周面分别裸露；4）.进行脱蜡、焙烧，得到支撑柱轴向断开的多型腔陶瓷模壳。本发明专利技术有效减少了铸件在成型中的内应力，可靠降低了铸件在成型过程中出现裂纹的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密熔铸的模壳成型技术，具体是一种多型腔陶瓷模壳，以及该多型腔陶瓷模壳的成型方法。
技术介绍
在精密熔铸技术中，为了提高生产效率，通常会采用一模多腔的模壳(亦称多铸件模组)进行铸件浇注，即采用多个型腔的陶瓷模壳同时进行相同或不同形状(通常为相同形状)的铸件浇注。上述多型腔陶瓷模壳在组模成型时，为了保证蜡树的结构强度，需要在下部的底盘蜡模与上部的横浇道蜡模之间竖置支撑柱蜡模，即支撑柱蜡模与多个铸件蜡模分别以相互独立的方式竖置在底盘蜡模与横浇道蜡模之间，通常多个铸件蜡模以支撑柱蜡模为中心而在周向上间隔布置，以此组成蜡树。该蜡树经粘浆淋砂和后续的脱蜡、焙烧处理后，所成型的多型腔陶瓷模壳具有完整的支撑柱(即支撑柱下抵底盘、上抵横浇道)。此结构的多型腔陶瓷模壳，在金属熔液的浇注凝固过程中、尤其是定向凝固过程中，由于陶瓷支撑柱对底盘和横浇道以高强度的支撑，从而使得支撑柱会阻碍铸件型腔内的金属材料在凝固过程中的收缩，这将增加铸件在凝固过程中的内应力，进而使铸件在成型过程中出现裂纹的风险大大增加。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述现有技术的不足，提供一种能够有效减少铸件在成型中的内应力的多型腔陶瓷模壳，以及该陶瓷模壳成型方法。本专利技术所采用的技术方案是:一种多型腔陶瓷模壳，所述陶瓷模壳的底盘和横浇道之间竖置有支撑柱和多个铸件型腔，所述支撑柱由断开的支撑柱上段和支撑柱下段组成。所述支撑柱上段和支撑柱下段之间的断开距离至少等于铸件型腔内的金属材料在凝固中的收缩变形值。所述多个铸件型腔环绕布置在支撑柱的外围。上述多型腔陶瓷模壳的第一种成型方法，包括下列步骤: 0.分别制作底盘、对应铸件设计形状的多个铸件蜡模、横浇道蜡模、浇口杯蜡模、对应铸件蜡模高度的支撑柱蜡模；所述支撑柱蜡模的轴向方向上设有两道间隔开的、从支撑柱錯模外壁凸起的凸环，每道凸环的凸起高度至少等于粘楽淋砂的设计厚度； 2).将铸件蜡模和支撑柱蜡模分别竖置组合在底盘和横浇道蜡模之间，将浇口杯蜡模组合在横浇道蜡模上，以此形成蜡树； 3).在步骤2)的蜡树上以粘浆淋砂方式制作陶瓷模壳，在此过程中，确保支撑柱蜡模的两个凸环的最外侧圆周面裸露；或者，在此过程中，至少确保支撑柱蜡模的两个凸环之间的蜡体部分上的粘浆淋砂，不能与支撑柱蜡模上的其它部分粘浆淋砂形成完整地连续； 4).进行脱蜡、焙烧，得到支撑柱轴向断开的多型腔陶瓷模壳。所述支撑柱蜡模上的凸环与支撑柱蜡模为一体成型结构；或者，所述支撑柱蜡模上的凸环为独立的蜡质环，蜡质环以组合方式设置在支撑柱蜡模的对应位置。所述多型腔陶瓷模壳的支撑柱上段内腔用上堵塞填充封堵，支撑柱下段内腔用下堵塞填充封堵。上述多型腔陶瓷模壳的第二种成型方法，包括下列步骤: 0.分别制作底盘、对应铸件设计形状的多个铸件蜡模、横浇道蜡模、浇口杯蜡模、对应铸件蜡模高度的支撑柱蜡模；所述支撑柱蜡模上设有一道厚度多2mm、从支撑柱蜡模外壁凸起的分隔凸环，所述分隔凸环的凸起高度至少等于粘浆淋砂的设计厚度； 2).将铸件蜡模和支撑柱蜡模分别竖置组合在底盘和横浇道蜡模之间，将浇口杯蜡模组合在横浇道蜡模上，以此形成蜡树； 3).在步骤2)的蜡树上以粘浆淋砂方式制作陶瓷模壳，在此过程中，确保支撑柱蜡模的分隔凸环的最外侧圆周面裸露； 4).进行脱蜡、焙烧，得到支撑柱轴向断开的多型腔陶瓷模壳。所述支撑柱蜡模上的分隔凸环与支撑柱蜡模为一体成型结构；或者，所述支撑柱蜡模上的分隔凸环为独立的蜡质环，蜡质环以组合方式设置在支撑柱蜡模的对应位置。所述多型腔陶瓷模壳的支撑柱上段内腔用上堵塞填充封堵，支撑柱下段内腔用下堵塞填充封堵。本专利技术的有益效果是: 1.本专利技术的陶瓷模壳在不影响结构强度的前提下，以断开支撑柱的方式，消除了阻碍模壳型腔内的金属材料凝固收缩的撑张力，从而有效减少了铸件在成型中的内应力，大大降低了铸件在成型过程中出现裂纹的风险，可靠实用； 2.本专利技术的成型方法以不破坏蜡树的支撑柱蜡模、保证蜡树结构强度为前提，形成陶瓷支撑柱在脱蜡后自动或轻松断开的多型腔陶瓷模壳，这样有效避免了对陶瓷支撑柱进行切割操作处理，其成型过程简单易行，轻松方便，可靠而稳定。【附图说明】下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术陶瓷模壳的一种结构示意图。图2是图1所示陶瓷模壳在成型中的蜡树结构示意图。图3是本专利技术陶瓷模壳的另一种结构示意图。图4是图3所示陶瓷模壳在成型中的蜡树结构示意图。图中代号含义:A1—底盘;A2—铸件型腔；A3—横浇道;A4—浇口杯；A5—支撑柱上段；A6—支撑柱下段；A7—上堵塞；A8—下堵塞；B1—底盘錯模；B2—铸件錯模；B3—横浇道蜡模；B4—浇口杯蜡模；B5—上位凸环；B6—下位凸环；B7—支撑柱蜡模；B8—分隔凸环。【具体实施方式】实施例1 参见图1所示，本专利技术为多型腔陶瓷模壳，它具有底盘Al、横浇道A3和连接在横浇道A3上的浇口杯A4，浇口杯A4的底部与横浇道A3的内空相通；在底盘Al和横浇道A3之间竖置有一根支撑柱和多个铸件型腔A2。其中，支撑柱处在底盘Al和横浇道A3的中心位置，该支撑柱由断开的支撑柱上段A5和支撑柱下段A6组成，具体断开的空间距离只要至少等于铸件型腔A2内的金属材料在凝固中的收缩变形值即可，基于此，为了成型方便，支撑柱上段A5和支撑柱下段A6的断开距离应大于金属材料在凝固中的收缩变形值(一般不小于15mm);支撑柱上段A5的内腔密封填装有上堵塞A7 ;支撑柱下段A6的内腔填装有下堵塞AS。多个铸件型腔A2以支撑柱为中心，环绕布置在支撑柱外围的底盘Al和横浇道A3之间，相邻铸件型腔A2之间的间隔距离，基于铸件型腔A2的总数量以均布方式考虑；每个铸件型腔A2的内空型腔与横浇道A3的内空相通。参见图2所示，上述多型腔陶瓷模壳成型方法，包括下列步骤: 1).采用压蜡机，分别制作底盘蜡模B1、多个铸件蜡模B2、横浇道蜡模B3、浇口杯蜡模B4和支撑柱蜡模B7 ;其中，每个铸件蜡模B2的轮廓形状应匹配铸件的设计形状；支撑柱蜡模B7的高度应对应铸件蜡模B2的高度，该支撑柱蜡模B7的轴向方向上设有两道间隔开的蜡质凸环，间隔距离大于铸件型腔A2内的金属材料在凝固中的收缩变形值(为了方便，间隔距离一般优选不小于15mm的值)，上位凸环B5从支撑柱蜡模B7的上部外壁凸起，凸起高度至少等于粘楽淋砂的设计厚度(一般为5?10mm)，下位凸环B6从支撑柱錯模B7的下部外壁凸起，凸起高度至少等于粘楽淋砂的设计厚度(一般为5?1mm)； 2).采用电焊刀，将多个铸件蜡模B2和支撑柱蜡模B7分别竖置组合在底盘蜡模BI上，要求支撑柱蜡模B7处在底盘蜡模BI的中心位置，多个铸件蜡模B2以支撑柱蜡模B7为中心，以周向均布的方式环绕布置在支撑柱蜡模B7外围的底盘蜡模BI上；将横浇道蜡模B3组合在多个铸件蜡模B2和支撑柱蜡模B7的顶部、处在底盘蜡模BI的上方，以此使多个铸件蜡模B2和支撑柱蜡模B7分别竖置于底盘蜡模BI和横浇道蜡模B3之间；将浇口杯蜡模B4组合在横浇道蜡模B3的中心位置，基本上与竖置的支撑柱蜡模B7相对应，以此形成蜡树； 3).在步骤2)的蜡树上以粘浆淋砂方式制作陶瓷模壳，在此过程中，每次粘浆淋砂应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多型腔陶瓷模壳，所述陶瓷模壳的底盘和横浇道之间有竖置支撑柱和多个铸件型腔，其特征在于：所述支撑柱由断开的支撑柱上段和支撑柱下段组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马德新，张琼元，王海洋，陈学达，贺群功，张松泉，杨功显，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51