熔模铸造蜡模模具以及熔模铸造蜡模的变形控制方法技术

本发明专利技术涉及熔模铸造蜡模模具以及熔模铸造蜡模的变形控制方法，其中熔模铸造蜡模模具包括上模、下模，冷却水管道、电磁阀和温控器，上模和下模对合，使两者的空心部分对合形成容纳蜡模的型腔，冷却水管道埋设于熔模铸造蜡模模具内并环绕型腔设置，电磁阀设置于冷却水管道的进水端，温控器通过监测熔模铸造蜡模模具的蜡料的温度来控制电磁阀开关。本发明专利技术的熔模铸造蜡模模具以及熔模铸造蜡模的变形控制方法，能够提高熔模铸造蜡模的尺寸稳定性，减少蜡模尺寸的影响因素，同时加快蜡模压制效率，满足大规模稳定化的工业生产。

Deformation Control of Wax Mould in Investment Casting and Wax Mould in Investment Casting

The invention relates to investment casting wax mould and deformation control method of investment casting wax mould. The investment casting wax mould includes upper mould, lower mould, cooling water pipe, solenoid valve and temperature controller. The upper mould and lower mould are combined to form a cavity containing wax mould, and the cooling water pipe is embedded in the investment mould. The solenoid valve is set at the inlet of the cooling water pipe. The temperature controller controls the solenoid valve switch by monitoring the wax temperature of the investment casting wax mould. The investment casting wax mould and the deformation control method of the investment casting wax mould of the invention can improve the dimensional stability of the investment casting wax mould, reduce the influencing factors of the wax mould size, accelerate the pressing efficiency of the wax mould, and satisfy the large-scale stable industrial production.

【技术实现步骤摘要】
熔模铸造蜡模模具以及熔模铸造蜡模的变形控制方法
本专利技术涉及熔模铸造工艺，特别涉及熔模铸造蜡模模具以及熔模铸造蜡模的变形控制方法。
技术介绍
熔模铸造是通过压蜡、制壳、浇注等工序过程制得铸件产品的加工技术，熔模铸件可以保证较高的尺寸精度和表面光洁度。熔模铸造属于近净形加工，可适用于铸造各种合金的复杂结构铸件。为保证铸件产品的尺寸精度符合设计要求，在各个生产工序中要严防变形。其中变形出现较多的工序是蜡模压制和熔炼浇注。蜡模变形的主要原因是收缩不均匀。不同部位壁厚不同，为了方便脱模和缩短压蜡时间，蜡模出模温度一般高于室温，此时薄壁位置已经冷却定型，而壁厚较厚位置温度依然较高。根据PVT曲线数据显示，蜡模处于不稳定状态，会在出模后持续收缩。正是不同壁厚冷却和收缩速率的差异造成了蜡模出模后变形。目前精密铸造蜡模压制阶段的防变形一般采用预埋冷蜡和出模校型的方式，这两种方法在适用性和可操作性方面都有一定的限制。首先，在厚大位置预埋冷蜡，使充型过程的产品壁厚尽量均匀。这一方法的问题在于复杂模具内腔存在异形曲面或倒置空腔，不容易保证冷蜡在模具型腔中定位稳定，在充蜡过程中会被注蜡压力冲偏。且冷蜡一般要留出定位尖刺，注蜡后成型蜡无法完全包覆冷蜡刺尖，造成定位尖刺暴露在蜡模表面，需要工人修复蜡模。复杂铸件的冷蜡数量较多，需要开设多种冷蜡模具，冷蜡也存在在模具内定置不稳定的问题。其次，蜡模校形工装出模校型，要求蜡模出模后快速放置在与蜡模设计尺寸相一致的随型蜡模校型工装上，通过施加外部压力实现蜡模定型。此方式适用于空间结构简单的平面校型，对于空间轮廓尺寸校正难度较大。且批量较大的产品需要做大量蜡模校型工装，蜡模校型工装费用高，需要占用工作厂地大，蜡模生产效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决以上问题，本专利技术提供一种熔模铸造蜡模模具以及熔模铸造蜡模的变形控制方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种熔模铸造蜡模模具，包括上模、下模，冷却水管道、电磁阀和温控器，上模和下模对合，使两者的空心部分对合形成容纳蜡模的型腔，冷却水管道埋设于熔模铸造蜡模模具内并环绕型腔设置，电磁阀设置于冷却水管道的进水端，温控器通过监测熔模铸造蜡模模具的温度控制电磁阀的开关。其中，温控器包括热电偶探针和控制器，热电偶探针埋设于熔模铸造蜡模模具的蜡模厚度大于20mm的对应位置，热电偶探针与控制器连接，控制器与电磁阀连接。其中，冷却水管道的进水端和出水端通过外部冰水机相接通，使冷却水管道形成闭合回路。其中，熔模铸造蜡模模具还包括上模板和下模板，上模板贴合上模的顶部设置，下模板贴合下模的底部设置。根据本专利技术的另一方面，提供一种熔模铸造蜡模的变形控制方法，包括使用该熔模铸造蜡模模具进行压蜡的步骤。其中，使用熔模铸造蜡模模具进行压蜡的步骤包括：在所述温控器的控制器内预设最适模具温度区间。向所述熔模铸造蜡模模具充入蜡料，同时控制模具内蜡料的温度，当温控器的热点偶探针检测的温度达到最适模具温度区间的最高预设值时，输出信号给控制器，控制器收到信号后传递指令到所述电磁阀，使电磁阀开启，冷却水进入模具，模具温度逐渐降低，当温控器的热点偶探针检测的温度低于最适模具温度区间的最低预设值时，输出信号给控制器，控制器收到信号后传递指令到所述电磁阀，使电磁阀关闭，停止进水，直至蜡料充满。维持充蜡条件不变，使蜡模在模具内腔继续保压冷却一段时间，形成完整的硬质蜡模。其中，继续保压冷却的时间为60～300s。其中，最适模具温度区间为18～20℃。本专利技术具有以下有益效果：1.能够提高熔模铸造蜡模的尺寸稳定性，减少蜡模尺寸的影响因素，同时加快蜡模压制效率，满足大规模稳定化的工业生产。2.相比放置冷蜡和制作蜡模校形工装，本专利技术使用的对模具增加降温控温装置能够减少模具和工装数量，节省费用，降低生产场地的占用。对批量生产的产品，通过控温模具的一次压制可以减少放置冷蜡和出模校形的操作工序。同时模具温度稳定，不用在批量压制后等待模具降温，可以实现连续压制。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1根据本专利技术实施方式的熔模铸造蜡模模具的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1所示，熔模铸造蜡模模具，包括上模2、下模4，冷却水管道、电磁阀9和温控器7，上模2和下模4对合，使两者的空心部分对合形成容纳蜡模的型腔6，冷却水管道埋设于熔模铸造蜡模模具内并环绕型腔6设置，电磁阀9设置于冷却水管道的进水端，温控器7通过监测熔模铸造蜡模模具型腔内蜡料的温度控制电磁阀9的开关。温控器7包括热电偶探针和控制器7，热电偶探针埋设于熔模铸造蜡模模具的蜡模厚度大于20mm的对应位置，热电偶探针与控制器7连接，控制器7与电磁阀9连接。冷却水管道的进水端和出水端通过外部冰水机(图中未示出)相接通，使冷却水管道形成闭合回路。熔模铸造蜡模模具还包括上模板1和下模板5，上模板1贴合上模2的顶部设置，下模板2贴合下模4的底部设置。本专利技术的实施方式如下，模具采用上下开模，在上下模避开模具型腔的位置开设均布的冷却水通道用以降低模具温度，在冷却水进水管处安装电磁控制阀9，控制阀与温控器7通过电路连接。温控器由埋设在模具内部的热电偶测试模具型腔内的蜡料温度并输出电信号。设定适宜的模具温度区间，当检测温度超过设定最高温度值时，电磁控制阀9打开，冷却水进入模具，模具温度逐渐降低；当热电偶测试温度低于设定最低温度值时，电磁控制阀9关闭，冷却水停止进入模具。模具温控器7监测的模具温度到达最低设定温度值以下后，维持原有的充蜡条件，使蜡模在模具内腔保压冷却一段时间，蜡型与模具接触的表面快速冷却凝固，形成硬质层，内部熔融状态的蜡料也逐渐冷却。保压结束，打开模具取出蜡模。蜡模出模时处于低温的稳定状态，不再发生变形。本专利技术通过实验证实，当保压冷却时间为60～300s，蜡模模具温度区间为18～20℃时，能够使蜡模充分冷却，表面形成硬质层，且内部的熔融态的蜡料充分冷却，整个蜡模处于低温稳定状态，不再变形。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.熔模铸造蜡模模具，其特征在于，包括上模(2)、下模(4)，冷却水管道、电磁阀(9)和温控器(7)，所述上模(2)和所述下模(4)对合，使两者的空心部分对合形成容纳蜡模的型腔(6)，所述冷却水管道埋设于所述熔模铸造蜡模模具内并环绕所述型腔(6)设置，所述电磁阀(9)设置于所述冷却水管道的进水端，所述温控器(7)通过监测所述熔模铸造蜡模模具内的蜡料温度控制所述电磁阀(9)的开关。

【技术特征摘要】
1.熔模铸造蜡模模具，其特征在于，包括上模(2)、下模(4)，冷却水管道、电磁阀(9)和温控器(7)，所述上模(2)和所述下模(4)对合，使两者的空心部分对合形成容纳蜡模的型腔(6)，所述冷却水管道埋设于所述熔模铸造蜡模模具内并环绕所述型腔(6)设置，所述电磁阀(9)设置于所述冷却水管道的进水端，所述温控器(7)通过监测所述熔模铸造蜡模模具内的蜡料温度控制所述电磁阀(9)的开关。2.如权利要求1所述的熔模铸造蜡模模具，其特征在于，所述温控器(7)包括热电偶探针和控制器(7)，所述热电偶探针埋设于所述熔模铸造蜡模模具的蜡模厚度大于20mm的对应位置，所述热电偶探针与所述控制器(7)连接，所述控制器(7)与所述电磁阀(9)连接。3.如权利要求1所述的熔模铸造蜡模模具，其特征在于，所述冷却水管道的进水端和出水端通过外部冰水机相接通，使所述冷却水管道形成闭合回路。4.如权利要求1所述的熔模铸造蜡模模具，其特征在于，所述熔模铸造蜡模模具还包括上模板(1)和下模板(5)，所述上模板(1)贴合所述上模(2)的顶部设置，所述下模板(2)贴合所述下模(4)的底部设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：于震，朱艳杰，宋云强，孙堂敏，刘俊杰，
申请(专利权)人：北京百慕航材高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11