一种利用石膏型浇注铜合金模具的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用石膏型间接快速制造铜合金模具的方法，以及由该方法得到的铜合金模具。采用本申请的方法制备的合金模具其成本只有传统机械加工模具的1/3-1/5；制造周期只有前者的1/4-1/5。与传统的浇注工艺相比，本发明专利技术方法生产的浇注合金模具的表面光滑、质量高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合金模具的浇注成形方法，更具体的说，本专利技术涉及。
技术介绍
传统模具的制造方法有很多，例如，数控铣加工、电火花加工、线切割加工、电解加工、电铸加工、压力加工和蚀刻技术等。但是由于这些技术复杂、耗时长、并且费用高进而影响了新产品的开发进度。而传统的快速模具由于工艺粗糙、精度低、寿命短，很难完全满足用户的要求，而且传统的快速模具也很难达到快速的要求。因此，应用快速模具制造技术，在最终生产模具开模之前进行产品的试验和小批量生产，可以有效地节约开发时间和费用。 石膏型铸造是一种特种铸造工艺，其是指将金属熔液浇铸到以石膏为基料制成的铸型内的一种铸造方法。其具有可以铸造表面精度高、形状复杂的有色金属铸件，浇注后容易清理等优点，常用于有色金属的模具制造，采用翻模获得石膏型的方法主要缺点是工艺过程复杂，需要制母模、翻制硅胶模，浇灌石膏型，获得石膏型后再浇注金属铸件，且在翻模过程中存在精度损失。石膏型以石膏混合料的浆体灌浆成型，浆体的流动性很好，且又在真空下充填，其成型性能优良。浆料在凝结过程中又有轻微的膨胀，复模性能优异，铸型精确、光洁，优势是非常明显的。本申请的专利技术人利用现有技术中的快速模具制造技术成功开发了一种利用石膏母型制备铜合金模具的方法。
技术实现思路
本专利技术记载了，其包括以下步骤I.石膏型模的制备A.石膏凹型模的制备石膏凹型模浆料的配方白水泥8-12wt%,娃藻土 2-5,羧甲基壳聚糖3-6wt%,油酸3-6wt%,多聚磷酸钠0. 03wt%和余量的半水石膏；水固比=I : 2 2 : 3 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后10-30分钟起模，空气干燥20-30小时；B.石膏凸型模的制备石膏凸型模浆料的配方石英粉8-12wt%，硅藻土 2_5，羧甲基壳聚糖3-6wt%，油酸3_6wt%，多聚磷酸钠0. 03wt%和余量的半水石膏；水固比=I : 2 2 : 3 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后10-30分钟起模，空气干燥20-30小时；自然干燥的石膏型模表面涂刷聚乙烯醇，施加耐高温涂层；2.石膏型模的烘干与焙烧烘干温度60-100 °C，烘干时间15-25h ;焙烧温度200-280 °C，焙烧时间120_200min ；3.铜合金的浇注在真空或惰性气体低压下加热并熔融所述的铜合金，加热温度为铜合金熔点以上30-60°C的温度；将制备得到的石膏型模置于带有旋转装置的工作台上，工作台的转速为50-200r/min，在真空或惰性气氛中，将铜合金熔融液倾倒入石膏型模中，浇铸温度为铜合金熔点以上20-40°C，浇到预定的高度为止；其中，步骤2中的耐高温涂层为包含氮化碳或氮化硼自润滑相的涂层。 其中，步骤2中的施加方法包括涂、刷、浸、气相沉积或喷涂；优选采用喷涂工艺，喷涂可以选择电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等方法。其中，步骤3中的加热工艺为真空感应熔融、感应线圈加热等方法。本专利技术相对于现有技术的优点(I)与传统的浇注工艺相比，本专利技术方法生产的浇注合金模具的表面光滑、质量闻。(2)利用该方法可以制造各种模具型腔，例如注塑模具型腔、注射模具型腔、冲压模具型腔体等，其可以完全消除气孔等缺陷。(3)成本低廉，采用本申请的方法制备的合金模具其成本只有传统机械加工模具的1/3-1/5 ;制造周期只有前者的1/4-1/5。附图说明图I为本专利技术的离心浇铸过程的示意图。具体实施例以下将通过具体实施例对本专利技术的技术方案做出进一步的说明。申请人需要强调的是，以下实施例仅仅是为了详细说明专利技术的内容的需要，而不能认为是对本专利技术的限制。本专利技术要求保护的范围，以权利要求书所限定的技术方案为准。实施例II.石膏型模的制备A.石膏凹型模的制备白水泥12wt%,娃藻土 3wt%,羧甲基壳聚糖3wt%,油酸3wt%,多聚磷酸钠0.03wt%和余量的半水石膏；水固比=I 2 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后20分钟起模，空气干燥25小时；B.石膏凸型模的制备石膏凸型模浆料的配方石英粉12wt%，硅藻土 3wt%，羧甲基壳聚糖3wt%，油酸3Wt%，多聚磷酸钠0.03Wt%和余量的半水石膏；水固比=I 2 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后20分钟起模，空气干燥25小时；自然干燥的石膏型模表面涂刷聚乙烯醇，电弧喷涂含有氮化硼的自润滑涂层；2.石膏型模的烘干与焙烧烘干温度80°C，烘干时间20h ;焙烧温度280°C，焙烧时间150min ；3.铜合金的浇注在真空环境下加热并熔融所述的铜合金，采用真空感应熔融的加热方式，将温度加热到铜合金熔点以上30度，形成熔融的铜合金；将石膏型模置于带有旋转装置的工作台上，工作台的转速为lOOr/min，在氮气气氛中，将铜合金熔融液倾倒进入石膏型模中；浇铸温度为熔融温度以上20度，形成所述的铜合金模具。实施例2I.石膏型模的制备 A.石膏凹型模的制备白水泥IOwt娃藻土 5wt%,羧甲基壳聚糖5wt%,油酸5wt%,多聚磷酸钠0.03wt%和余量的半水石膏；水固比=2 3 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后20分钟起模，空气干燥25小时；B.石膏凸型模的制备石膏凸型模浆料的配方石英粉IOwt %，硅藻土 5wt%，羧甲基壳聚糖3wt%，油酸3Wt%，多聚磷酸钠0.03Wt%和余量的半水石膏；水固比=2 3 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后20分钟起模，空气干燥25小时；自然干燥的石膏型模表面涂刷聚乙烯醇，电弧喷涂含有氮化硼的自润滑涂层；2.石膏型模的烘干与焙烧烘干温度100°C，烘干时间15h ;焙烧温度280°C，焙烧时间120min ；3.铜合金的浇注在氩气保护的环境下加热并熔融所述的铜合金，采用真空感应熔融的加热方式，将温度加热到铜合金熔点以上60度，形成熔融的铜合金；将石膏型模置于带有旋转装置的工作台上，工作台的转速为50r/min，在氮气气氛中，将铜合金熔融液倾倒进入石膏型模中；浇铸温度为熔融温度以上40度，形成所述的铜合金模具。实施例3I.石膏型模的制备A.石膏凹型模的制备白水泥8wt 娃藻土 4wt%,羧甲基壳聚糖6wt 油酸6wt 多聚磷酸钠0.03wt%和余量的半水石膏；水固比=1 2 ;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后20分钟起模，空气干燥30小时；B.石膏凸型模的制备石膏凸型模浆料的配方石英粉8wt%，硅藻土 4wt%，羧甲基壳聚糖6wt%，油酸6Wt%，多聚磷酸钠0.03Wt%和余量的半水石膏；水固比=I 2;把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后20分钟起模，空气干燥25小时；自然干燥的石膏型模表面涂刷聚乙烯醇，电弧喷涂含有氮化碳的自润滑涂层；2.石膏型模的烘干与焙烧烘干温度90°C，烘干时间20h ;焙烧温度250°C，焙烧时间200min ；3.铜合金的浇注在真空环境下加热并熔融所述的铜合金，采用真空感应熔融的加热方式，将温度加热到铜合金熔点以上50度，形成熔融的铜合金；将石膏型模置于带有旋转装置的工作台上，工作台的转速为lOOr/min，在氮气气氛中，将铜合金熔融液倾倒进入石膏型模中；浇铸 温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用石膏型浇注铜合金模具的方法，其包括以下步骤：步骤1.石膏型模的制备A.石膏凹型模的制备石膏凹型模浆料的配方：白水泥：8？12wt％，硅藻土：2？5，羧甲基壳聚糖：3？6wt％，油酸：3？6wt％，多聚磷酸钠：0.03wt％和余量的半水石膏；水固比＝1∶2～2∶3；把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后10？30分钟起模，空气干燥20？30小时；B.石膏凸型模的制备石膏凸型模浆料的配方：石英粉：8？12wt％，硅藻土：2？5，羧甲基壳聚糖：3？6wt％，油酸：3？6wt％，多聚磷酸钠：0.03wt％和余量的半水石膏；水固比＝1∶2～2∶3；把称量好的石膏配方与水混合在真空中搅拌和灌浆；灌浆后10？30分钟起模，空气干燥20？30小时；自然干燥的石膏型模表面涂刷聚乙烯醇，施加耐高温涂层；步骤2.石膏型模的烘干与焙烧将自然干燥的石膏凹型模和石膏凸型模进行烘干和焙烧过程；其中：烘干温度：60？100℃，烘干时间：15？25h；焙烧温度：200？280℃，焙烧时间：120？200min；步骤3.铜合金的浇注在真空或惰性气体低压下加热并熔融所述的铜合金，加热温度为铜合金熔点以上30？60℃的温度；将制备得到的石膏型模置于带有旋转装置的工作台上，工作台的转速为50？200r/min，在真空或惰性气氛中，将铜合金熔融液倾倒入石膏型模中，浇铸温度为铜合金熔点以上20？40℃，浇到预定的高度为止，得到所述的铜合金模。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑霞，
申请(专利权)人：昆山市瑞捷精密模具有限公司，
类型：发明
国别省市：