[发明专利]一种用于消失模的预制金属件

说明书

一种用于消失模的预制金属件，该预制金属件使用与铸件相同或相似的金属材料制作而成，以嵌入的方式安装在消失模上，在消失模的与目标铸件的复杂表面结构对应部位预先加工表面凹槽，该表面凹槽覆盖目标铸件的复杂表面结构对应部位，该预制金属件的外壁能与消失模上的表面凹槽的内壁紧密配合，该预制金属件内表面的形状与消失模上的表面凹槽的底面配合正好围成所需要的复杂表面结构对应部位形状，在所述预制金属件中填充有填充砂，在浇铸金属液后，随着消失模由易气化材料构成的部分气化消失，所述预制金属件能够而与金属液熔合，成为目标铸件的一部分。

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体为消失模铸造领域，更具体为一种用于消失模的预制金属件。

背景技术

消失模铸造，又称实型铸造，该法按EPC工艺先制成泡塑模型，涂挂特制涂料，干燥后置于特制砂箱中，填入干砂，三维振动紧实，抽真空状态下浇铸，模型气化消失，金属置换模型，复制出与泡塑模一样的铸件，冷凝后释放真空，从松散的砂中取出铸件，进行下一个循环。

消失模铸造方法由于采用易加工的泡塑模型模仿零件形状，因此，该法最突出的优点就是零件的形状不受传统的铸造工艺的限制，解放了机械设计工作者，使其根据零件的使用性能，可以自由地设计最理想的铸件形状。另外，由于采用了无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，这使得干砂可以轻易回收，同时也根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品。

尽管消失模铸造方法具有上述的优点，其同时也存在工艺控制的难点，目前困扰技术人员的一个普遍难题就是对于某些具有复杂表面结构的铸件，其消失模的相应部位也比较复杂或细小，这就使得在将烘干的泡塑气化模具放于底砂上并按工艺要求进行填砂时，干砂很难流入模具的这些部位，这种情况下，一旦进行浇注，消失模在熔融金属的高温下气化后，熔融金属将继续毫无阻挡地流入干砂未成功填入的部位，铸件冷凝后翻箱，铸件很大几率会因表面的凸起问题而报废，即使勉强不报废，也要进行大加工量的切割或打磨，除了增加生产成本，也容易对铸件造成二次损坏。

目前，已知铸造领域的技术人员曾尝试以下两种方法来解决复杂部位的填充问题：一种方法是预制补位件安装在消失模的复杂部位，填砂振实时该补位件与消失模型一起被干砂紧密包裹，填补了不容易被干砂填充的空腔或缝隙，在该方法中，该补位件当然应该是不易被熔融金属烧损或冲刷且翻箱后容易移除的部件，另一种方法则是通过某种阻挡手段的辅助在消失模型的相关部位预填干砂，然后再放入砂箱填砂。

上述两种方法理论上都有解决干砂填充问题的可能，但其缺点显而易见，第一种方法需要预制补位件，该补位件应当是能够安装在消失模型的表面细小结构内，这就大大限制了其可应用的场合，而且，即使产品结构允许采用补位件，且该补位件的制造、安装也比较复杂，可能用到粘接剂造芯技术和定位技术，第二种方法则由于泡塑模型的复杂结构和低强度问题，可能根本无法进行所谓的预填和紧实操作。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提出一种用于消失模的预制金属件，采用该预制金属件进行消失模铸造，不但能非常有效的解决具有复杂表面结构消失模的干砂填充问题，还能大大提高生产效率和铸件质量，节约成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种用于消失模的预制金属件，该预制金属件使用与铸件相同或相似的金属材料制作而成，该预制金属件以嵌入的方式安装在消失模上，所述消失模是用于铸造具有复杂表面结构的铸件的消失模，在该消失模的与目标铸件的复杂表面结构对应部位预先加工表面凹槽，该表面凹槽覆盖目标铸件的复杂表面结构对应部位；所述预制金属件的尺寸要求为：该预制金属件的外壁能与消失模上的表面凹槽的内壁紧密配合，该预制金属件内表面的形状与消失模上的表面凹槽的底面配合正好围成所需要的复杂表面结构对应部位形状。

作为对上述技术方案的进一步改进，在所述预制金属件中填充有填充砂，所述填充砂以所述预制金属件为模具得到机械或气压紧实，使其在预制金属件中能保持形状。