[发明专利]采用离心方法制备厚壁金属模具的生产方法

说明书

本发明提供了一种采用离心方法制备厚壁金属模具的生产方法，用于制备金属模具，主要包括以下步骤：S1、冶炼铁水，所述铁水成分为亚共晶铸铁成分；S2、当铁水温度达到1320‑1350℃时，将铁水出炉到铁水包内；S3、当铁水温度降至1270‑1300℃时，将铁水浇注至离心机的金属铸型内，离心铸造所述金属模具。本发明所述的采用离心方法制备厚壁金属模具的生产方法，可替代原有静态浇注法制备金属模具，制备过程中将液体金属注入高速旋转的金属铸型内，使金属液做离心运动充满金属铸型和形成金属模具，有助于液体金属中气体和夹杂物的排除；改善金属的结晶过程，从而改善金属模具的机械性能和物理性能。

技术领域

本发明涉及金属模具制造技术领域，特别涉及一种采用离心方法制备厚壁金属模具的生产方法。

背景技术

静态浇注是浇注成型中较为简单和使用范围较为广泛的一种方法，其通过将浇注原料(通常是单体、预聚体或单体溶液等)注入模具型芯中，待其完成聚合或缩聚反应而固化，从而得到与模具型腔相似的制品。

模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。金属模具是一种常见的模具，其通常采用静态浇注法制备而成。

然而，采用静态浇注法浇注制备金属模具需要用到砂型模具，其芯体采用铁砖垒砌而成，表面挂砂，再通过刮板造型，外皮采用砂箱、铁桶造型，底注切线水口。

采用以上模具型芯制备金属模具，尤其是制备厚壁金属模具主要存在以下问题：

1、芯体需要使用大量铁砖，工人劳动强度大，且容易出现铁砖垒偏的现象，成型的金属模具内腔不规则，导致后期加工量不均，加工难度大，费时费力。

2、铁砖间缝隙需要使用型砂填实，导致造型过程中金属模具局部冷却不均，易出现疏松，影响金属模具的表面质量和使用寿命。

3、铁砖表面挂砂需手工拍实，劳动强度高，容易出现局部型砂强度不足，浇注后大面积粘砂的现象，影响加工效率，且制备的金属模具易出现砂眼等缺陷。

4、外皮使用砂箱造型，用砂量大，劳动强度高，冷却效果差，制备而成的金属模具整体晶粒粗大，使用寿命短。

5、底注切线水口开箱后浇口部位残留大量浇注棒，加工难度大。

6、为保证补缩效果需要较大的冒口，毛净比大，导致生产成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种采用离心方法制备厚壁金属模具的生产方法，以克服静态浇注法制备金属模具的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种采用离心方法制备厚壁金属模具的生产方法，用于制备金属模具，包括以下步骤：

S1、冶炼铁水，所述铁水成分为亚共晶铸铁成分；

S2、当铁水温度达到1320-1350℃时，将铁水出炉到铁水包内；

S3、当铁水温度降至1270-1300℃时，将铁水浇注至离心机的金属铸型内，离心铸造所述金属模具。

进一步地，

步骤S1中：所述铁水化学成分组成的质量分数％为:

C 3.0-3.5，Si 1.5-20，Mn 0.5-1.0，S≤0.03，P≤0.05，余量Fe。

进一步地，

步骤S2中：铁水出炉到铁水包内前，预先在铁水包内加入Fe75Zr2合金。

进一步地，所述Fe75Zr2合金的粒度为3-8mm。