本發(fā)明涉及一種將熔融金屬送入地型和鑄型的設(shè)備的模具，具體的說(shuō)是一種軟硬雙模模具及其制作方法。

背景技術(shù)：

水冷式球墨鑄鐵管澆注系統(tǒng)使用的落槽磚，其形狀不規(guī)則，產(chǎn)品尺寸不一，表面粗糙，無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率沒(méi)有保障。一體成型落槽磚的批量生產(chǎn)只能靠模具來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了研制出壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品成品率高、費(fèi)用低收益高的模具，本領(lǐng)域技術(shù)人員費(fèi)盡了一番周折。

根據(jù)產(chǎn)品的特性，最早采用過(guò)一體成型落槽磚鑄鋼模具生產(chǎn)，然而無(wú)法實(shí)現(xiàn)開(kāi)模；隨后研制了未開(kāi)片的樹(shù)脂模具生產(chǎn)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂制作模具加工容易、制造方便，但吸附力大，不易開(kāi)模，產(chǎn)品成品率低。由于模具與產(chǎn)品之間強(qiáng)大的吸附力，傳統(tǒng)工藝是無(wú)法克服上下模吸附力強(qiáng)大造成的開(kāi)模困難、產(chǎn)品殘缺和模具報(bào)廢的問(wèn)題。

在此基礎(chǔ)上研制了開(kāi)片式樹(shù)脂模具，解決了開(kāi)模困難的問(wèn)題，產(chǎn)品成品率也顯著提高，然而生產(chǎn)出的產(chǎn)品表面有接痕，產(chǎn)品的使用過(guò)程也受到一定的影響，模具的研制依然有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于制作落槽磚的軟硬雙模模具及其制作方法，采用該模具制作落槽磚，不僅易開(kāi)模、產(chǎn)品成品率高，而且產(chǎn)品的表面光潔度好沒(méi)有任何接痕。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括合模后內(nèi)部形成落槽磚空腔的上模、下模和兩個(gè)端蓋，所述上模包括上軟模和上硬模，下模包括下軟模和下硬模，所述上軟模緊貼上硬模的內(nèi)壁且上軟模端面包裹上硬模端面，所述下軟模緊貼下硬模的內(nèi)壁且下軟模端面包裹下硬模端面，所述上軟模、下軟模與端蓋共同形成封閉的落槽磚空腔，所述上模和下模合模后形成兩個(gè)端面，所述兩個(gè)端面與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)端蓋固定連接。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上軟模、上硬模、下軟模和下硬模上均設(shè)有滑梯式底面、左右對(duì)稱(chēng)的過(guò)渡圓弧面和工藝斜面，所述滑梯式底面通過(guò)左右對(duì)稱(chēng)的過(guò)渡圓弧面與兩側(cè)的工藝斜面相連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上軟模、上硬模、下軟模和下硬模上分別設(shè)有上軟模工藝面、上硬模工藝面、下軟模工藝面和下硬模工藝面，所述上軟模工藝面上設(shè)置的半球形下軟模定位銷(xiāo)與下軟模工藝面上的半球形凹孔對(duì)應(yīng)，所述上軟模工藝面、上硬模工藝面、下軟模工藝面和下硬模工藝面上均對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)固定孔。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述兩個(gè)端面和對(duì)應(yīng)的兩個(gè)端蓋上均開(kāi)設(shè)固定孔，所述端面與對(duì)應(yīng)的端蓋均通過(guò)固定孔固定連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上軟模和下軟模是由硅膠材料制成，所述上硬模和下硬模是由樹(shù)脂材料制成。

本發(fā)明還提供一種軟硬雙模模具的制作方法，包括胎具的制作和模具的制作，所述胎具制作包括上模胎具制作和下模胎具制作，所述模具制作包括上模制作、下模制作和端蓋制作，所述上模制作包括上軟模制作和上硬模制作，所述下模制作包括下軟模制作和下硬模制作，其制作順序?yàn)樯夏Ｌゾ咧谱?、上軟模制作、上硬模制作、下模胎具制作、下軟模制作、下硬模制作和端蓋制作。

本制作方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上模胎具制作包括以下步驟：制胚胎：在落槽磚尺寸相當(dāng)?shù)哪景迳习凑請(qǐng)D紙要求做出弓背向上的木質(zhì)龍骨框架內(nèi)襯，兩側(cè)底面各留出模具工藝面的位置，并將木質(zhì)龍骨框架與木板固定，用石膏在龍骨框架內(nèi)襯上堆砌成落槽磚外輪廓的胚胎；經(jīng)粗加工、半精加工和精加工石膏做成的胚胎，達(dá)到圖紙要求：拋光加工：在上述石膏胚胎的所有表面拋光，滿(mǎn)足粗糙度要求，上模胎具工藝完成。

本制作方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上模胎具制作完成后，進(jìn)行上軟模制作，所述上軟模制作包括以下步驟：將胎具兩端面各緊貼大于端面70-80mm的玻璃板作為兩端面基面和依托固定在木板上；在胎具表面和玻璃板上刷涂脫模劑；按比例調(diào)好硅膠；在胎具和玻璃板上涂刷一層調(diào)好的硅膠，晾干后加一層纖維布，再涂刷一層硅膠，加一層纖維布，直到厚度達(dá)到8-10mm；在兩端面玻璃板上刷涂8-10mm厚硅膠和纖維布的基礎(chǔ)上，繼續(xù)刷涂硅膠、加入纖維布，直到做出厚度為12-14mm的兩端面，完成上軟模制作；

所述上硬模制作包括以下步驟：上軟模干燥后在硅膠表面刷涂脫模劑；按比例調(diào)好樹(shù)脂；將調(diào)好的樹(shù)脂涂刷在上軟模表面，晾干后加入纖維布，刷涂10-12層后，做出加厚的兩端面，完成上硬模制作。

本制作方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述上模胎具、上軟模和上硬模制作完成后，上軟模、上硬模連同上模胎具翻轉(zhuǎn)成弓背向下，按照上模胎具的制作步驟完成下模胎具的制作；之后，在所述上軟模的上軟模工藝面上制作半球形下軟模定位銷(xiāo)，接著，按照上軟模的制作步驟制作下軟模，在下軟模上與下軟模定位銷(xiāo)對(duì)應(yīng)處自然形成半球形凹孔；然后按照上硬模制作步驟在下軟模上制作下硬模。

本制作方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于：上模和下模制作完成后，自上而下在下硬模工藝面、下軟模工藝面、上軟模工藝面和上硬模工藝面對(duì)應(yīng)處開(kāi)設(shè)固定孔并固定，在端面與端蓋對(duì)應(yīng)處開(kāi)設(shè)固定孔并固定。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的有益效果是：

本發(fā)明采用軟硬雙模模具制作一體成型落槽磚，該模具采用硅膠和樹(shù)脂制成，其壽命長(zhǎng)、易開(kāi)模、產(chǎn)品成品率高，制得的成品表面光潔度高，在本行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)制得的落槽磚產(chǎn)品在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位，為行業(yè)發(fā)展指明了新方向，突破了生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了由不可能到可能的轉(zhuǎn)變。

由硅膠制作的軟模耐高溫、耐腐蝕、抗老化、抗紫外線(xiàn)性強(qiáng)，其使用壽命長(zhǎng)，具有高回彈性和良好的表面不粘性，由于一體成型落槽磚封存于上下軟模內(nèi)，硅膠制作軟模的特性決定軟模開(kāi)模容易且產(chǎn)品表面光潔度高。

樹(shù)脂具有固化方便、粘結(jié)力強(qiáng)的特性，所以由樹(shù)脂制成的硬模，力學(xué)性質(zhì)好，尺寸穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。且制造方便、加工容易為模具的優(yōu)選材料。

在落槽磚生產(chǎn)過(guò)程中，采用邊澆注邊振動(dòng)的方法，使得物料均勻被澆注到模具落槽磚空腔內(nèi)，為生產(chǎn)光潔度高的落槽磚提供了保障。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明弓背朝上的上軟模結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明弓背朝上的上硬模結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明弓背朝下的下軟模結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明弓背朝下的下硬模結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明上下模合模后端面結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、上軟模；2、下硬模端面；3、固定孔；4、工藝斜面；5、下軟模定位銷(xiāo)；6、過(guò)渡圓弧面；7、滑梯式底面；8、上硬模；9、下軟模；10、凹孔；11、下軟模端面；12、下硬模；13、上軟模端面；14、落槽磚空腔；20、上軟模工藝面；21、上硬模工藝面；22、下軟模工藝面；23、下硬模工藝面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

一種軟硬雙模模具，其結(jié)構(gòu)如圖1-5所示，其包括合模后內(nèi)部形成落槽磚空腔14的上模、下模和兩個(gè)端蓋，所述端蓋包括兩個(gè)大小不等的大端蓋和小端蓋，合模后形成大小不等的兩個(gè)端面，分別為大端面和小端面，所述大端面與大端蓋固定連接，合模后的小端面與小端蓋固定連接。

所述上模包括上軟模1和上硬模8，下模包括下軟模9和下硬模12，所述上軟模1緊貼上硬模8的內(nèi)壁且上軟模端面13包裹上硬模端面，所述下軟模9緊貼下硬模12的內(nèi)壁且下軟模端面11包裹下硬模端面2，所述上軟模1、下軟模9與端蓋共同形成封閉的落槽磚空腔14。

如圖1所示，所述上軟模1上設(shè)有上軟模工藝面20，所述上軟模工藝面20上設(shè)有半球形的下軟模定位銷(xiāo)5與下軟模工藝面22上的半球形凹孔10對(duì)應(yīng)，這樣，上軟模1和下軟模9靠下模定位銷(xiāo)5和凹孔10完好定位。所述上軟模工藝面20上還開(kāi)設(shè)固定孔3，通過(guò)所述固定孔3與開(kāi)設(shè)在上硬模8、下軟模9和下硬模12固定連接。

如圖2-4所示，所述上硬模8、下軟模9和下硬模12上分別設(shè)有上硬模工藝面21、下軟模工藝面22和下硬模工藝面23，所述上硬模工藝面21、下軟模工藝面22和下硬模工藝面23上均開(kāi)設(shè)固定孔3，上模和下模通過(guò)工藝面上設(shè)置的固定孔3用螺栓固定。

如圖5所示，所述上模和下模固定連接后形成大小不等的兩個(gè)端面，分別為大端面和小端面，所述大端面、小端面分別和與之對(duì)應(yīng)連接的大端蓋、小端蓋上均開(kāi)設(shè)固定孔3，也就是，大端面與大端蓋、小端面與小端蓋均通過(guò)固定孔3用螺栓固定連接。

如圖1-4所示，所述上軟模1、上硬模8、下軟模9和下硬模12上均設(shè)有滑梯式底面7、左右對(duì)稱(chēng)的過(guò)渡圓弧面6和工藝斜面4，所述滑梯式底面7通過(guò)左右對(duì)稱(chēng)的過(guò)渡圓弧面6與兩側(cè)的工藝斜面4相連接。模具上滑梯式底面7、過(guò)渡圓弧面6和工藝斜面4的設(shè)置為生產(chǎn)出具有滑梯式底面7、過(guò)渡圓弧面6和工藝斜面4的落槽磚提供了可能。由這種軟硬雙模模具直接制得的一體成型落槽磚尺寸精準(zhǔn)、表面光滑，整體強(qiáng)度大、耐高溫，使用壽命長(zhǎng)?；菔降酌?與側(cè)壁連接處的過(guò)渡圓弧面6以及工藝斜面4的設(shè)置使得粘鐵面積小且鐵水澆入時(shí)接觸相對(duì)平緩，有效的防止了鐵水外溢、鐵豆飛濺，且使用完畢易于清理。其產(chǎn)品表面光潔無(wú)接縫痕跡，能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。

所述上軟模1和下軟模9是由硅膠材料制成，上軟模1和下軟模9與端蓋形成落槽磚空腔14，落槽磚成品直接被上軟模1和下軟模9包裹，硅膠材料回彈性大和表面良好的不粘性，易于脫模和制得表面光滑的一體成型落槽磚；所述上硬模8和下硬模12是由樹(shù)脂材料制成，樹(shù)脂材料固化方便、力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性好，方便形成落槽磚的模型。軟硬雙模結(jié)合方可制得滿(mǎn)足生產(chǎn)需求、光潔度高的落槽磚成品。

本發(fā)明還提供一種軟硬雙模模具的制作方法，包括以下步驟：上模制作、下模制作和端蓋制作，所述上模制作包括上模胎具制作、上軟模1制作和上硬模8制作；所述下模制作包括下模胎具制作、下軟模9制作和下硬模12制作；所述端蓋制作包括合模后與大端面配合的大端蓋制作和合模后與小端面配合的小端蓋制作。

模具制造過(guò)程中，上模和下模是相對(duì)而言的，可以先制造上模也可以先制造下模，但是整個(gè)制作步驟大同小異。下面以先制作上模為例詳細(xì)說(shuō)明上述軟硬雙模模具的具體制作步驟：

一、上模制作步驟：先制作上模的胎具，在胎具的基礎(chǔ)上依次制作上軟模和上硬模。

1、上模胎具制作步驟包括：

畫(huà)圖設(shè)計(jì)制作上模胚胎的具體尺寸；

制胚胎：在與落槽磚尺寸大小相當(dāng)?shù)哪景迳习凑赵O(shè)計(jì)圖紙的要求作出弓背向上的木質(zhì)龍骨框架、內(nèi)襯，兩側(cè)底面留出70-80mm的工藝面，并將木質(zhì)龍骨框架與木板固定，之后用石膏在龍骨框架內(nèi)襯上堆砌成落槽磚外輪廓的胚胎；

粗加工：待石膏半凝固時(shí)，對(duì)缺陷部分填補(bǔ)，多余材料剔除，兩工藝面的底面各留出70-80mm的工藝面；

半精加工：在石膏凝固前按照?qǐng)D紙尺寸要求進(jìn)行半精加工，給精加工留出余量；

精加工，石膏凝固后進(jìn)行精加工達(dá)到圖紙要求；

拋光加工：用拋光布輪、水砂紙?jiān)谒斜砻鎾伖?，達(dá)到0.8以上的粗糙度要求，上模胎具工藝完成。

如果有落槽磚產(chǎn)品，用此落槽磚產(chǎn)品做胎具就可以了，在落槽磚產(chǎn)品的表面就可以制作模具的上模和下模了，制上模胎具和下模胎具的步驟就可以省略了。

2、上軟模1制作步驟包括：

將上模胎具大小端面緊貼大于端面70-80mm的玻璃板作為兩端面基面和依托，并將基面和依托固定在木板上；

刷涂脫模劑：將脫模劑刷涂在胎具表面和玻璃板上，方便制成的上軟模2與胎具的表面、玻璃板表面順利脫開(kāi)；

按比例調(diào)至硅膠，將調(diào)好的硅膠在刷涂過(guò)脫模劑的胎具表面和玻璃板表面上涂刷一層，晾干后加入2﹟纖維布，再涂刷一層硅膠，以此類(lèi)推直到涂刷厚度達(dá)到8-10mm，同時(shí)做出加厚的兩端面，所述兩端面的厚度為12-14mm；

3、上硬模8制作包括以下步驟：

上軟模1干燥后在其表面刷涂脫模劑，方便制成的上硬模8與原來(lái)的上軟模1脫離；

按比例調(diào)好樹(shù)脂，將調(diào)好的樹(shù)脂涂刷在上軟模1表面，自然晾干后加入4﹟纖維布，以此類(lèi)推刷涂10-12層，同時(shí)做出加厚的兩端面。

二、下模制作步驟：先制作下模的胎具，在下模胎具的基礎(chǔ)上依次制作下軟模9和下硬模12。

1、下模模具制作步驟包括：

制胚胎：所述上模胎具、上軟模1和上硬模9制作完成后，將上模胎具木板和制作上模的玻璃板拆掉，上軟模1、上硬模9連同上模胎具翻轉(zhuǎn)形成弓背向下，采用膠泥和橡皮泥將其固定在木板上并在翻轉(zhuǎn)的龍骨框架內(nèi)襯內(nèi)表面上填充石膏制成落槽磚內(nèi)模胚胎，形成落槽磚下膜輪廓胚胎；

粗加工：待石膏半凝固時(shí)，對(duì)缺陷部分填補(bǔ)，多余材料剔除，兩工藝面的底面各留出70-80mm的工藝面；

半精加工：在石膏凝固前按照?qǐng)D紙尺寸要求進(jìn)行半精加工，給精加工留出余量；

精加工，石膏凝固后進(jìn)行精加工達(dá)到圖紙要求；

拋光加工：用拋光布輪、水砂紙?jiān)谒斜砻鎾伖猓_(dá)到0.8以上的粗糙度要求，下模胎具工藝完成。

2、下軟模9制作工藝包括以下步驟：

將下模胎具大小端面緊貼大于端面70-80mm的玻璃板作為兩端面基面和依托固定在木板上，并在翻轉(zhuǎn)后的上軟模1的上軟模工藝面20的兩側(cè)制作半球形下軟模定位銷(xiāo)5；

制作完成下軟模定位銷(xiāo)5后，將脫模劑刷涂在胎具表面和玻璃板表面上；

將調(diào)好的硅膠在胎具和玻璃板上涂刷一層，晾干后加入2﹟纖維布，再涂刷一層硅膠，以此類(lèi)推直到厚度達(dá)到8-10mm，同時(shí)做出加厚的兩端面12-14mm；

刷涂過(guò)程中，下軟模9的半球形定位凹孔10隨上軟模1的下模定位銷(xiāo)5自然形成硅膠軟模；

3、下硬模12制作工藝包括以下步驟：

待下軟模9干燥后在硅膠表面刷涂脫模劑；

將調(diào)好的樹(shù)脂涂刷在下軟模9的表面，自然晾干后加入4﹟纖維布，以此類(lèi)推刷涂10-12層，同時(shí)做出加厚的兩端面。

三、端蓋的制作步驟：

1、上模和下模均制作完成后，用手槍鉆自上而下在已制好、合模在一起的下硬模工藝面23、下軟模工藝面22、上硬模工藝面21和上軟模工藝面20上等距離開(kāi)三個(gè)以上∮10-12的固定上下模的固定孔3，之后用螺栓固定，以方便生產(chǎn)過(guò)程的拆裝。各固定孔3的間距為100-200mm為宜。

2、用樹(shù)脂材料在合模后的大端面、小端面處制作與大端面、小端面同樣尺寸的大端板和小端蓋，其厚度為8-10mm,然后在端蓋和端面的連接處配鉆∮10-12mm通孔，之后用螺栓將端面與端蓋固定。

到此為止，軟硬雙模模具的已經(jīng)制作完成。

在使用上述軟硬雙模模具生產(chǎn)落槽磚過(guò)程中，其制作工藝如下：

將硬模的內(nèi)表面和軟模的內(nèi)、外表面清理干凈，然后在軟模的內(nèi)外表面、硬模的內(nèi)表面與端蓋的內(nèi)表面刷涂脫模劑后用螺栓將上下模、小端面與小端蓋固定，實(shí)現(xiàn)合模；

將合模后的模具弓背向下固定在工藝支架上，然后將此工藝支架放置在振動(dòng)平臺(tái)上，并使模具大端面平行于振動(dòng)平臺(tái)；

澆注物料：從大端面處澆注物料，邊澆注，邊振動(dòng)，物料以與端面平齊，不再冒泡為準(zhǔn)，停止振動(dòng)，用螺栓將大端面與大端蓋固定；

開(kāi)模：24小時(shí)后開(kāi)模，先將固定螺栓擰開(kāi)，按照先開(kāi)上模后開(kāi)下模，先開(kāi)硬模后開(kāi)軟模的順序開(kāi)模，輕柔的揭下軟模，脫模后即制得光潔度高、無(wú)接縫痕跡的一體成型落槽磚成品。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。