本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域和模具加工領(lǐng)域，具體是指一種高精密的陶瓷鑄造模具生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
鑄造是一種古老的制造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鑄大型鑄件的質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有重要的地位。鑄造技術(shù)的發(fā)展也很迅速，特別是19世紀(jì)末和20世紀(jì)上半葉，出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法，如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續(xù)鑄造等，在20世紀(jì)下半葉得到完善和實(shí)用化。鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方法，制造成本低，工藝靈活性大，可以獲得復(fù)雜形狀和大型的鑄件，在機(jī)械制造中占有很大的比重，如機(jī)床占60～80％，汽車占25％，拖拉機(jī)占50～60％。傳統(tǒng)的鑄造模型只能進(jìn)行一次加工，在進(jìn)行大批量加工時(shí)，不但成本高昂，且每個(gè)零件的質(zhì)量不穩(wěn)定，波動(dòng)和誤差很大。
這樣，存在加工效率低下，加工成本高昂，產(chǎn)品質(zhì)量無法精確保障，尺寸波動(dòng)大等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高精密的陶瓷鑄造模具生產(chǎn)工藝，通過采用本工藝，從而能制作出高精度的鑄造模具，提高鑄件的精度，能夠鑄造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬工件，且加工效率大大提高；鑄造精度能達(dá)到0.1mm；且模具可以多次重復(fù)使用，提高精度的同時(shí)降低了鑄造成本沒提高了經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種高精密的陶瓷鑄造模具生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
(1)設(shè)計(jì)模具：根據(jù)產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出模具，并畫出模具的結(jié)構(gòu)圖紙和加工中需要的夾具；
(2)制造輔助工具：根據(jù)設(shè)計(jì)，制造出模具所需的夾具；
(3)制造模具骨架：采用石棉和玻璃纖維做出模型的骨架；
(4)填充骨料：填入大顆粒的陶土，做出模具的基本結(jié)構(gòu)；
(5)填充陶土：在模具的基本結(jié)構(gòu)上覆蓋一層細(xì)膩的陶土，制成陶胚；
(6)干燥：將陶胚放入風(fēng)干機(jī)中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為5—8小時(shí)；
(7)初步燒制：將干燥好的陶胚放入燒制爐中，進(jìn)行燒制，燒制成型溫度為1355℃—1425℃；
(8)內(nèi)部缺陷檢測：燒制成型后采用超聲檢測儀檢測內(nèi)部是否有缺陷和裂縫；
(9)外形尺寸檢測：采用激光測距儀測量產(chǎn)品的幾何尺寸，并建立出產(chǎn)品的三維立體圖，并計(jì)算出每個(gè)面與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的差值，得出每個(gè)面所需釉層的厚度；
(10)上釉：首先浸入釉料漿池中，然后取出干燥，每次涂釉0.01mm，重復(fù)此步驟；然后針對不同的加工面，需要釉層的厚度不同，采用霧化噴涂機(jī)進(jìn)行局部噴涂，以達(dá)到所需加工尺寸；
(11)檢測尺寸：采用激光測距儀檢測模具的尺寸；合格后進(jìn)行下一工藝過程，不合格重復(fù)上一工藝過程；
(12)燒制成型：放入高溫窯爐中燒制成型，固化成型溫度為1450—1520℃；
(13)檢測：測量尺寸，檢測外觀，并通過X光機(jī)檢測內(nèi)部缺陷。
在工藝(1)設(shè)計(jì)模具中，對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不但要考慮到加工的邊界性，尺寸精度，還要考慮到加工材料的伸縮率和材料在自身重量下可能產(chǎn)生的形變，好的加工設(shè)計(jì)不但能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能降低加工成本，提高加工效率。
在工藝(2)制造輔助工具中，模具在前期的制造過程中，模型還很軟，搬動(dòng)比較麻煩，在整個(gè)加工過程中采用輔助工具進(jìn)行搬動(dòng)和加工都非常的方便；這樣不但能保證加工精度和加工效率，還能提高模具的質(zhì)量。
在工藝(3)制造模具骨架中，模具骨架不但能提高模具在燒制前的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還能提高模具的加工性能；在模具燒制完成后，還能在內(nèi)部形成加強(qiáng)筋，能大大提高模具的強(qiáng)度，和耐火性能。
在工藝(6)干燥中，風(fēng)速和溫度很重要，溫度過高或者風(fēng)速很大，都可能造成模具的開裂或者局部收縮過大，導(dǎo)致模具報(bào)廢或者出現(xiàn)加工誤差過大的情況；如果風(fēng)速過小或者溫度過低會導(dǎo)致加工時(shí)間過長，效率大大降低；且模具可能在自身重量的作用下產(chǎn)生形變，導(dǎo)致幾何尺寸誤差變大，降低模具的質(zhì)量。
在工藝(7)初步燒制中，時(shí)間和溫度的把握很重要，溫度過低，內(nèi)部成分化學(xué)反應(yīng)不完全，導(dǎo)致產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)品的幾何尺寸變化劇烈，降低產(chǎn)品精度。
在工藝(8)內(nèi)部缺陷檢測中，通過超聲檢測以夠檢測出模具內(nèi)部存在的肉眼不可見的裂縫，防止殘次品進(jìn)入下一步加工工序，浪費(fèi)加工成本。
進(jìn)一步地，本發(fā)明公開了一種高精密的陶瓷鑄造模具生產(chǎn)工藝的優(yōu)選方法，即：所述工藝(2)制造輔助工具中，夾具材質(zhì)為鋁。鋁材質(zhì)軟，加工方便，能有效節(jié)約加工成本。
進(jìn)一步地，所述工藝(3)制造模具骨架中，首先將石棉沖壓成薄片狀，然后一層石棉一層玻纖累積成立體形狀。這樣，由面到立體的加工方法不但能極大簡化加工難度，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，極大的提高了加工效率，降低了加工時(shí)間。
進(jìn)一步地，所述工藝(4)填充骨料中，將干燥的陶土粉末，采用振動(dòng)裝置填充進(jìn)模具骨架中，然后加入少量水，振動(dòng)緊實(shí)；振動(dòng)的方法不但能將陶土充分填入骨架的空隙中，還能使整個(gè)模具便能緊實(shí)，提高模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
進(jìn)一步地，所述工藝(5)填充陶土中，采用噴曬一遍陶土粉末，噴曬一次水，一層層積累成型。這樣不但均勻的將陶土陶土涂抹在模具上，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。
進(jìn)一步地，所述工藝(6)干燥中，干燥溫度干燥溫度為52℃，風(fēng)速為2.15m/s。
進(jìn)一步地，所述工藝(12)燒制成型中，成型溫度為1462℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果為：
(1)通過采用本工藝，從而能制作出高精度的鑄造模具，提高鑄件的精度，能夠鑄造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬工件，且加工效率大大提高。
(2)通過采用本工藝，鑄造精度能達(dá)到0.1mm；且模具可以多次重復(fù)使用，提高精度的同時(shí)降低了鑄造成本沒提高了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1：
一種高精密的陶瓷鑄造模具生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟：
(1)設(shè)計(jì)模具：根據(jù)產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出模具，并畫出模具的結(jié)構(gòu)圖紙和加工中需要的夾具；
(2)制造輔助工具：根據(jù)設(shè)計(jì)，制造出模具所需的夾具；
(3)制造模具骨架：采用石棉和玻璃纖維做出模型的骨架；
(4)填充骨料：填入大顆粒的陶土，做出模具的基本結(jié)構(gòu)；
(5)填充陶土：在模具的基本結(jié)構(gòu)上覆蓋一層細(xì)膩的陶土，制成陶胚；
(6)干燥：將陶胚放入風(fēng)干機(jī)中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為5—8小時(shí)；
(7)初步燒制：將干燥好的陶胚放入燒制爐中，進(jìn)行燒制，燒制成型溫度為1355℃—1425℃；
(8)內(nèi)部缺陷檢測：燒制成型后采用超聲檢測儀檢測內(nèi)部是否有缺陷和裂縫；
(9)外形尺寸檢測：采用激光測距儀測量產(chǎn)品的幾何尺寸，并建立出產(chǎn)品的三維立體圖，并計(jì)算出每個(gè)面與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的差值，得出每個(gè)面所需釉層的厚度；
(10)上釉：首先浸入釉料漿池中，然后取出干燥，每次涂釉0.01mm，重復(fù)此步驟；然后針對不同的加工面，需要釉層的厚度不同，采用霧化噴涂機(jī)進(jìn)行局部噴涂，以達(dá)到所需加工尺寸；
(11)檢測尺寸：采用激光測距儀檢測模具的尺寸；合格后進(jìn)行下一工藝過程，不合格重復(fù)上一工藝過程；
(12)燒制成型：放入高溫窯爐中燒制成型，固化成型溫度為1450—1520℃；
(13)檢測：測量尺寸，檢測外觀，并通過X光機(jī)檢測內(nèi)部缺陷。
在工藝(1)設(shè)計(jì)模具中，對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不但要考慮到加工的邊界性，尺寸精度，還要考慮到加工材料的伸縮率和材料在自身重量下可能產(chǎn)生的形變，好的加工設(shè)計(jì)不但能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能降低加工成本，提高加工效率。
在工藝(2)制造輔助工具中，模具在前期的制造過程中，模型還很軟，搬動(dòng)比較麻煩，在整個(gè)加工過程中采用輔助工具進(jìn)行搬動(dòng)和加工都非常的方便；這樣不但能保證加工精度和加工效率，還能提高模具的質(zhì)量。
在工藝(3)制造模具骨架中，模具骨架不但能提高模具在燒制前的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還能提高模具的加工性能；在模具燒制完成后，還能在內(nèi)部形成加強(qiáng)筋，能大大提高模具的強(qiáng)度，和耐火性能。
在工藝(6)干燥中，風(fēng)速和溫度很重要，溫度過高或者風(fēng)速很大，都可能造成模具的開裂或者局部收縮過大，導(dǎo)致模具報(bào)廢或者出現(xiàn)加工誤差過大的情況；如果風(fēng)速過小或者溫度過低會導(dǎo)致加工時(shí)間過長，效率大大降低；且模具可能在自身重量的作用下產(chǎn)生形變，導(dǎo)致幾何尺寸誤差變大，降低模具的質(zhì)量。
在工藝(7)初步燒制中，時(shí)間和溫度的把握很重要，溫度過低，內(nèi)部成分化學(xué)反應(yīng)不完全，導(dǎo)致產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)品的幾何尺寸變化劇烈，降低產(chǎn)品精度。
在工藝(8)內(nèi)部缺陷檢測中，通過超聲檢測以夠檢測出模具內(nèi)部存在的肉眼不可見的裂縫，防止殘次品進(jìn)入下一步加工工序，浪費(fèi)加工成本。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，公開了一種高精密的陶瓷鑄造模具生產(chǎn)工藝的優(yōu)選方法，即：所述工藝(2)制造輔助工具中，夾具材質(zhì)為鋁。鋁材質(zhì)軟，加工方便，能有效節(jié)約加工成本。
進(jìn)一步地，所述工藝(3)制造模具骨架中，首先將石棉沖壓成薄片狀，然后一層石棉一層玻纖累積成立體形狀。這樣，由面到立體的加工方法不但能極大簡化加工難度，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，極大的提高了加工效率，降低了加工時(shí)間。
進(jìn)一步地，所述工藝(4)填充骨料中，將干燥的陶土粉末，采用振動(dòng)裝置填充進(jìn)模具骨架中，然后加入少量水，振動(dòng)緊實(shí)；振動(dòng)的方法不但能將陶土充分填入骨架的空隙中，還能使整個(gè)模具便能緊實(shí)，提高模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
進(jìn)一步地，所述工藝(5)填充陶土中，采用噴曬一遍陶土粉末，噴曬一次水，一層層積累成型。這樣不但均勻的將陶土陶土涂抹在模具上，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。
進(jìn)一步地，所述工藝(6)干燥中，干燥溫度干燥溫度為52℃，風(fēng)速為2.15m/s。
進(jìn)一步地，所述工藝(12)燒制成型中，成型溫度為1462℃。本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例1相同，不再贅述。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。