[实用新型]精确定位自硬树脂砂型模具

说明书

技术领域

本实用新型属于模具制造技术领域，具体涉及一种能够精确定位自硬树脂砂型模具。

背景技术

铝硅合金的铸造工艺方法很多，有高压铸造、低压铸造、砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造等。目前，对于重量较大的铸件（如高压开关用重量在20kg以上的铝硅合金铸件），生产中最常用的工艺是砂型铸造和金属型铸造。在实际生产中，用户陆续对铝硅合金产品的开发提出了新的要求，不但要求缩短新产品的试制周期、降低产品的价格，而且还对铸件的性能提出了更高的要求。在生产中经常使用的是金属型铸造工艺，但金属型铸造用模具的制作周期长，一般需3～5个月的时间，而且模具的制造费用高，每套模具的价格在6～12万元之间不等。按照常规思路，铸造生产时砂型模具的合模定位是靠砂箱上的定位装置来实现的，但这对于品种多、批量小、铸件体积差别大的高压开关用铝硅合金铸件来讲显然是不合适的。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，定位精度高，可满足砂型模具倾转浇注工艺要求的精确定位自硬树脂砂型模具。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：该精确定位自硬树脂砂型模具，具有由自硬砂制成的砂型模具本体，其特征在于：所述砂型模具本体由两个半模构成，在两个半模的分型面侧分别设置有相互配合的起合模定位作用的导柱和导套，所述导柱和导套至少为两套；所述砂型模具本体的外侧设有底板、挡板和固定板，对应砂型模具本体的浇注口侧的固定板设有合金液通过口，通过口侧固定设置有贮料斗，底板上设有用于支撑砂型模具本体水平状态的第一支脚和铰链，所述挡板上设有在支撑砂型模具本体翻转后与所述铰链配合支撑的第二支脚，在砂型模具本体的浇注口位置设置有过滤网。

采用上述技术方案的有益效果：该精确定位自硬树脂砂型模具采用美国Ashland化学公司技术生产的CP5000系列铸造用树脂作为型砂粘结剂。CP5000系列铸造用树脂是铝、镁等有色金属砂型铸造专用的在室温下固化的树脂，有两种组分组成，两组分之间独特的化学反应性能使得砂型模具在浇注温度较低的情况下也有很好的溃散性，这也是其它铸造用树脂所无法比拟的。使用该技术制作的砂型模具，在室温下10～30分钟内可完全硬化，脱模后1小时即可用于浇注生产，整个固化过程不需加热。再加上CP5000系列铸造用树脂本身几乎无刺激性气味，因而使劳动环境也得到了很好地改善。在倾转浇注技术中，由于倾转浇注时合金液流平稳、对模具型腔的冲刷力小，避免了合金液流在浇道中或型腔内的紊流或飞溅，能实现合金液流在模具型腔中的层流充填，实现顺序排气，因而可得到组织致密、机械性能较高的铸件。浇注时，在浇注系统中设置过滤网，可以有效地减少铝硅合金液中夹杂物的含量。由于去除了一部分在结晶时可以做为晶核的夹杂物，可使铝硅合金液相在更低的温度下才能形核，因而使铝硅合金的相和共晶相的结晶过冷度增大，自发形核的数目增多，从而细化了铝硅合金的微观组织，加速了铝硅合金的凝固过程，提高了铝硅合金铸件的机械性能。铸件的热处理，充分提高铸件的机械性能，改善铸件的切削加工性能；稳定铸件的组织和尺寸；消除由于铸件壁厚不均匀、快速冷却等所造成的内应力；消除偏析和针状组织。按照常规思路，铸造生产时砂型模具的合模定位是靠砂箱上的定位装置来实现的，但这对于品种多、批量小、铸件体积差别大的高压开关用铝硅合金铸件来讲显然是不合适的。由于自硬树脂砂的强度较高，经反复试验、对比分析后，在自硬树脂砂型铸造模具中使用了导柱、导套定位装置，这样不但解决了自硬树脂砂型铸造模具两半模的精确定位问题，而且由于不需要使用砂箱定位，可在砂型模具自硬后立即去掉制模时所使用的砂箱，大大节约了制作树脂砂型模具所需的砂箱数量，不仅缩短了铸造用模具的制作周期，而且还节省了大量的模具制作费用。

在本项目的研究过程中，每个工艺步骤都在生产现场进行了大量的试验验证。并进行了一个月的批量试生产，用自硬树脂砂型模具的倾转浇注新工艺生产了50吨高压开关用铝硅合金铸件。机加后产品的性能检测表明，铸件的组织致密，成品率在90％以上，各项性能指标都达到或超过了技术攻关设计任务书中规定的要求。

用铸造新工艺生产的铸件(材料ZL101A)的机械性能如下表所示。

附图说明

图1为倾转浇注专用砂型模具结构示意图。

图2为倾转浇注专用砂型模具倾转状态的结构示意图。

图3为倾转浇注专用砂型模具倾转完全状态的结构示意图。

图4导套的结构示意图。

图5导柱的结构示意图。