[發明專利]一種非預埋式異型彎曲水道熱作模具及其制造方法

無效

• 申請號: 201310451338.4
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103522026A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 胡平;趙立信;賀斌;盈亮
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23P15/24
• 分類號: B23P15/24;B22C9/22;B22C9/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 范爍;李洪福

1.一種非預埋式異型彎曲水道熱作模具的制造方法，其特征在于包括如下步驟：

A.鑄態模具毛坯制作：

①前期準備：將制作好的具有模具表面形狀的鑄型、異型彎曲水道芯整體結構和澆注系統裝配合箱待澆注；

所述異型彎曲水道芯整體結構包括多條異型彎曲水道芯、固定在所述異型彎曲水道芯兩端的進、出集水槽固定芯和將進、出集水槽固定芯固定的整體固定芯；所述異型彎曲水道芯為陶瓷芯，所述進、出集水槽固定芯為砂芯或所述異型彎曲水道芯整體結構為采用3D打印技術制作的整體芯結構；

②鑄造工序：將符合材質要求的合金鋼液按澆注工藝進行澆注后，冷卻、開箱、除澆冒口、清砂、噴丸、熱處理、后處理和探傷檢查；

B.鑄態模具毛坯的粗加工：

包括鑄態模具毛坯型面粗加工、淬火、回火；

所述鑄態模具毛坯型面粗加工是對經熱處理后的模具毛坯，以模具毛坯底平面為基準面進行型面粗加工，如存在顯著缺陷進行焊補；

C.鑄態模具毛坯的精加工：

包括鑄態模具毛坯型面及配合面的精加工和型面PVD鍍層。

2.根據權利要求1所述的非預埋式異型彎曲水道熱作模具的制造方法，其特征在于：當所述異型彎曲水道芯為陶瓷芯時，在所述進、出集水槽固定芯外側還設有用于固定陶瓷芯的金屬定位模板。

3.根據權利要求1所述的非預埋式異型彎曲水道熱作模具的制造方法，其特征在于：鑄態模具毛坯制作中的清砂是指當采用陶瓷芯作為異型彎曲水道芯時，澆注后采用苛性鉀溶液脫芯；當異型彎曲水道芯整體結構為采用3D打印技術制作的砂型結構時，澆注完成后采用高壓水槍清除砂芯。

4.根據權利要求1所述的非預埋式異型彎曲水道熱作模具的制造方法，其特征在于：鑄態模具毛坯制作中的熱處理是指對澆注完成后的模具毛坯進行軟化退火，在200℃以下裝爐，升溫速度≤80℃/小時，保溫溫度860-900℃，保溫時間10-12小時后爐冷至300-400℃，出爐空冷。

5.根據權利要求1所述的非預埋式異型彎曲水道熱作模具的制造方法，其特征在于：所述焊補是指在當焊補時間大于1小時，在常溫下將鑄態模具毛坯放入高溫爐，隨爐升溫到300-350℃，保溫0.5-1小時，再將高溫爐升溫到500-600℃，保溫2-3小時，爐冷至200-250℃，出爐空冷然后焊補；當焊補時間小于1小時，在常溫下將鑄態模具毛坯放入高溫爐，隨爐升溫至600-650℃，保溫2-3小時，爐冷至200-250℃，出爐空冷然后焊補。

6.根據權利要求1所述的非預埋式異型彎曲水道熱作模具的制造方法，其特征在于：鑄態模具毛坯的粗加工中的淬火是指室溫下將鑄態模具毛坯放入爐中，升溫到450-500℃，保溫0.5-1小時，繼續升溫至850-900℃，保溫0.5-1小時，再加熱至1100-1200℃，保溫8-10小時，然后采用油淬；回火是指200℃以下裝爐，升溫至300-350℃，保溫6-8小時，出爐空冷。

7.一種非預埋式異型彎曲水道熱作模具，其特征在于：所述模具內設有用于冷卻水流經的進、出集水槽和多條將所述進、出集水槽連通的異型彎曲水道；所述異形彎曲水道包括主干水道和至少1條與所述主干水道相連通的分流水道；所述模具型面設有PVD鍍層。

8.根據權利要求7所述的非預埋式異型彎曲水道熱作模具，其特征在于：所述異型彎曲水道為澆注后去除采用陶瓷芯制作的異型彎曲水道芯或采用3D打印技術制作的砂芯形成的，所述異型彎曲水道的截面為圓形、方形、三角形及其他根據冷卻需要設定的異型形狀。