一種復合材料模具及其制造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種復合材料模具及其制造工藝，屬于鑄造工裝設備領域。
【背景技術】
[0002]水冷金屬型離心鑄造生產氣缸套具有效率高、鑄件組織致密等優點，而在氣缸套生產企業多采用套筒式復合材料模具，傳統套筒式復合材料模具的形成過程，直接將內模具裝配于外模具中，離心鑄造氣缸套開始時，對模具進行400-45(TC預熱，模具加熱膨脹，由于內模具加熱膨脹較大，在預熱過程中，內模與外模產生一定的過盈量，然而由于外模內壁、內模外壁在加工過程中圓度及直線度誤差問題，常常使內模具與外模具之間的貼合面不可能全部過盈，而在局部產生一定的間隙(空氣)，因此，在水冷金屬型離心鑄造生產氣缸套時，這些局部間隙為熱的不良導體，常使氣缸套毛坯局部冷卻慢，從而造成毛坯整體質量不一致，同時造成鑄造廢品、機加工變形廢品等的提聞。
【發明內容】
[0003]本發明目的就在于克服上述不足，提供一種導熱性均勻、結構簡單、生產毛坯質量穩定、廢品率低的復合材料模具。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案是:
一種復合材料模具及其制造工藝，所述的復合材料模具包括內模具和外模具，所述的內模具和外模具之間設有一層石墨層。
[0005]進一步，作為一種優選方案，所述的外模具材質為HT250，所述的內模具的材質為2ICrMo 10 鋼。
[0006]進一步,作為一種優選方案,所述的石墨層的厚度為0.02?0.1mm。
[0007]—種復合材料模具的制造工藝，步驟如下:
1)、制造出用離心方法鑄造氣缸套的內模具和與之配合的外模具；
2)、在內模具外壁涂一層0.1?0.5_厚的石墨漿料，將內模具裝配于外模具中；
3)、對模具進行預熱，預熱溫度為400?450°C，模具加熱膨脹，擠壓石墨漿料；
4、石墨漿料在預熱和擠壓過程中進一步燒結形成石墨層。
[0008]進一步，作為一種優選方案，所述的石墨漿料為純凈水、粘結劑和石墨粉混合攪拌形成的混合物。
[0009]進一步，作為一種優選方案，所述的石墨層的厚度為0.02?0.1mm。
[0010]與現有技術相比，本發明結構簡單、實施成本低，效果明顯。利用復合材料模具的外模具和內模具在預熱時候內模具膨脹比外模具大，在內模外壁涂抹石墨漿料，在預熱擠壓的時候，石墨漿料可以填滿內、外模具之間的間隙，并進一步燒結形成石墨層，使外模具和內模具之間貼合更加緊密，由于石墨層良好的導熱率，是內、外模具之間導熱均勻，進而使生產出來的毛坯整體質量一致，因冷卻不均導致的廢品率和變形率明顯降低。
[0011]
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構及生產過程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。
[0014]如圖1所示，一種復合材料模具，所述的復合材料模具包括內模具2和外模具1，所述的內模具2和外模具I之間設有一層厚度為0.02?0.1mm石墨層3。外模具I材質為HT250,所述的內模具2的材質為21CrMolO鋼。
[0015]一種復合材料模具的制造工藝，步驟如下:
1)、制造出用離心方法鑄造氣缸套的內模具2和與之配合的外模具I;
2)、在內模具2外壁涂一層0.1?0.5mm厚的石墨漿料，石墨漿料為純凈水、粘結劑和石墨粉混合攪拌形成的混合物，將內模具2裝配于外模具I中；
3)、對模具進行預熱，預熱溫度為400?450°C，模具加熱膨脹，擠壓石墨漿料；
4)、石墨漿料在預熱和擠壓過程中進一步燒結形成石墨層3。
[0016]在實際生產中，離心鑄造氣缸套毛還生產前，先在內模具2外壁涂一層0.1?
0.5mm厚的石墨漿料，再將內模具2裝配于外模具I中，然后對模具進行預熱，預熱溫度400?450°C，模具加熱膨脹，由于內模具2加熱膨脹較大，因此對石墨漿料進行擠壓，并在預熱過程中進一步燒結，在內模具2與外模具I之間形成一層0.02?0.1mm厚的石墨層3 ；離心鑄造生產時,將熔煉好的高溫鐵液轉入澆注杯4中，再由澆注杯倒入澆注槽5，鐵水經過澆注槽5進入高速旋轉的內模具2，鐵液在離心力的作用下形成氣缸套毛坯，再由激水管6對外模具I進行冷卻，由于熱傳導作用將毛坯的熱量通過內模具2傳導至中間石墨層3進一步傳導至外模具1，由激水管6噴出的冷卻水帶走，最后，鑄造毛坯由推缸盤推出模具。在此過程中，熱傳導的均勻性直接影響著氣缸套毛坯整體質量的一致性以及鑄造廢品率及機加工廢品率。
【主權項】
1.一種復合材料模具，其特征在于:所述的復合材料模具包括內模具和外模具，所述的內模具和外模具之間設有一層石墨層。2.根據權利要求1所述的復合材料模具，其特征在于:所述的外模具材質為HT250，所述的內模具的材質為21CrMolO鋼。3.根據權利要求1所述的離心氣缸套復合材料模具，其特征在于:所述的石墨層的厚度為 0.02 ?0.1mm。4.一種復合材料模具的制造工藝，其特征在于:步驟如下: 1)、制造出用離心方法鑄造氣缸套的內模具和與之配合的外模具；2)、在內模具外壁涂一層0.1?0.5_厚的石墨漿料，將內模具裝配于外模具中； 3)、對模具進行預熱，預熱溫度為400?450°C，模具加熱膨脹，擠壓石墨漿料； 4)、石墨漿料在預熱和擠壓過程中進一步燒結形成石墨層。5.根據權利要求4所述的復合材料模具，其特征在于:所述的石墨漿料為純凈水、粘結劑和石墨粉混合攪拌形成的混合物。
【專利摘要】本發明公開了一種復合材料模具及其制造工藝，所述的復合材料模具包括內模具和外模具，所述的內模具和外模具之間設有一層石墨層。與現有技術相比，本發明結構簡單、實施成本低，效果明顯。利用復合材料模具的外模具和內模具在預熱時候內模具膨脹比外模具大，在內模外壁涂抹石墨漿料，在預熱擠壓的時候，石墨漿料可以填滿內、外模具之間的間隙，并進一步燒結形成石墨層，使外模具和內模具之間貼合更加緊密，由于石墨層具有良好的導熱性，使內、外模具之間導熱均勻，進而使生產出來的毛坯整體質量一致，因冷卻不均導致的廢品率和變形率明顯降低。
【IPC分類】B22D13/10
【公開號】CN105436453
【申請號】CN201410434155
【發明人】張亮亮, 秦小才, 徐超, 姚濤, 殷建祥
【申請人】河南省中原內配鑄造有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年8月29日