CN113443819B - 耐火石膏模具及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种耐火石膏模具及其制作方法，涉及石膏模具技术领域，其中耐火石膏模具包括两个对开设置的内部中空、一面敞口的壳体，所述壳***于敞口相对的一面穿设有多个顶针，壳体靠近敞口的一端固定有柔性的防漏层，顶针靠近敞口的一端穿过防漏层形成抵接部，顶针与防漏层之间密封固定，防漏层与壳体敞口所在平面围成的空腔中固定有石膏体，石膏体上开设有模腔；制作方法包括建模与模拟、模具校验、注浆和拆模。该申请具有提高模具成型工件的产品合格率且方便制作石膏模具的优点。

Description

耐火石膏模具及其制作方法
技术领域
本申请涉及石膏模具技术领域，尤其是涉及一种耐火石膏模具及其制作方法。
背景技术
石膏是主要化学成分为硫酸钙的水合物，广泛用于工业材料和建筑材料，如水泥缓凝剂、石膏建筑制品和模型制作等。
如图1所示，为一种鸟类摆件，摆件包括头部、躯体、尾部，摆件6以分界面62对称设置，分界面62为摆件的最大截面，躯体上一体固定有翅部61。
这种摆件可以用石膏模具制作，制作方法一般为，将石膏浆倒入母模下模中，然后将摆件6样模放入石膏浆中，待母模内的石膏浆成型得到石膏体，再安装母模上模并倒入石膏浆，待母模上模中的石膏硬化后拆模，把摆件6样模取出，得到石膏模具。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：由于摆件6样模放置时的姿态不同时，石膏模具的上模和下模的模腔结构不同，生产的产品质量稳定控制难度大。
发明内容
为了改善目前石膏模具制作对称摆件质量控制不稳定的问题，本申请提供一种耐火石膏模具及其制作方法。
第一方面，本申请提供一种耐火石膏模具采用如下的技术方案：
一种耐火石膏模具，包括两个对开设置的内部中空、一面敞口的壳体，所述壳***于敞口相对的一面穿设有多个顶针，壳体靠近敞口的一端固定有柔性的防漏层，顶针靠近敞口的一端穿过防漏层形成抵接部，顶针与防漏层之间密封固定，防漏层与壳体敞口所在平面围成的空腔中固定有石膏体，石膏体上开设有模腔。
通过采用上述技术方案，两个壳体合模后，模腔用于浇筑成型所需的工件。多个顶针与样模抵接后，形成初步轮廓，防漏层使得石膏体为壳状结构，浇筑后模腔内的熔体能够更快的散热，提高产品的成型质量。抵接部位于石膏体内部，增加了石膏体的整体结构强度。
可选的，所述壳体对应顶针位置固定有磁性件，顶针穿过磁性件并能沿着顶针长度方向滑动，磁性件能够对顶针磁吸固定。
通过采用上述技术方案，在制作模具时，通过核验顶针的***深度，能够预先判断石膏模具尺寸是否正确，便于辅助检验。在移动顶针进行校验时，顶针位置可以通过磁吸固定，操作方便。
可选的，所述壳***于顶针位置设有用于显示位置和***深度的编码，顶针表面沿长度方向设有刻度。
通过采用上述技术方案，操作人员可以通过顶针上的刻度与壳体上对应顶针的编码进行核对，有利于现场作业方便性。
可选的，所述防漏层连接有注膏管，注膏管的一端与石膏体连接，注膏管的另一端伸出壳体。
通过采用上述技术方案，可以在壳体合模校验完毕后，直接通过注膏管注入石膏浆，能够同时在两个壳体中一次成型石膏体，提高现场作业效率。
可选的，所述壳体上设有注水孔，注水孔和石膏***于防漏层的两侧。
通过采用上述技术方案，在进行模具制作时，可以通过注水孔注水加压，使得石膏浆与样模紧密贴合，提高模腔的精细度，浇筑出的工件质量表面轮廓清晰。
可选的，所述注膏管为一个或多个顶针沿着中心轴线开设注膏孔形成。
通过采用上述技术方案，注膏管与顶针为一体，减少了模具的结构零件。
可选的，两个所述壳体通过紧固件卡固。
通过采用上述技术方案，壳体通过卡固固定，操作人员安装拆卸方便。
可选的，所述磁性件为电磁铁。
通过采用上述技术方案，通过调节电磁铁的电流大小，可以控制磁性件的磁吸力，在移动顶针时调小电流，当需要顶针固定位置时增大电流，方便作业。
第二方面，本申请提供一种耐火石膏模具的制作方法采用如下的技术方案：
一种耐火石膏模具制作方法，应用有上述的耐火石膏模具，包括以下步骤：
建模与模拟：在三维模型中确定每个顶针的***壳体的深度值并编码；
模具校验：将样模放入壳体中并拼合，然后移动两个壳体上的顶针互相靠近，核验每个顶针的位置与壳体上的编码是否相符，调节并校准；
注浆：向防漏层与样模之间围成的空腔注入石膏浆，待石膏硬化形成石膏体；
拆模：将壳体分开，将样模从石膏体中取出，在石膏体上形成模腔。。
可选的，注浆步骤中，在注入石膏浆之后，向壳体与防漏层形成的空腔注水加压。
通过采用上述技术方案，由于石膏体为壳体，硬化速度相比完全填充于壳体中大大提高。即使出现石膏体不符合质量要求或者局部损坏时，可以通过振动顶针将与抵接部固定的石膏体震碎，然后重新制作，减少了石膏的浪费。操作人员制作模具时可以预先核验顶针的位置，提前对质量进行纠正，减小了模具制作不良率，节约生产成本。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、石膏体为薄壳状，两个壳体上的石膏体对称设置，可以批量生产质量统一的工件，在浇筑后熔体散热快，提高工件生产效率和质量。
2、模具制作时可以通过顶针位置预先判断防漏层轮廓是否符合设计要求，预先进行调节，提高模具制作合作率，减小了石膏的浪费。
附图说明
图1为背景技术中摆件的结构示意图；
图2为本申请实施例的整体结构示意图；
图3为本申请实施例模具制作状态的***示意图；
图4为本申请实施例模具制作的剖视图。
附图标记说明：1、壳体；11、折边；12、通孔；13、注水孔；14、磁性件；2、顶针；21、抵接部；3、防漏层；4、石膏体；41、模腔；5、紧固件；51、卡槽；6、摆件；61、翅部；62、分界面。
具体实施方式
以下结合附图2-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种耐火石膏模具及其制作方法。
参考图2和图3，耐火石膏模具包括两个对开设置的壳体1和安装于每个壳体1上的顶针2，在壳体1的内腔中填充有石膏体4，石膏体4中开设有模腔41，两个壳体1拼合后的模腔41形成与摆件6外轮廓相同的腔体。
参考图2和图3，壳体1整体为内部中空、一面敞口的长方体结构，壳体1可以为不锈钢制作，具有一定的强度且耐腐蚀性，便于维护清洁。壳体1上与敞口相对的一面开设有多个通孔12，通孔12中固定安装有磁性件14，顶针2穿设于磁性件14并能够沿着通孔12轴线往复移动。多个通孔12在壳体1呈阵列排布，相邻两个通孔12之间的间距根据壳体1和摆件6的尺寸确定，此处通孔12的间距可以为30mm。在本申请实施例其他实施方式中，位于壳体1中部的通孔12间距小于位于壳体1边缘的通孔12间距。
在壳体1的侧壁开设有注水孔13，用于向壳体1内腔充水。壳体1的敞口边缘一体固定有折边11，两个壳体1拼合后通过紧固件5固定。紧固件5可以为L形的不锈钢件，紧固件5上开设有L形的卡槽51，卡槽51的厚度与两个折边11的厚度相同，使得紧固件5能够卡固于折边11上，从而将两个壳体1固定。
壳体1靠近敞口的一端固定有柔性的防漏层3，防漏层3可以为涂覆有特氟龙树脂的玻璃纤维布，具有耐高温的特点。防漏层3上固定连接有注膏管（图中未显示），注膏管远离防漏层3的一端从注水孔13牵引出。
顶针2的一端穿过防漏层3一段形成抵接部21，抵接部21的长度可以为20mm-80mm，此处抵接部21的长度为50mm。顶针2可以为直径8mm的不锈钢柱，抵接部21的端部为弧面，顶针2远离抵接部21的一端为直径增大的握持部。
在本申请实施例其他实施方式中，注膏管也可以为一个或者多个顶针2上开设注入孔形成。
将摆件6样模沿着分界面62固定厚度0.5mm的不锈钢分隔片，将摆件6样模放入到壳体1，支撑针的两侧支撑于壳体1上。移动顶针2使得抵接部21抵接于摆件6样模表面，顶针2与磁性件14磁吸固定位置。为了调节磁性件14对顶针2的吸附力，磁性件14可以为电磁铁，通过改变电流大小控制磁性件14对顶针2的吸力，从而增加顶针2与磁性件14之间的摩擦力。当需要移动顶针2的位置时，减小外部电流，顶针2可以较为顺利的移动，当顶针2移动到所需位置后，增大磁性件14的电流使得顶针2位置固定。
为了核对顶针2的移动位置符合设计要求，顶针2的表面沿长度方向设有刻度。
石膏体4与抵接部21和防漏层3固定为一体，石膏体4由石膏浆硬化而成。
该耐火石膏模具的制作方法包括以下步骤：
参考图4，三维建模与模拟：建立摆件6和耐磨石膏模具的三维模型，模拟确定每个顶针2***壳体1的深度。将顶针2按照行列值进行编号，定义壳体1长度方向为顶针2的行排i，定义壳体1宽度方向为顶针2的列排j，顶针2编号为Aij，对应的***深度值为Hij。如第3排第6列的顶针2编号为A36，***深度605mm，H36=605，对应位置与深度编码为36605，前两位代表位置，后三位代表***深度。
组装模具：顶针2的编码在壳体1上对应位置以钢印方式显示，按照图纸设计将模具各部件组装在一起，调试磁性件14的电流导通状态。
模具校验：在摆件6样模表面涂覆脱模剂，将摆件6样模放入到壳体1中，使得摆件6样模的分界面62与壳体1敞口端面齐平，将另一半壳体1通过紧固件5固定。然后移动两个壳体1上的顶针2互相靠近，直至顶针2无法移动，此时加大电流使得顶针2固定位置。核验每个顶针2上的刻度与编号码上的是否一致，如果不一致进行调节符合设计要求。
注浆：通过注膏管向防漏层3围成的空腔中注入石膏浆料，然后通过注水孔13向壳体1内注水加压，水压可以为0.5-1.5MPa，使得石膏浆料紧贴摆件6样模，待石膏浆凝固形成石膏体4后，停止通水。为了加速石膏浆的硬化，注水温度可以为80℃以上。
拆模：取下紧固件5，然后将壳体1分开，把摆件6样模与石膏体4分开即可。
由于石膏体4为壳体，硬化速度相比完全填充于壳体1中大大提高。即使出现石膏体4不符合质量要求或者局部损坏时，可以通过振动顶针2将与抵接部21固定的石膏体4震碎，然后重新制作，减少了石膏的浪费。
操作人员制作模具时可以预先核验顶针2的位置，提前对质量进行纠正，减小了模具制作不良率，节约生产成本。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耐火石膏模具，包括两个对开设置的内部中空、一面敞口的壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)位于敞口相对的一面穿设有多个顶针(2)，壳体(1)靠近敞口的一端固定有柔性的防漏层(3)，顶针(2)靠近敞口的一端穿过防漏层(3)形成抵接部(21)，顶针(2)与防漏层(3)之间密封固定，防漏层(3)与壳体(1)敞口所在平面围成的空腔中固定有石膏体(4)，石膏体(4)上开设有模腔(41)；
所述壳体(1)位于顶针(2)位置设有用于显示位置和***深度的编码，所述顶针(2)表面沿长度方向设有刻度；
在所述石膏体(4)凝固前；所述壳体(1)对应顶针(2)位置固定有磁性件(14)，顶针(2)穿过磁性件(14)并能沿着顶针(2)长度方向滑动，磁性件(14)能够对顶针(2)磁吸固定；所述防漏层(3)连接有注膏管，注膏管的一端与石膏体(4)连接，注膏管的另一端伸出壳体(1)，石膏体（4）由石膏浆硬化而成。
2.根据权利要求1所述的耐火石膏模具，其特征在于：所述壳体(1)上设有注水孔(13)，注水孔(13)和石膏体(4)位于防漏层(3)的两侧。
3.根据权利要求1所述的耐火石膏模具，其特征在于：所述注膏管为一个或多个顶针(2)沿着中心轴线开设注膏孔形成。
4.根据权利要求1所述的耐火石膏模具，其特征在于：两个所述壳体(1)通过紧固件(5)卡固。
5.根据权利要求1所述的耐火石膏模具，其特征在于：所述磁性件(14)为电磁铁。
6.权利要求1-5任一所述的耐火石膏模具制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
建模与模拟：在三维模型中确定每个顶针(2)的***壳体(1)的深度值并编码；
模具校验：将样模放入壳体(1)中并拼合，然后移动两个壳体(1)上的顶针(2)互相靠近，核验每个顶针(2)的位置与壳体(1)上的编码是否相符，调节并校准；
注浆：向防漏层(3)与样模之间围成的空腔注入石膏浆，待石膏硬化形成石膏体(4)；
拆模：将壳体(1)分开，将样模从石膏体(4)中取出，在石膏体(4)上形成模腔(41)。
7.根据权利要求6所述的耐火石膏模具制作方法，其特征在于：注浆步骤中，在注入石膏浆之后，向壳体(1)与防漏层(3)形成的空腔注水加压。
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