CN116652119A - 一种医用合金器具锻件的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医用合金器具锻件的铸造方法，涉及医用器具技术领域。包括：步骤一、预处理：根据器具锻件的尺寸设计定模、动模；步骤二、制作出预制胚；步骤三、锻件成型。本发明提供一种医用合金器具锻件的铸造方法，通过设置预制胚，通过将预制胚放入到定模与动模中的空腔内，受热成型所需要的时间更短，且成型的效果更好，在加热后进行回火，铝合金的硬度得到保障的同时，其自身的韧性更强，在加工铝合金大型锻件时,生产出的铸件组织更致密、缺陷更少,由于提前在安装面出设置加工余量，在后续进行粗加工、精加工时更加方便，产品的品质得到大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉及医用器具技术领域，尤其涉及一种医用合金器具锻件的铸造方法。
背景技术
医用合金器具锻件多使用铝合金、钛合金等材料，其中铝合金以其轻便、价格较低而广受喜爱。
目前医用合金器具的锻件大多采用模具锻造而成，但是铝合金固体的流动性远远没有液体的好,在进行锻造复杂结构的医用器具时，其成型所需要的时间比铸造的时间更长，成型难度比铸造要困难得多。
但是传统的铸造方法铸造时，铝合金锻件的成形精度较差，尤其时一些大型的零件，其铸件成型的难度较大，成型尺寸达不到锻件的要求，后续粗加工以及精加工时的难度会更高，极大的拖累了加工进度。
发明内容
本发明提供一种医用合金器具锻件的铸造方法，解决了上述背景技术提出的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种医用合金器具锻件的铸造方法，包括：步骤一、预处理：根据器具锻件的尺寸设计定模、动模，按照以下公式进行定模、动模内空腔尺寸的确定，并制作处定模、动模，公式如下：
S模具＝p×S器具锻件＝(1+α锻件×b)÷(1+α模具×b)
其中，S模具是模具型腔尺寸，S器具锻件是器具锻件对应尺寸，p是比例系数，α锻件和α模具分别是锻件、模具制作材料的热膨胀系数，b是成形温度与室温的差值；
步骤二、制作出预制胚；
步骤三、锻件成型；
步骤三包括以下步骤：
S1、使用加热装置对定模、动模进行预热；
S2、将步骤二得到的预制胚放入到定模的空腔内，将动模与定模组合，并对动模进行加压；
S3、对定模、动模进行加热，到达加热温度后进行保温，使用自然冷却的方式让定模、动模的温度回落；
S4、重新对定模、动模进行加热，使用自然冷却的方式让定模、动模的温度回落；
S5、脱模；将自然冷却后的锻件从定模与动模内取下。
优选的，所述步骤一中的定模、动模内空腔尺寸确定时，在锻件的安装面位置处增加加工余量，加工余量设置为4-6cm。
优选的，所述S1中提出的预热时的温度为200℃-240℃。
优选的，所述S2中提出的预制胚在放入到定模空腔内前，在预制胚的外表面喷洒石墨粉末。
优选的，所述S2预制胚与定模、动模的空腔之间的间隙在0.5-1cm。
优选的，所述S3中提出的加热温度为900℃-950℃，保温时间为2-3小时。
优选的，所述S4中提出的加热温度为500℃-550℃，保温时间为5-6小时。
与相关技术相比较，本发明提供的一种医用合金器具锻件的铸造方法具有如下有益效果：
本发明提供一种医用合金器具锻件的铸造方法，通过设置预制胚，通过将预制胚放入到定模与动模中的空腔内，受热成型所需要的时间更短，且成型的效果更好，在加工铝合金大型锻件时,生产出的铸件组织更致密、缺陷更少,由于提前在安装面出设置加工余量，在后续进行粗加工、精加工时更加方便，产品的品质得到大幅提高。
附图说明
图1为一种医用合金器具锻件的铸造方法的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种医用合金器具锻件的铸造方法，包括：
步骤一、预处理：根据器具锻件的尺寸设计定模、动模，按照以下公式进行定模、动模内空腔尺寸的确定，并制作处定模、动模，公式如下：
S模具＝p×S器具锻件＝(1+α锻件×b)÷(1+α模具×b)
其中，S模具是模具型腔尺寸，S器具锻件是器具锻件对应尺寸，p是比例系数，α锻件和α模具分别是锻件、模具制作材料的热膨胀系数，b是成形温度与室温的差值；
步骤一中的定模、动模内空腔尺寸确定时，在锻件的安装面位置处增加加工余量(即锻件安装面位置处定模、动模内空腔需要扩大加工余量的尺寸出来，用于后续锻件的粗加工、精加工)，加工余量设置为4-6cm；
步骤二、通过铸造制作出预制胚；预制胚采用铸造的方式制作出来，制作时，仅需要其初步具有成型件的雏形，后续材料流动成型更加方便，也能够让材料充分受热；例如图中加工的器具锻件为弧形形状，根据器具锻件的形状，制作预制模具，将加热后的原料注入到预制模具内，预制胚具有一定的弯曲弧度即可，这样预制胚在定模、动模组成的内空腔内能够快速的流动，且受热较为均匀，锻件的成型速度更快；
步骤三、锻件成型；
S1、使用加热装置对定模、动模进行预热，预热时的温度为200℃-240℃；
S2、如图1所示，将步骤二得到的预制胚放入到定模的空腔内，将动模与定模组合，并对动模进行加压；预制胚在放入到定模空腔内前，在预制胚的外表面喷洒石墨粉末；预制胚与定模、动模的空腔之间的间隙在0.5-1cm；
S3、对定模、动模进行加热，加热温度为900℃-950℃，到达加热温度后进行保温，保温时间为2-3小时，使用自然冷却的方式让定模、动模的温度回落；
S4、重新对定模、动模进行加热，加热温度为500℃-550℃，保温时间为5-6小时，使用自然冷却的方式让定模、动模的温度回落；
S5、脱模；将自然冷却后的锻件从定模与动模内取下。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，包括：
步骤一、预处理：根据器具锻件的尺寸设计定模、动模，按照以下公式进行定模、动模内空腔尺寸的确定，并制作处定模、动模，公式如下：
S模具＝p×S器具锻件＝(1+α锻件×b)÷(1+α模具×b)
其中，S模具是模具型腔尺寸，S器具锻件是器具锻件对应尺寸，p是比例系数，α锻件和α模具分别是锻件、模具制作材料的热膨胀系数，b是成形温度与室温的差值；
步骤二、制作出预制胚；
步骤三、锻件成型；
步骤三包括以下步骤：
S1、使用加热装置对定模、动模进行预热；
S2、将步骤二得到的预制胚放入到定模的空腔内，将动模与定模组合，并对动模进行加压；
S3、对定模、动模进行加热，到达加热温度后进行保温，使用自然冷却的方式让定模、动模的温度回落；
S4、重新对定模、动模进行加热，使用自然冷却的方式让定模、动模的温度回落；
S5、脱模；将自然冷却后的锻件从定模与动模内取下。
2.根据权利要求1所述的一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，所述步骤一中的定模、动模内空腔尺寸确定时，在锻件的安装面位置处增加加工余量，加工余量设置为4-6cm。
3.根据权利要求1所述的一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，所述S1中提出的预热时的温度为200℃-240℃。
4.根据权利要求1所述的一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，所述S2中提出的预制胚在放入到定模空腔内前，在预制胚的外表面喷洒石墨粉末。
5.根据权利要求1所述的一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，所述S2预制胚与定模、动模的空腔之间的间隙在0.5-1cm。
6.根据权利要求1所述的一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，所述S3中提出的加热温度为900℃-950℃，保温时间为2-3小时。
7.根据权利要求1所述的一种医用合金器具锻件的铸造方法，其特征在于，所述S4中提出的加热温度为500℃-550℃，保温时间为5-6小时。
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