CN105436404A - 一种空心薄壁零件的蜡模压制模具及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种空心薄壁零件的蜡模压制模具及其制备方法，用于成型空心薄壁零件蜡模，所述的模具包括支承座，支承座上方安装有下模，下模上设置有型芯，下模上对应设置有上模，下模上还对应设置有前模和后模，所述前模和后模可相对下模前后滑动，所述上模、前模、后模、下模和型芯之间围设形成的空腔与需要制备的空心薄壁零件形状对应，下模一侧开设有注蜡口，注蜡口与所述空腔连通，所述下模下方还设置有顶出机构。采用上、下、前、后进行分型，形成高精度尺寸的零件，手摇式凸轮顶出机构可以根据蜡模的情况来控制顶出速度，既保证蜡模顺利从压型中取出，又可减少蜡模变形；使用本发明的模具压制的蜡模生产的铸件已装机使用，效果良好。

Description

一种空心薄壁零件的蜡模压制模具及其制备方法

技术领域：

本发明涉及发动机熔模铸造技术领域，具体涉及一种空心薄壁零件的蜡模压制模具及其制备方法。

背景技术：

航空发动机中薄壁类零件，壁厚较薄且壁厚不均，结构复杂，合金材料为高温合金，例如作为航空发动机的重要零件之一的骨架，属于复杂、空心、薄壁异型结构件，是航空发动机的重要承力部件，尺寸精度要求高，制造工艺复杂，壁厚不均匀，铸造工艺难度极大，通过模具压制出和零件对应的蜡模，然后通过制备出的蜡模来制备相应铸件，进而制出相应的零件，以满足装配的需求。为了更好的配合发动机装配，现提出了一种新型的骨架结构，需针对此骨架结构研制相适应的蜡模压制模具。

发明内容：

本发明的目的是提供一种空心薄壁零件的蜡模压制模具及其制备方法，压制尺寸及表面质量合格的蜡模，进而形成高精度的骨架铸件。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，用于成型空心薄壁零件蜡模，所述空心复杂薄壁零件包括弧形段，弧形段尾部设置有圆柱体，弧形段前部开设有U形槽，槽口两侧槽壁向外张开，弧形段段身设置有两个支座，两支座下端均开有第一通槽，所述模具包括支承座，支承座上方安装有下模，下模上设置有型芯，下模上对应设置有上模，下模上还对应设置有前模和后模，所述前模和后模可相对下模前后滑动，所述上模、前模、后模、下模和型芯之间围设形成的空腔与需要制备的空心薄壁零件形状对应，下模一侧开设有注蜡口，注蜡口与所述空腔连通，所述下模下方还设置有顶出机构；所述型芯包括可溶型芯和陶瓷型芯，可溶型芯和陶瓷型芯配合形成弧形段前部开设的U形槽结构。

所述可溶型芯材质为聚乙二醇。

所述前模和后模为对称结构。

所述上模两侧还分别设置有锁紧块，所述锁紧块为楔形板，对上模进行锁紧。

所述顶出机构包括顶板，顶板两端放置于支承座内壁开设的L形台阶面上，顶板下方设置有凸轮，凸轮两端延伸形成突出部插设于支承座侧壁，其中一侧的突出部端部穿过支承座侧壁，并固接传动板一端，传动板另一端设置有手柄，手柄带动传动板转动，突出部由传动板带动，进而带动凸轮的转动，顶板上设置有顶杆，下模上对应设置有顶出孔，凸轮带动顶板向上运动，顶杆穿过顶出孔将蜡件顶出，顶杆固定板上还设置有复位杆。

所述顶板上还固接有顶杆固定板，顶杆固定板套装在顶杆下部。

所述突出部和传动板之间通过螺母锁紧。

所述下模的上端面开设有第一凹槽，前模和后模下端面对应固接有榫条，榫条下部滑动连接于所述第一凹槽，所述下模的第一凹槽两侧还分别设置有凸台，前模和后模下端面对应设置有第二凹槽，所述第二凹槽与凸台相配合，对上述前模和后模进行限位，所述前模和后模可相对下模前后滑动。

采用上述空心薄壁零件的蜡模压制模具制备空心薄壁零件蜡模的方法，具体步骤如下：

第一步：将模具放置在工作台上，将型芯竖直放置于下模上，将前、后模扣合，再将上模扣合到下模上锁紧；

第二步：向注蜡口中注入蜡液，蜡液向上模、前模、后模、下模和型芯之间围设形成的空腔中进行填充，保压一定时间；

第三步：开启上模，滑动前、后模，然后启动顶出机构将蜡件顶出，取出蜡件；

第四步：将压制好的蜡件置于盛净水的槽中，溶掉可溶型芯，使可溶型芯从蜡件中脱去，得到所需的蜡模。

所述第二步中保压时间120s～150s，压注压力1.4MPa～1.6MPa，蜡液温度66℃～72℃。

本发明的有益效果：模具总体上采用上、下、前、后进行分型，形成高精度尺寸的零件，设置的手摇式凸轮顶出机构克服此类蜡模起模困难问题，可以根据蜡模的情况来控制顶出速度，既保证蜡模顺利从压型中取出，又可减少蜡模变形，使出模过程高质高效，提高尺寸精度；便于操作者进行操作，降低操作难度，提高生产效率；本发明已应用于多个型号的复杂结构件骨架蜡模的压型制备，使用本发明的模具压制的蜡模生产的铸件已装机使用，效果良好，经济效益巨大。

附图说明：

图1为空心薄壁零件的结构示意图；

图2为空心薄壁零件的蜡模压制模具的正视图；

图3为空心薄壁零件的蜡模压制模具的侧视图；

图4为空心薄壁零件的蜡模压制模具去掉上模后的俯视图；

图5为空心薄壁零件的蜡模压制模具去掉上模后的结构示意图；

图6为起模后顶出机构起模时结构简图；

图7为从模具中取出的蜡模示意图；

图8为脱掉可溶型芯后的蜡模示意图；

图9为上模的结构示意图；

图10为后模的结构示意图；

图11为型芯的结构示意图；

图12为空心薄壁零件的蜡模压制模具主视图的剖面示意图；

图13为空心薄壁零件的蜡模压制模具左视图的剖面示意图；

1-弧形段，2-圆柱体，3-U形槽，4-弧形段段身，5-支座，6-第一通槽，7-支承座，8-下模，9-型芯，10-可溶型芯，11-陶瓷型芯，12-上模，13-前模，14-后模，15-注蜡口，16-锁紧块，17-顶板，18-凸轮，19-突出部，20-传动板，21-手柄，22-顶杆固定板，23-顶杆，24-复位杆，25-螺母，26-第一凹槽，27-榫条，28-凸台，29-第二凹槽，30-销钉，31-顶出孔，32-蜡件，33-蜡模，34-销。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

根据图1～图13所示，一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，用于成型空心薄壁零件蜡模，所述空心复杂薄壁零件包括弧形段1，弧形段尾部设置有圆柱体2，弧形段前部开设有U形槽3，槽口两侧槽壁向外张开，弧形段段身4设置有两个支座5，两支座5下端均开有第一通槽6，所述模具包括支承座，支承座7上方安装有下模8，下模8上设置有型芯9，下模8上对应设置有上模12，下模8上还对应设置有前模13和后模14，所述前模13和后模14可相对下模8前后滑动，所述上模12、前模13、后模14、下模8和型芯9之间围设形成的空腔与需要制备的空心薄壁零件形状对应，下模8一侧开设有注蜡口15，注蜡口15与所述空腔连通，所述下模8下方还设置有顶出机构；所述型芯9包括可溶型芯10和陶瓷型芯11，可溶型芯10和陶瓷型芯11配合形成弧形段前部开设的U形槽结构。

所述可溶型芯10材质为聚乙二醇。

所述前模13和后模14为对称结构。

所述上模12两侧还分别设置有锁紧块16，所述锁紧块16为楔形板，对上模12进行锁紧。

所述顶出机构包括顶板17，顶板17两端放置于支承座7内壁开设的L形台阶面上，顶板17下方设置有凸轮18，凸轮18两端延伸形成突出部19插设于支承座侧壁，其中一侧的突出部端部穿过支承座侧壁，并固接传动板20一端，传动板20另一端设置有手柄21，手柄21带动传动板20转动，突出部19由传动板20带动，进而带动凸轮18的转动，顶板17上设置有顶杆23，下模8上对应设置有顶出孔31，凸轮18带动顶板17向上运动，顶杆23穿过顶出孔将蜡件32顶出，顶杆固定板22上还设置有复位杆24。

所述顶板17上还固接有顶杆固定板22，顶杆固定板22套装在顶杆23下部，对顶杆起固定作用。

所述突出部19和传动板20之间通过螺母25锁紧。

所述下模8的上端面开设有第一凹槽26，前模13和后模14下端面对应固接有榫条27，榫条27下部滑动连接于所述第一凹槽26，所述下模8的第一凹槽两侧还分别设置有凸台28，前模13和后模14下端面对应设置有第二凹槽29，所述第二凹槽29与凸台28相配合，对上述前模13和后模14进行限位，所述前模13和后模14可相对下模8前后滑动。

所述锁紧块16与上模12，下模8与支承座7之间通过螺钉30和销34连接紧固。

采用上述空心薄壁零件的蜡模压制模具制备空心薄壁零件蜡模的方法，具体步骤如下：

第一步：将模具放置在工作台上，将型芯9竖直放置于下模8上，将前、后模扣合，再将上模12扣合到下模8上锁紧；

第二步：向注蜡口15中注入蜡液，蜡液向上模12、前模13、后模14、下模8和型芯9之间围设形成的空腔中进行填充，保压一定时间；

第三步：开启上模12，滑动前、后模，然后启动顶出机构将蜡件32顶出，取出蜡件；

第四步：将压制好的蜡件置于盛净水的槽中，溶掉可溶型芯10，使可溶型芯从蜡件中脱去，得到所需的蜡模33。

所述第二步中保压时间120s～150s，压注压力1.4MPa～1.6MPa，蜡液温度66℃～72℃。

所述第四步中进行脱芯处理时每隔6h～8h换一次水。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，用于成型空心薄壁零件蜡模，所述空心复杂薄壁零件包括弧形段，弧形段尾部设置有圆柱体，弧形段前部开设有U形槽，槽口两侧槽壁向两侧外张，弧形段段身设置有两个支座，两支座下端均开有第一通槽，其特征在于：所述模具包括支承座，支承座上方安装有下模，下模上设置有型芯，下模上对应设置有上模，下模上还对应设置有前模和后模，所述前模和后模可相对下模前后滑动，所述上模、前模、后模、下模和型芯之间围设形成的空腔与需要制备的空心薄壁零件形状对应，下模一侧开设有注蜡口，注蜡口与所述空腔连通，所述下模下方还设置有顶出机构；所述型芯包括可溶型芯和陶瓷型芯，可溶型芯和陶瓷型芯配合形成弧形段前部开设的U形槽结构。

2.根据权利要求1所述的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，其特征在于：所述可溶型芯材质为聚乙二醇。

3.根据权利要求1所述的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，其特征在于：所述前模和后模为对称结构。

4.根据权利要求1所述的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，其特征在于：所述上模两侧还分别设置有锁紧块，所述锁紧块为楔形板，对上模进行锁紧。

5.根据权利要求1所述的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，其特征在于：所述顶出机构包括顶板，顶板两端放置于支承座内壁开设的L形台阶面上，顶板下方设置有凸轮，凸轮两端延伸形成突出部插设于支承座侧壁，其中一侧的突出部端部穿过支承座侧壁，并固接传动板一端，传动板另一端设置有手柄，手柄带动传动板转动，突出部由传动板带动，进而带动凸轮的转动，顶板上设置有顶杆，下模上对应设置有顶出孔，凸轮带动顶板向上运动，顶杆穿过顶出孔将蜡件顶出，顶杆固定板上还设置有复位杆。

6.根据权利要求5所述的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，其特征在于：所述突出部和传动板之间通过螺母锁紧。

7.根据权利要求1所述的一种空心薄壁零件的蜡模压制模具，其特征在于：所述下模的上端面开设有第一凹槽，前模和后模下端面对应固接有榫条，榫条下部滑动连接于所述第一凹槽，所述下模的第一凹槽两侧还分别设置有凸台，前模和后模下端面对应设置有第二凹槽，所述第二凹槽与凸台相配合，对上述前模和后模进行限位，所述前模和后模可相对下模前后滑动。

8.采用上述空心薄壁零件的蜡模压制模具制备空心复杂薄壁结构件蜡模的方法，其特征在于：具体步骤如下：

第一步：将模具放置在工作台上，将型芯竖直放置于下模上，将前、后模扣合，再将上模扣合到下模上锁紧；

第二步：向注蜡口中注入蜡液，蜡液向上模、前模、后模、下模和型芯之间围设形成的空腔中进行填充，保压一定时间；

第三步：开启上模，滑动前、后模，然后启动顶出机构将蜡件顶出，取出蜡件；

第四步：将压制好的蜡件置于盛净水的槽中，溶掉可溶型芯，使可溶型芯从蜡件中脱去，得到所需的蜡模。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述第二步中保压时间120s～150s，压注压力1.4MPa～1.6MPa，蜡液温度66℃～72℃。