專利名稱：針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，屬于鈦合金熔模鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
復(fù)雜的框架式鑄件尺寸大、壁厚薄，剛性和強(qiáng)度均較差，在蠟?zāi)＝M合和模組涂料操作過程中，極易因碰撞、刮擦等造成模組開裂、甚至斷裂，導(dǎo)致模殼在澆注時(shí)極易產(chǎn)生高渣、燒結(jié)、跑火等缺陷，對(duì)鑄件的冶金質(zhì)量帶來不利影響。因此，合理的設(shè)計(jì)蠟?zāi)＝M合工裝、提高模組剛性和強(qiáng)度，是保證鑄件冶金質(zhì)量滿足要求的前提條件。輪廓尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的框架式鈦合金鑄件的澆注成型難度非常大，除必須采用離心式熔模鑄造外，澆注系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)為綜合式，即除底注式充型方式外輔以其他充型方式，對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高要求。目前，鈦和鈦合金都采用真空自耗電極水冷銅坩堝凝殼爐熔煉，金屬液過熱度低，一般只有60 200°C左右。金屬液溫度難以控制和調(diào)節(jié)，溫度分布不均勻，靠近坩堝壁和底部低、中間高，導(dǎo)致它的流動(dòng)性和補(bǔ)縮能力較差，容易產(chǎn)生高渣、燒結(jié)、炮火等鑄件缺陷，同時(shí)鑄造周期較長(zhǎng)，鑄件生產(chǎn)成本較大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，能解決大尺寸、復(fù)雜框架式鈦合金薄壁件因強(qiáng)度差和剛性差帶來的組合成型難題，并能提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短鑄造周期，減小生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，它包括上吊盤、澆注模組、模組固定架以及下吊盤，所述的澆注模組由鑄件蠟?zāi)！㈣T件蠟?zāi)Ｖ锌v向布置的直澆道和多條輔助澆道、鑄件蠟?zāi)５撞克讲贾玫臋M澆道、安裝在直澆道中的芯棒以及安裝在輔助澆道中并伸出輔助澆道的鎖緊螺紋鋼筋組成，其中，直澆道位于鑄件蠟?zāi)５闹醒氩⒑洼o助澆道、橫澆道分別連通，橫澆道上設(shè)置有與輔助澆道對(duì)應(yīng)的內(nèi)澆口，橫澆道通過內(nèi)澆口與鑄件蠟?zāi)＿B通，每條輔助澆道上均設(shè)置有多個(gè)輔助內(nèi)澆口，輔助澆道通過輔助內(nèi)澆口與鑄件蠟?zāi)＿B通；所述的模組固定架由固定在澆注模組外的橫向拉桿和縱向拉桿連接而成；上吊盤和下吊盤分別安裝在澆注模組的上、下表面，上吊盤和下吊盤上均設(shè)置有與芯棒對(duì)應(yīng)的中心孔和與鎖緊螺紋鋼筋對(duì)應(yīng)的通槽，芯棒安裝在中心孔中并用螺母鎖緊，鎖緊螺紋鋼筋安裝在通槽中并用螺母鎖緊。所述的直澆道與輔助澆道、橫澆道連接通道處還設(shè)置有間隙澆道。所述的上吊盤和下吊盤上設(shè)置有擋板。所述鑄件蠟?zāi)Ｉ显O(shè)置有多個(gè)脫蠟口。本實(shí)用新型的有益效果在于(1)解決了大尺寸、復(fù)雜框架式薄壁模組剛性和強(qiáng)度差的難題，模組開裂、斷裂可能性大大降低，大大減少了高渣、燒結(jié)、炮火等鑄件缺陷形成的幾率，為得到內(nèi)部冶金質(zhì)量較高的鑄件提供了保障；(2)大大改善了模殼的充型方式，解決了因鑄件尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬液過熱度低帶來的鑄件成形難題，為大尺寸、復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件的澆注成形提供了很好的經(jīng)驗(yàn)借鑒；(3)提高了模組的剛性和強(qiáng)度，蠟?zāi)Ｗ冃吻闆r得到有效控制，為后期得到尺寸穩(wěn)定性好且符合圖紙要求的鑄件提供保障；(4)鑄件尺寸和冶金情況均大大改善，從而有效縮短了鑄造周期，節(jié)約了鑄件生產(chǎn)成本。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的B向視圖；圖3為圖1中的C向視圖；圖4為圖1中的D向視圖；圖5為圖1中的A-A向剖視圖。其中，1-上吊盤，101-中心孔，102-通槽，103-擋板，2_澆注模組，201-鑄件蠟?zāi)＃?02-直澆道，203-輔助澆道，204-橫澆道，205-芯棒，206-鎖緊螺紋鋼筋，207-內(nèi)澆口，208-輔助內(nèi)澆口，209-脫蠟口，210-間隙澆道，3-模組固定架，301-橫向拉桿，302-縱向拉桿，4_下吊盤。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。如圖1，針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，它包括上吊盤1、澆注模組2、模組固定架3以及下吊盤4，如圖2，所述的澆注模組2由鑄件蠟?zāi)?01、鑄件蠟?zāi)?01中縱向布置的直澆道202和多條輔助澆道203、鑄件蠟?zāi)?01底部水平布置的橫澆道204、安裝在直澆道202中的芯棒205以及安裝在輔助澆道203中并伸出輔助澆道203的鎖緊螺紋鋼筋206組成，其中，直澆道202位于鑄件蠟?zāi)?01的中央并和輔助澆道203、橫澆道204分別連通，橫澆道204上設(shè)置有與輔助澆道203對(duì)應(yīng)的內(nèi)澆口 207，橫澆道204通過內(nèi)澆口 207與鑄件蠟?zāi)?01連通，每條輔助澆道203上均設(shè)置有多個(gè)輔助內(nèi)澆口 208，輔助澆道203通過輔助內(nèi)澆口 208與鑄件蠟?zāi)?01連通；所述的模組固定架3由固定在澆注模組2外的橫向拉桿301和縱向拉桿302連接而成；如圖3、圖4，上吊盤I和下吊盤4分別安裝在澆注模組2的上、下表面，上吊盤I和下吊盤4上均設(shè)置有與芯棒205對(duì)應(yīng)的中心孔101和與鎖緊螺紋鋼筋206對(duì)應(yīng)的通槽102，芯棒205安裝在中心孔101中并用螺母鎖緊，鎖緊螺紋鋼筋206安裝在通槽102中并用螺母鎖緊。如圖5，所述的直澆道202與輔助澆道203、橫澆道204連接通道處還設(shè)置有間隙澆道210。所述的上吊盤I和下吊盤4上設(shè)置有擋板103。[0027]所述鑄件蠟?zāi)?01上設(shè)置有多個(gè)脫蠟口 209。本實(shí)用新型采用橫向和縱向雙向定位方式，對(duì)澆注模組2進(jìn)行加固和定位，其具體安裝步驟為(I)模組和工裝材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備組合所需要工裝材料和蠟?zāi)?，包括鑄件蠟?zāi)?01、穿好芯棒205的直澆道202、橫澆道204、穿好鎖緊螺紋鋼筋206的輔助澆道203、橫向拉桿301、縱向拉桿302等；(2)先將內(nèi)澆口 207、輔助內(nèi)澆口 208和脫蠟口脫蠟口粘接在鑄件蠟?zāi)?01上，然后將輔助澆道203粘接在鑄件蠟?zāi)?01上；(3)將橫澆道204在粘接鑄件蠟?zāi)?01底面，并將直澆道202組合在橫澆道204上；(4)將穿好鎖緊螺紋鋼筋206的輔助澆道203粘接在鑄件蠟?zāi)?01上，然后將上吊盤I和下吊盤4安裝在澆注模組2的上、下表面，并通過澆注模組2的中心孔101和通槽102鎖緊芯棒205和鎖緊螺紋鋼筋206 ; (5)使用丙酮、酒精等清洗劑對(duì)澆注模組2仔細(xì)清理后完成組合。該實(shí)用新型保證了澆注模組2在橫向和縱向方向定位牢靠，即采用工裝的剛度和強(qiáng)度來彌補(bǔ)了鑄件蠟?zāi)?由于尺寸大、壁薄帶來的強(qiáng)度和剛度差難題。在蠟?zāi)＝M合、涂料操作等制殼工藝中因工裝的強(qiáng)度和鎖緊作用，模殼不會(huì)發(fā)生橫向和縱向晃動(dòng)，并且由工裝來承載制殼過程中的載荷，方便操作的同時(shí)又避免了模組刮擦、碰撞和受力導(dǎo)致模組開裂的可能性，從根本上減少了后期澆注過程中高渣、炮火、燒結(jié)等缺陷產(chǎn)生的可能性。同時(shí)，有加固模組作用的輔助澆道203在加固模組的同時(shí)在澆注時(shí)對(duì)模殼輔助充型，為大尺寸、薄壁、復(fù)雜框架式鈦合金鑄件的成型提供了有力保障，既解決了模組剛性和強(qiáng)度差帶來的組合、涂料難題，又解決了鑄件尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶來的成形難題，一舉兩得。
權(quán)利要求1.針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，其特征在于它包括上吊盤(I)、澆注模組(2)、模組固定架(3)以及下吊盤(4)， 所述的澆注模組(2)由鑄件蠟?zāi)?201)、鑄件蠟?zāi)?201)中縱向布置的直澆道(202)和多條輔助澆道(203 )、鑄件蠟?zāi)?201)底部水平布置的橫澆道(204 )、安裝在直澆道(202 )中的芯棒(205)以及安裝在輔助澆道(203)中并伸出輔助澆道(203)的鎖緊螺紋鋼筋(206)組成，其中，直澆道(202 )位于鑄件蠟?zāi)?201)的中央并和輔助澆道(203 )、橫澆道(204 )分別連通，橫澆道(204 )上設(shè)置有與輔助澆道(203 )對(duì)應(yīng)的內(nèi)澆口( 207 )，橫澆道(204 )通過內(nèi)澆口( 207 )與鑄件蠟?zāi)?201)連通，每條輔助澆道(203 )上均設(shè)置有多個(gè)輔助內(nèi)澆口( 208 )，輔助澆道(203)通過輔助內(nèi)澆口(208)與鑄件蠟?zāi)?201)連通； 所述的模組固定架(3)由固定在澆注模組(2)外的橫向拉桿(301)和縱向拉桿(302)連接而成； 上吊盤(I)和下吊盤(4)分別安裝在澆注模組(2)的上、下表面，上吊盤(I)和下吊盤(4)上均設(shè)置有與芯棒(205)對(duì)應(yīng)的中心孔(101)和與鎖緊螺紋鋼筋(206)對(duì)應(yīng)的通槽(102)，芯棒(205)安裝在中心孔(101)中并用螺母鎖緊，鎖緊螺紋鋼筋(206)安裝在通槽(102)中并用螺母鎖緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，其特征在于所述的直澆道(202)與輔助澆道(203)、橫澆道(204)連接通道處還設(shè)置有間隙澆道(210)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，其特征在于所述的上吊盤(I)和下吊盤(4)上設(shè)置有擋板(103)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，其特征在于所述鑄件蠟?zāi)?201)上設(shè)置有多個(gè)脫蠟口(209)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了針對(duì)大尺寸和復(fù)雜框架式鈦合金薄壁鑄件的澆注工裝，它包括上吊盤、澆注模組、模組固定架以及下吊盤，所述的澆注模組由鑄件蠟?zāi)?、直澆道和多條輔助澆道、橫澆道、芯棒以及鎖緊螺紋鋼筋組成。本實(shí)用新型的有益效果是解決了大尺寸、復(fù)雜框架式薄壁模組剛性和強(qiáng)度差的難題，大大減少了高渣、燒結(jié)、炮火等鑄件缺陷形成的幾率，大大改善了模殼的充型方式，解決了因鑄件尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬液過熱度低帶來的鑄件成形難題，為大尺寸、復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件的澆注成形提供了很好的經(jīng)驗(yàn)借鑒，提高了模組的剛性和強(qiáng)度，蠟?zāi)Ｗ冃吻闆r得到有效控制，鑄件尺寸和冶金情況均大大改善，從而有效縮短了鑄造周期，節(jié)約了鑄件生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B22C9/04GK202894216SQ201220494189
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者汪康寧, 朱明渝 申請(qǐng)人:貴州安吉航空精密鑄造有限責(zé)任公司