CN103008564B - 一种转叶式舵机静叶铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械零件铸造方法，是一种转叶式舵机静叶铸造方法，采用分芯法铸造，减少铸件内部热收缩产生的缩孔、疏松等铸造缺陷；采用多个静叶铸造同时进行，通过圆环形铸模与长方体形型芯的配合，可将静叶的外形形状大致铸造成型，减少机加加工过程；采用底部浇注方法，平稳充型，使液态平稳上升，改善铸件组织细密度、均匀度。本发明能提高铸件质量，提高力学性能、机械性能，降低了材料成本，也节省机加工时，减少机加工序。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械零件铸造方法，具体的说是一种转叶式舵机静叶铸造方法。
背景技术
静叶零件是转叶式舵机的重要件，其材料为铸铁，属于单个不规整零件。铸铁件的毛坯通常会有缩孔、缩松、砂眼等缺陷，如能及时发现毛坯的缺陷能有效的降低生产成本，缩短制造周期，减少舵机拆卸次数，提高装配一次交验的合格率。但在初期检验铸件质量时，是很难发现毛坯缺陷的。只有在铸造方法上提出改进，才能大大提高铸件的质量。
目前，对于静叶的铸造方法有两种：一、单件铸造，可操作性不强，受限于铸件铸造质量，给机加工造成很多困难：机加工艺的不定型、装夹方式的不确定、机加余量的不稳定等，零件的形状位置公差都无法很好的保证，造成废品率居高不下。二、多件圆筒式铸造：按工艺制造要求，在圆筒铸件上划中心十字线，并等分画出多个静叶外形线，采用线切割割成单件，再铣、镗和钻加工，然而在线切割时经常发现静叶两侧面处有大面积铸造缩孔，造成废品率居高不下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何减少铸件内部热收缩产生的缩孔及疏松铸造缺陷，如何将静叶的外形形状大致铸造成型，从而减少机加加工过程。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种转叶式舵机静叶铸造方法，静叶外形为扇形，采用圆筒形分芯铸造，具体按以下步骤进行：
㈠制作铸模，铸模为圆环形，圆环形铸模外圆与内圆之间的间距为静叶扇形宽度d，圆环形铸模的外圆直径为静叶外圆直径D，圆环形铸模的高度为静叶高度L1；
㈡制作型芯，型芯主体为一个长方体形柱体，在长方体形柱体的上底面和下底面上设有相同的底面直径小于长方体形柱体底面长和宽的圆柱形凸台，在长方体形柱体的侧壁高度方向上设有对称的两个长方体形凸台，整个型芯的高度为静叶高度L1，圆柱形凸台的高小于1/3静叶高度L1，长方体形凸台的高小于1/3静叶高度L1，长方体形凸台的厚度小于圆柱形凸台的底面半径；圆柱形凸台便于操作者寻找加工切削位置，长方体形凸台便于加工切削时减少切削量，便于放置型芯时定位准确，不至于倾斜；
㈢按公式πD/（H+d）计算圆环形铸模中所需安放置型芯的数量，计算所得取圆整，式中D为静叶外圆直径，H为静叶的大弦长度，d为步骤㈤中使用的圆形铣刀的直径，单位为mm，根据计算所得型芯数量在圆环形铸模内等间隔放置型芯，型芯上的侧壁长方体形凸台位于圆环形铸模的外圆侧；
㈣型芯放置好后，盖上圆环形铸模的上下盖，从圆环形铸模底部设有的浇注口注入液态铁水，使液态铁水平稳上升，等液态铁水到达铸模顶部后停止注入，等待液态铁水凝固成形；
㈤打开圆环形铸模的上下盖，取下圆环形铸模，敲出型芯，得到具有型芯形状空隙的圆环形铸造体，使用圆形铣刀分别沿型芯形状空隙两侧直线延伸至圆环形铸造体的内外圆圆周的方向铣下与型芯数量相同的扇形体，扇形体即为所要铸造的转叶式舵机静叶。
这样，通过本发明圆环形铸模与长方体形型芯的配合，可将静叶的外形形状大致铸造成型；采用分芯法铸造，减少铸件内部热收缩产生的缩孔、疏松等铸造缺陷；从而解决了本发明所要解决的两个技术问题。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的转叶式舵机静叶铸造方法，圆柱形凸台的高为静叶高度L1的1/9，长方体形凸台高为静叶高度L1的2/9。
本发明的优点为：⑴采用分芯法铸造，减少铸件内部热收缩产生的缩孔、疏松等铸造缺陷；⑵多个静叶铸造同时进行，通过圆环形铸模与长方体形型芯的配合，可将静叶的外形形状大致铸造成型，减少机加加工过程；⑶采用底部浇注方法，平稳充型，使液态平稳上升，改善铸件组织细密度、均匀度；⑷能提高铸件质量，提高力学性能、机械性能，降低了材料成本，也节省机加工时，减少机加工序。
附图说明
图1是本发明静叶的结构示意图。
图2是本发明型芯的结构示意图。
图3是浇注后铸模竖直方向剖面示意图。
图4是浇注后铸模水平方向剖面示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种转叶式舵机静叶铸造方法，静叶外形为扇形，如图1所示，静叶高度为L1，静叶扇形宽度为d，静叶外圆直径为D，静叶大弦长度为H；采用圆筒形分芯铸造，具体按以下步骤进行：
㈠制作铸模，铸模为圆环形，圆环形铸模外圆与内圆之间的间距为静叶扇形宽度d，圆环形铸模的外圆直径为静叶外圆直径D，圆环形铸模的高度为静叶高度L1；
㈡制作型芯，型芯结构如图2所示，型芯主体为一个长方体形柱体1，在长方体形柱体1的上底面和下底面上设有相同的底面直径小于长方体形柱体底面长和宽的圆柱形凸台2，在长方体形柱体的侧壁高度方向上设有对称的两个长方体形凸台3；整个型芯的高度为为静叶高度L1，即长方体形柱体的高+上圆柱形凸台的高+下圆柱形凸台的高=静叶高度L1；圆柱形凸台的高L2为静叶高度L1的1/9，长方体形凸台高L3为静叶高度L1的2/9；圆柱形凸台便于操作者寻找加工切削位置，长方体形凸台便于加工切削时减少切削量，便于放置型芯时定位准确，不至于倾斜；
㈢按公式πD/（H+d）计算圆环形铸模中所需安放置型芯的数量，计算所得取圆整（如计算出来为3.1，则取3；如计算出来为3.9，还是取3；总之取小数点前的整数），式中D为静叶外圆直径，H为静叶的大弦长度，d为步骤㈤中使用的圆形铣刀的直径， D、H和d的单位都为mm，根据计算所得型芯数量在圆环形铸模内等间隔放置型芯，型芯上的侧壁长方体形凸台3必须位于圆环形铸模的外圆侧，即靠近圆环形铸模的外圆；
㈣型芯放置好后，盖上圆环形铸模的上下盖，从圆环形铸模底部设有的浇注口注入液态铁水，使液态铁水平稳上升，等液态铁水到达铸模顶部后停止注入，等待液态铁水凝固成形；
㈤打开圆环形铸模的上下盖，取下圆环形铸模，敲出型芯，得到具有型芯形状空隙的圆环形铸造体，如图3和图4所示，使用圆形铣刀分别沿型芯形状空隙两侧直线延伸至圆环形铸造体的内外圆圆周的方向铣下与型芯数量相同的扇形体，即沿图4中△1、△2和△3的位置铣下扇形体，扇形体即为所要铸造的转叶式舵机静叶，然后再进行少许精确机加工便可得到成品转叶式舵机静叶。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种转叶式舵机静叶铸造方法，所述静叶外形为扇形，其特征在于：采用圆筒形分芯铸造，具体按以下步骤进行：
㈠制作铸模，铸模为圆环形，圆环形铸模外圆与内圆之间的间距为静叶扇形宽度d，圆环形铸模的外圆直径为静叶外圆直径D，圆环形铸模的高度为静叶高度L1；
㈡制作型芯，型芯主体为一个长方体形柱体，在长方体形柱体的上底面和下底面上设有相同的底面直径小于长方体形柱体底面长和宽的圆柱形凸台，在长方体形柱体的侧壁高度方向上设有对称的两个长方体形凸台，整个型芯的高度为静叶高度L1，所述圆柱形凸台的高小于1/3静叶高度L1，所述长方体形凸台的高小于1/3静叶高度L1，所述长方体形凸台的厚度小于圆柱形凸台的底面半径；
㈢按公式πD/（H+d）计算圆环形铸模中所需安放置型芯的数量，计算所得取圆整，式中D为静叶外圆直径，H为静叶的大弦长度，d为步骤㈤中使用的圆形铣刀的直径，单位为mm，根据计算所得型芯数量在圆环形铸模内等间隔放置型芯，型芯上的侧壁长方体形凸台位于圆环形铸模的外圆侧；
㈣型芯放置好后，盖上圆环形铸模的上下盖，从圆环形铸模底部设有的浇注口注入液态铁水，使液态铁水平稳上升，等液态铁水到达铸模顶部后停止注入，等待液态铁水凝固成形；
㈤打开圆环形铸模的上下盖，取下圆环形铸模，敲出型芯，得到具有型芯形状空隙的圆环形铸造体，使用圆形铣刀分别沿型芯形状空隙两侧直线延伸至圆环形铸造体的内外圆周的方向铣下与型芯数量相同的扇形体，所述扇形体即为所要铸造的转叶式舵机静叶。
2.如权利要求1所述的转叶式舵机静叶铸造方法，其特征在于：所述圆柱形凸台的高为静叶高度L1的1/9，所述长方体形凸台高为静叶高度L1的2/9。
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