CN103124605B - 采用注蜡方法生产部件的模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种通过向型腔内注蜡来生产部件(20)的模具，诸如涡轮机叶片模型，所述型腔包括至少两个型腔部分，每个型腔部分被支撑在阴模(6,11)内。两个阴模在注蜡闭合位置和注蜡后取出部件的分开位置之间彼此相对移动。所述模具的特征在于，两个阴模(6，11)在水平面上移动。

Description

采用注蜡方法生产部件的模具

技术领域

本发明涉及到采用向型腔内注蜡来生产部件的模具。其特别涉及到生产涡轮机叶片模型，进而通过失蜡铸造技术来生产叶片。

背景技术

在按照失蜡铸造技术生产叶片的情况下，用蜡来制作模型，这可用于适合此项目的的所有材料，即在模型周围，用耐火材料制作一种壳模。一旦壳模固化，就可通过使蜡熔化而取出模型。然后，在壳模内形成一种型腔，金属即倒入该型腔内。弄去壳模,就可取出具有模型形状的部件。

这种模型本身是在相应的模具内生产的，其型腔确定了它的形状。通过注蜡机将蜡注入到模具的型腔内。注蜡机可经由注入喷口而注入到模具的注入通道内。

部件上的型腔是由至少两个型腔部分构成,注蜡时,在压力作用下,这些型腔彼此紧紧地压在一起。为此，型腔部分分别由阴模来支撑，这些阴模能够彼此相对位移。值得注意的是，型腔是由两个以上的部分构成，虽然通常其它这些部分只起辅助作用。

根据申请者所引用的叶片模型生产的现有技术，其中，叶片的模型的一般都是沿叶片底部和顶部之间确定方向而延伸，所述叶片带有内弧面和拱背面，模具布置在水平面上，而模具内的型腔呈水平取向。于是，沿水平方向将蜡注入模型，内弧面和拱背面同样也呈水平取向。所有操作都是手动的。操作手手动向上提起模具上部，即可分开模具。然后，他再从型腔上取出模型，这同样也是手动进行。

这种类型的膜存在诸多缺陷。

由于其呈水平方向，型腔会受到操作手使用工具(螺丝刀，刀，压缩空气喷嘴等)时的无意打击或设备对其造成损坏而留下的痕迹。而后，对这些痕迹必须进行修理，成本很高，而且要求模具停止使用，结果，导致这些部件的生产也不得不暂停。

文件EP1216770提出了生产涡轮机叶片的模具的一种不同的方案,按照这种方案,平移移动的型腔被水平置放一起。那么，型腔的操作，特别是分离，就需要让其在水平支撑装置上滑动。

因为各个部分很重，手动分开给操作手带来很大负担。此外，模具分开作业也涉及到多项操作，尽管简单，但也耗费大量时间，同时也对模型质量带来不利影响。

手动除去蜡模也会引起模型变形或甚至使其断裂。

模具内装有多个部件和子部件，这些部件的设计和实现需要花费大量时间。

发明内容

为此，本发明的目的是提出一种可克服这些缺陷的模具。

为此，根据本发明，提出了可通过向型腔注蜡来生产涡轮机叶片模型的模具，所述型腔包括至少两个型腔部分，分别至少构成涡轮机叶片的内弧面和拱背面，每个型腔部分分别被支撑在阴模内，两个阴模在注蜡闭合位置和注蜡后取出部件的分开位置之间的水平移动平面上彼此相对移动，所述这种移动可由作动装置来驱动,如手动装置或电动机，其特征在于，所述作动装置包括构成阴模底部的固定板，相对于底板平移的活动板，和活动板与固定板之间的相对位移带动阴模移动的机构。

为此，两个阴模取向简单，现有技术中存在的问题得以解决。

有利的是，两个阴模沿圆弧移动，该圆弧可使阴模随叶片平台和根部的圆柱形外形移动,这视情而定。

该模具并不限于两个型腔部分，其可以带有至少一个通过阴模支撑的第三型腔部分，所述阴模可在注蜡闭合位置和注蜡后取出部件的分开位置之间相对于所述两个型腔部分移动。特别是，在涡轮机叶片的情况下，第三型腔部分构成了所述叶片的根部。优选地，与其型腔支撑部分一起平移。

根据另一个不同特性，所述模具带有部件顶出器，可在分开型腔部分时将部件从型腔内取出。根据本发明的型腔的布置允许使用一种顶出器，无需操作手操作部件。

根据本发明的另一个不同特性，所述阴模通过一种可作动装置来使其移动，例如手动装置或电动机装置。如果是电动机装置时，自动化操作为操作手提供了方便，有利于部件的质量。由于操作原因而引起的损坏风险大大降低。

根据优选实施例，模具包括带有突耳的机构，每个均与阴模形成整体，并可在平移板和底板设置的槽内被引导移动，活动板的位移因为突耳而带动了阴模的移动。特别是，该机构包括可驱动部件顶出器的装置。

根据另一个不同特性，模具包括可将阴模与活动板分离的装置，从而可使阴模移动不受活动板移动的控制。

附图说明

通过如下的详细解释性说明本发明的实施例，以说明性的且非限定性的示例给出的,可以更容易地理解本发明,本发明的其它目的、细节、特性和优点就会更清楚地显现出来,所述实施例通过纯粹示例的形式给出，本发明并不限于此，所述说明参照附图如下:

图1为工具及其盖板的整体透视图；

图2为无下模板的模具的透视图,示出了活动板,且盖板升起；

图3为模具的顶视图,示出阴模在闭合位置的情况；

图4为模具的顶视图,示出阴模在分开位置的情况；

图5为模具的侧视图,所示阴模处于分开位置,顶出刀(ejectorknife)抬起；

图6为模具的侧视图,所示为纵向阴模退出情况；

图7为无阴模底板的顶视图，下方的活动板位于右侧位置,清楚可见；

图8为类似于图7的顶视图,活动板位于左侧位置；

图9为顶出刀驱动机构透视图,顶出刀处于其水平位置；

图10为类似于图9的示意图,所述顶出刀位于其升起位置；

图11和图12为根据图3的I-I线的剖面图,示出了突耳和阴模之间可拆卸的连接装置。

具体实施方式

图1所示为闭合位置的模具100。模具包括下模板1，在注蜡时，该下模板坐落在注蜡机的底板上。图1未示出注蜡机。该模具还包括一个上模板2，在注蜡位置时，该上模板位于注蜡机顶板下方。在注蜡前或注蜡后，该组件可通过两个把手3整体位移。可以识别构成阴模6,7和11的底座的板4，这些在图3中都可看到，这些阴模通过盖板5的闭合角(closingcorners)固定。构成盖板5的闭合角与上模板2形成整体。

图2示出的模具无下模板1，所示盖板5升起的情况。可以识别出底板4上的阴模6,7以及底板4下方的传动板9，并能与底板平行位移；刀架(toolpost)10与传动板9形成整体。该刀架旨在通过电动机装置(图中未示)来水平驱动。例如，该装置可安装在下模板1上。

角5A,5B,5C,5D和5E呈倾斜平面，与阴模6,7,11的外表面相交。在图1所示位置，角使得阴模处于装配位置。

图3通过透视图示出了上模板2拆除后的模具顶部。底座4支撑着三个阴模6，7和11，在这种情况下，为装配位置。三个阴模各自支撑着一部分用于模制部件的型腔，形成了型腔部分。例如，阴模6和11支撑型腔部分，其一方面可以复制涡轮机叶片的拱背面，另一方面可以复制其内弧面。第三个阴模7支撑复制叶片根部的型腔部分。

图4所示模具顶部与图3类似，但阴模处于分开位置。阴模6和11围绕转动中心枢转，该中心对应于在圆弧内由轨道21形成的圆心。该轨道在横向上面向型腔部分的接触平面，在图3所示闭合位置和图4所示分开位置之间的位移过程中，引导阴模6和11移动。应该注意的是，如果所述部件为叶片模型，该模型带有布置在叶片底部的平台和呈圆柱形叶片顶部的根部，在圆弧内,可随其各自外形移动。每个阴模均与滑块6C,11C形成整体，所述滑块可沿轨道21位移。阴模7与滑块7C为一整体，后者能够位移并可在闭合位置和分开位置之间沿轨道22平移时被引导导向。图3中可看到这些滑块。

从图4所示分开位置,可以看到顶出器12，位于注蜡后部件20的延伸部分内。可以理解的是，在这个实施例中，该部件为涡轮机叶片模型。顶出器12包括移动顶刀，其围绕垂直于轨道22的水平轴14转动。阴模6和11都包括延伸部分6A和11A，向底座4的边缘延伸，在二者之间设有通过注入喷口41注蜡的通道40，该延伸部分在图6中可以看到。

图6示出了模具的内部情况，所示模具中已拆除了阴模6。在闭合模具中，部件20(在该案例中为叶片模型)为水平取向。以下是一个可能的型腔部分的布置形式:各个阴模中的型腔部分的取向是这样的，即支撑在纵向阴模6(图6中已取出)内的型腔部分是叶片的其中一个内弧面或拱背面，而位于阴模6型腔对面的阴模11的型腔部分则是叶片的另一个内弧面或拱背面。因此，阴模7所支撑的型腔部分对应于叶片的根部。位于顶出刀12附近的型腔部分的与叶片平台一起构成了叶片的底部。

同样,在图5中也可看到最后形成的模型，其根部位于自由端的侧面。这是一个没有型腔限制的示例，所属领域的技术人员都清楚，如何在各型腔部分之间分配该部件的各个不同部分，从而在注蜡之后获得所期望的形状。应该注意的是，型腔部分以可移动方式安装在各自阴模内，且这些型腔部分是可以更换的。

在图6中,在阴模11的部分11A上,还可以看到注蜡用的一部分通道,向位于一侧的注入喷口41内注蜡,同时也向位于另一侧的型腔范围内注蜡,但在图6中看不到另一侧。

下面介绍分开和闭合机构。图7和图8示出了未装阴模的模具。底板4包括呈圆弧形状的横向轨道21和纵向轨道22。横向轨道21包括两个对称槽29和30，其内分别置放突耳31和32。可以清楚看到下方的移动传动板9，包括两个同样对称的槽23和24，在二者之间构成一个角度。突耳31和32通过其下段而在这些槽内被引导滑动。为此，每个突耳31和32都包括上段和下段，上段用来在底板4的槽29或30内滑动，而下段则用来在活动板9的槽内滑动。在图7中，活动板9位于右侧。位于一侧的槽23和24和位于另一侧的槽29和30都彼此相对朝向，这样，活动板在其向左侧移动时会带动突耳31和32在槽23和24内滑动，而在槽29和30内从内向外，所述底板4则保持静止不动。

突耳33安装成可在轨道22的纵向槽62内滑动，该突耳33固定到活动板9上。

这些突耳分别通过滑块6C,7C和11C而连接到三个阴模6,7，和11上。由此可以看出，如图7和图8所示，活动板从右向左平移移动时，可使阴模从图3所示闭合位置向图4或图5所示分开位置移动。活动板9通过电动机而动作，诸如作动筒，液压、电气或气动驱动，可方便地置放在下模板1的内部，并对刀架10产生作用。

下面结合图9和图10介绍顶出器12传动机构。顶出刀12与横向轴14形成一个整体，由两个支架支撑，后者则与底板4形成一个整体。小型的竖直板14A和14B固定在轴14的端部。这些通过其边缘而分别置放在小板15和16形式的回行机构(return)上，围绕与横向轴14支撑架形成整体的水平轴枢转。

槽27和28布置在底板4上；而回行机构15和16则置放在这些槽内，并支撑在指状件(finger)25和26上，后者呈垂直形式，与活动传动板9构成整体。弹簧35使得小板14A和14B顶在回行机构15和16上，并使得回行机构抵靠在指状件25和26上。该组件整体以这样一种形式布置,即,当传动板本身在右侧位置时(例如，图7所示位置)，顶出刀处于其水平位置；这就是模具各个型腔部分的闭合位置。当传动板向左侧移动时，如图8所示，指状件会带动回行机构，后者将小板推向顶部，从而使顶出刀12枢转并向顶部转动。

模具的功能如下：

图1示出了闭合位置的模具。蜡经由合适的压机通过喷口41和通道40而注入到其型腔内，阴模将其划定为内弧面6，拱背面11和根部7。图2示出了注蜡前或后的模具情况。与压机顶板构成整体的上模板和闭合角都处于高位置。把手3允许操作手在压机平面或其它工作平面上操纵并移动注射模具。

模具的分开和闭合可以通过按压按钮来实现,图中未示出,从而起动机动动作筒,后者驱动刀架10,并相对于底板4而移动活动传动板9。蜡是通过注入喷口41和通道40而注入到模具内。阴模将型腔划定为可以注蜡的部分。从而可以获得部件20(在该案例中为叶片的模型)。

模具的水平分开是由操作手通过按压按钮来控制的，图中未示，这可以控制动作筒的电源和活动板9的移动。

活动板的平移带动各个突耳31,32和33以及指状件25和26的移动。突耳在移动时会带动阴模6,7和11，如上所述。

一经分开，且当传动板9从右向左移动时，阴模会平行于底座4而彼此分开：叶根阴模7沿导向轨道22平移，阴模6和11围绕导向轨道21旋转中心转动。与此同时，指状件25和26压抵回行机构，后者会推动小板，使得轴14和顶出刀转动,顶出刀是回行机构的组成部分。然后，可以分离蜡部件，后者存在于顶出刀12的延伸部分内。顶出刀的端部呈现周围裹蜡的叶片形式，并在抬升动作期间支撑该蜡部件。

为了闭合模具，可以控制活动板9从左向右的位移。突耳会沿相反方向移动，使阴模彼此相向移动。同时，顶出刀在弹簧35的作用下回行而朝向其水平位置。一旦模具闭合，经注入喷口注蜡，以生产新的部件。

根据一个具体实施例，可起动传动机构，从而手动分开和闭合阴模。图11和图12示出了将阴模6和11的传动与叶片分离的装置。

这些附图为沿附图3平面I-I的剖面图。该示意图涉及到突耳32，该突耳分别在槽30和23内移动，以便移动阴模6。

突耳32分两段生产，即，可在槽30内滑动的上段32a和可在槽23内滑动的下段32b。上段32a可在下段32b的中央开孔内垂直滑动，但无需与之相连接。

突耳的上段32a通过螺杆32c固定到滑块6C上。后者与阴模6构成整体。

孔眼1a布置在活动板9下方的下模板1内。

阴模11可采用同样方式分离。

下面介绍阴模6的动作。

当阴模6和11必须通过活动板9的驱动电机来驱动时，突耳的上段32a固定到滑块6C上，如图12所示。当活动板动作时，突耳在槽23的下段32b上滑动。与32b为一体的上段32a则在槽30内滑动并经由螺杆32c驱动滑块6C和阴模6。

当想分离机构并能够手动分开或闭合阴模6和11时，突耳可以布置成与孔眼1a对准，那么，所要做的就是拆除螺杆32c。突耳的上段32a在横穿下段32b的孔眼1a内向底部滑动。然后，就可独立于活动板而移动阴模6。按钮110可以握持并移动阴模6。

可以分离活动板9根部的阴模7。一个解决方案是使突耳与滑块分离，并经由顶部退出该突耳。另一个解决方案，此处未示出，涉及到在杆的端部构成一个突耳，所述杆置于阴模7的纵向延伸部分内。当突耳在阴模7和活动板9内啮合时，阴模的动作就与活动板9的动作形成一个整体。突耳可以很方便地在活动板9的合适垂直孔眼内啮合，并可以通过垂直移动而从中抽出。当想使阴模7独立于活动板9时，突耳33可以通过杆来抬高。后者而后可以在槽内自由滑动。

Claims (7)

1.一种通过向型腔内注蜡来制作涡轮机叶片模型的模具，所述型腔包括至少两个型腔部分，分别构成至少涡轮机叶片的内弧面和拱背面，每个型腔部分均被支撑在阴模(6,11)内；两个阴模在注蜡闭合位置和注蜡后取出部件的分开位置之间在水平移动平面上彼此相对移动，所述阴模通过作动装置来驱动，所述作动装置为手动装置或电动机，其特征在于，所述作动装置包括构成阴模底部的固定底板(4)，相对于固定底板平移的活动板(9)，和活动板(9)与固定底板(4)之间的相对位移带动阴模移动的机构。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述机构包括突耳(31,32,33)，每个突耳都与阴模(6,7,11)形成整体并在布置在固定底板(4)上的槽(29,30,62)内和布置在相对于固定底板(4)平移的活动板(9)内的槽(23,24)被引导移动，所述活动板的移动会通过突耳而带动阴模移动。

3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，阴模沿圆弧移动。

4.根据权利要求1所述的模具，包括支撑在另一个阴模内的第三型腔部分，所述另一个阴模在注蜡闭合位置和注蜡后取出部件分开位置之间相对于所述至少两个型腔部分移动，在涡轮机叶片的情况下,所述第三型腔部分构成了所述叶片的根部。

5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，由阴模支撑的第三型腔部分为平移移动。

6.根据权利要求1所述的模具,包括可在分开型腔部分时从型腔内取出部件(20)的部件顶出器(12),该机构包括带动部件顶出器(12)的装置。

7.根据权利要求1所述的模具,包括可将阴模与活动板分离的装置,从而可使阴模的位移不受活动板位移的约束。