CN103567397A - 一种结构件精密铸造用蜡模组合定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种结构件精密铸造用蜡模组合的定位装置，包括底座和转动定位装置，底座的上表面设有凸出的中心轴，转动定位装置的中部开设有贯通壁体上下表面并用以承插和定位直浇道的中心孔，转动定位装置通过中心孔套设在中心轴上并绕中心轴转动地连接在底座上，转动定位装置的上表面为用以放置蜡模的操作平台。保证直浇道位于蜡模正中心且竖直，使整个模组在制壳过程中转动平稳，不致破坏模组以及模组上的陶瓷浇口杯且制得型壳厚度均匀，性能良好；比常规的组合方案省力，也减少了手工组合过程中模组搬移碰撞造成的模组损坏几率。

Description

一种结构件精密铸造用蜡模组合定位装置

技术领域

本发明涉及精密铸造技术领域，特别地，涉及一种复杂结构件精密铸造用蜡模组合定位装置。

背景技术

航空领域中许多精密零件均采用精密铸造技术成型。目前，精密零件传统的精密铸造成型方法一般是以零件的设计外形压制蜡模，然后以蜡模替换的方式浇注而成。

自动制壳设备因其节省人力成本、高效率、制壳性能均匀等优势广泛的应用于精密铸造领域。自动制壳设备为带动蜡模模组空间旋转、移动在模组外表面挂浆和挂砂进行制壳，在挂浆和挂砂过程中机械手带动模组进行空间旋转，进行挂浆、挂砂。为保证型壳厚度均匀、性能良好，要求模组空间旋转平稳。模组的旋转轴多为直浇道，要使模组转动平稳，需保证直浇道位于模组中心，且尽可能竖直，这样就使模组的重量沿圆周方向分布均匀，模组旋转过程中角速度一致，模组转动平稳，制得型壳厚度均匀、性能良好。在生产过程中，因模组的组合多为工人手工操作，直浇道难以准确定位，经常会出现偏斜，此现象对质量较轻的小尺寸零件的制壳过程影响不大，对型壳质量影响也较小，但对于一些大尺寸整体结构件，直浇道偏斜常造成模组旋转不平稳，制壳过程中损坏蜡模、陶瓷浇口杯等，或使模壳质量无法保证，造成后续浇注过程中漏钢。为使模组在自动制壳过程中旋转平稳，直浇道的定位问题急需解决，而目前的手工组合方式难以满足要求。目前手工组合过程中经常要手工搬移模组进行旋转组合，对于一些大尺寸整体结构件，其模组重量可达几十千克，手工搬移困难，且搬移过程中常因碰撞造成模组损坏，减少模组过程的搬移操作，设计一种更为省力的装置也成为精密铸造蜡模组合过程的一大需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，以解决对蜡模组合过程中直浇道定位不准造成制壳过程中模组空间旋转不平稳带来的蜡模、陶瓷浇口杯损坏及模壳质量不佳等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，包括底座和转动定位装置，底座的上表面设有凸出的中心轴，转动定位装置的中部开设有贯通壁体上下表面并用以承插和定位待组合的直浇道的中心孔，转动定位装置通过中心孔套设在中心轴上并绕中心轴转动地连接在底座上，转动定位装置的上表面为用以放置蜡模的操作平台。

进一步地，转动定位装置的操作平台上设有与中心孔同轴并用以固定蜡模模组的定位件。

进一步地，定位件为定位环，蜡模的外表面均处于定位环的环圈内，蜡模的外表面与定位环的内壁留有用以限制蜡模的径向位移的间隙。

进一步地，中心孔与直浇道相互贴合，转动定位装置旋转带动操作平台上的蜡模转动。推动转动定位装置旋转带动操作平台上的蜡模进行组合。

进一步地，插入中心孔的直浇道与中心轴接触。

进一步地，转动定位装置的高度大于蜡模模组1/4的高度。

进一步地，转动定位装置底部开设有凹槽，凹槽沿转动定位装置的中轴线对称布置。

进一步地，凹槽为与中心孔同轴线的环形凹槽。

进一步地，凹槽的槽壁为用以支撑转动定位装置的筋板。

进一步地，转动定位装置与底座之间设有用以支撑转动定位装置的筋板。

本发明具有以下有益效果：

本发明定位装置采用转动定位装置的中心孔对直浇道进行定位，直浇道高于蜡模的高度保证直浇道不发生偏斜，转动定位装置的中心孔与定位环同心，而定位环与蜡模外壁贴合，从而保证了直浇道在蜡模正中心，并以直浇道和转动定位装置的中心孔作为这个定位装置的旋转中轴，推动定位装置沿旋转中轴带动蜡模旋转，边旋转边组合，比常规的组合方案省力，也减少了手工组合过程中蜡模模组搬移碰撞造成的模组损坏几率。组合后模组重量沿圆周方向分布均匀，模组旋转过程中角速度一致，模组转动平稳，制得型壳厚度均匀、性能良好。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置的俯视结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是本发明优选实施例的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置使用状态的剖面结构示意图。

图例说明：

1、底座；2、转动定位装置；3、中心轴；4、中心孔；5、定位件；6、蜡模；7、直浇道；8、凹槽；9、筋板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置的俯视结构示意图；图2是图1的A-A向剖视图；图3是本发明优选实施例的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置使用状态的剖面结构示意图。

如图1、图2和图3所示，本实施例的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，包括底座1和转动定位装置2，底座1的上表面设有凸出的中心轴3，转动定位装置2的中部开设有贯通壁体上下表面并用以承插和定位待组合的直浇道7的中心孔4，直浇道7上部还设有用以将蜡模6组合连接到自动制壳设备机械手上的连接件a，转动定位装置2通过中心孔4套设在中心轴3上并绕中心轴3转动地连接在底座1上，转动定位装置2的上表面为用以放置蜡模6的操作平台。蜡模6上分布有沿圆周向分布的内浇口d和浇道c；浇道c下部连接内浇口d，上部连接陶瓷浇口杯6；直浇道7竖直穿过陶瓷浇口杯6，直浇道7上端在制壳时通过连接件a固定在自动制壳线上，下端在蜡模6组合时插入转动定位装置2的中心孔4内；本发明定位装置采用转动定位装置2的中心孔4对直浇道7进行定位，并以连接件a、直浇道7和转动定位装置2的中心孔4作为这个定位装置的旋转中轴，在蜡模6组合过程中推动可转动定位装置2旋转，边旋转边组合，比常规的组合方案省力，也减少了手工组合过程中蜡模组合搬移碰撞造成的模组损坏几率。定位装置通过定位环与中心孔4同心保证了直浇道7在蜡模6正中心，且通过中心孔4的深度保证直浇道7在组合过程中不发生偏斜，使整个模组树在制壳过程中转动平稳，不致破坏蜡模6以及蜡模6上的陶瓷浇口杯6且制得型壳厚度均匀，性能良好。

如图1和图2所示，本实施例中，转动定位装置2的操作平台上设有与中心孔4同轴并用以固定蜡模6的定位件5。通过与中心孔4同轴的定位件5将蜡模6固定在中部，使蜡模6的重量沿圆周方向分布均匀，蜡模6在旋转过程中角速度一致，蜡模6转动平稳，制得型壳厚度均匀、性能良好。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，定位件5为定位环，蜡模6的外表面均处于定位环的环圈内，蜡模6的外表面与定位环的内壁之间留有间隙，用以对蜡模6与定位环之间产生的相互作用力进行缓冲并限制蜡模6的径向位移的间隙。采用定位环的定位件5将蜡模6限定在定位环的环圈内，使得蜡模6的重量沿圆周方向分布均匀，蜡模6在制壳过程中旋转角速度一致，蜡模6转动平稳，制得型壳厚度均匀、性能良好。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，中心孔4与直浇道7相互贴合，转动定位装置2旋转带动操作平台上的蜡模6转动。通过中心孔4与直浇道7的相互贴合使得直浇道7在旋转过程中始终保持竖直方向，不容易发生偏移、偏心的现象，使得整个蜡模6在制壳过程中转动平稳，不致破坏蜡模6以及陶瓷浇口杯6，制得的型壳厚度均匀，性能良好。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，插入中心孔4的直浇道7与中心轴3接触。直浇道7中心孔4底部，保证蜡模6与直浇道7、内浇道等组合成模组后，直浇道7位于蜡模6正中心且直浇道7竖直，组合后模组重量沿圆周方向对称分布，模组在制壳过程中转动平稳。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，转动定位装置2的高度大于蜡模6的1/4的高度。这样可以保证直浇道7插入中心孔4后发生偏斜的程度尽可能的小，从而保证蜡模6与定位装置直浇道7、内浇口组合成模组后，直浇道7位于蜡模6正中心且直浇道7竖直，组合后模组重量沿圆周方向对称分布，模组在制壳过程中转动平稳。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，转动定位装置2底部开设有凹槽8，凹槽8沿转动定位装置2的中轴线对称布置。通过设置凹槽8以减少定位装置的材料用量，节约成本，减轻整个定位装置的重量；而沿中轴线对称布置凹槽8以保持转动定位装置2的重量沿圆周方向分布均匀，减少旋转组合过程中的晃动，且使凹槽8形成的筋板9厚度均匀，在承受较大重量的蜡模6时无薄弱部位。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，凹槽8为与中心孔4同轴线的环形凹槽。通过设置环形的凹槽8，进一步减少定位装置的材料用量，节约成本，减轻整个定位装置的重量，使整个装置在人工搬运中更省力。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，凹槽8的槽壁为用以支撑转动定位装置2的筋板9。通过槽壁的筋板9起到支撑上部荷载的作用，足够厚度的筋板9及适当的材料保证整个装置能承载较大重量的蜡模组合，能够适用于较大较重的蜡模组合。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，转动定位装置2与底座1之间设有用以支撑转动定位装置2的筋板9。通过筋板9支撑上部荷载，承载能力更大，能够适用于更大更重的蜡模6表面型壳制作。

实施时，如图1、2所示，定位装置包括转动定位装置2和底座1。转动定位装置2上有定位环和中心孔4，它们可实现定位装置的定位作用。组合时将蜡模6放置于定位环内侧，定位环内径尺寸由蜡模6的尺寸决定，接触面留一定间隙，但需保证蜡模6在组合中不发生位置移动。中心孔4与定位环同心，组合时在中心孔4位置插入直浇道7，由此保证了直浇道7在蜡模6正中心。中心孔4的尺寸由直浇道7的尺寸决定，中心孔4与直浇道7相互贴合，且转动定位装置2的高度在操作方便的前提下尽量高，这样直浇道7插入中心孔4后发生偏斜的程度尽可能小。这样就保证组合后直浇道7位于蜡模6正中心且直浇道7竖直，组合后模组重量沿圆周方向对称分布，模组在自动制壳过程中转动平稳。转动定位装置2上有一凹槽8，此凹槽8起减重作用，凹槽8外侧筋板9起支撑作用，可承受蜡模组合的重量，筋板9的尺寸由蜡模组合的重量决定。

底座1由中心轴3与转动定位装置2连为一体，转动定位装置2可绕中心轴3转动，由此可实现旋转一定角度后组合，减少了模组的人工搬移，可达到省力的效果，同时避免了人工搬移过程中碰撞造成的模组损坏。

定位装置的使用示意图如图3。由定位环确定蜡模6位置，直浇道7插入与定位环同心的中心孔4，从而保证直浇道7在蜡模6中心，中心孔4尺寸与转动定位装置2高度保证直浇道7竖直，不发生偏斜，从而保证蜡模组合在自动制壳过程中转动平稳。转动定位装置2可绕中心轴3转动，使得在组合沿圆周向布置的浇道c和内浇口d的过程中无需手工搬移蜡模6，达到省力的效果，且可避免蜡模6搬移过程中因碰撞造成蜡模6的损坏。

设计了一种蜡模6组合定位机构，使直浇道7位于蜡模6正中心且竖直，在自动制壳过程中转动平稳、挂浆、挂砂均匀，其旋转机构减少了组模过程中的手工搬移，达到省力效果且减少模组的碰撞损坏。

本发明通过一个蜡模组合定位机构可实现组模过程中直浇道7的准确定位，竖直，在整个蜡模组合自动制壳过程中转动平稳、挂浆、挂砂均匀，不损坏陶瓷浇口杯6和模组，降低了组模过程操作难度，节省了人力成本。

本发明定位装置采用转动定位装置2的中心孔4对直浇道7进行定位，高于蜡模6的1/4的高度保证直浇道7不发生偏斜，转动定位装置2的中心孔4与定位环同心，而定位环与蜡模6外壁贴合，从而保证了直浇道7在蜡模6正中心，并以直浇道7和转动定位装置2的中心孔4作为这个定位装置的旋转中轴，推动定位装置沿旋转中轴带动蜡模旋转，边旋转边组合，比常规的组合方案省力，也减少了手工组合过程中蜡模6搬移碰撞造成的模组损坏几率。组合后模组重量沿圆周方向分布均匀，模组旋转过程中角速度一致，模组转动平稳，制得型壳厚度均匀、性能良好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，

包括底座(1)和转动定位装置(2)，

所述底座(1)的上表面设有凸出的中心轴(3)，

所述转动定位装置(2)的中部开设有贯通壁体上下表面并用以承插和定位待组合的直浇道(7)的中心孔(4)，

所述转动定位装置(2)通过所述中心孔(4)套设在所述中心轴(3)上并绕所述中心轴(3)转动地连接在所述底座(1)上，

所述转动定位装置(2)的上表面为用以放置所述蜡模(6)的操作平台。

2.根据权利要求1所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，所述转动定位装置(2)的操作平台上设有与所述中心孔(4)同轴并用以固定所述蜡模(6)的定位件(5)。

3.根据权利要求2所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，

所述定位件(5)为定位环，

所述蜡模(6)的外表面均处于所述定位环的环圈内，

所述蜡模(6)的外表面与所述定位环的内壁留有用以限制所述蜡模(6)的径向位移的间隙。

4.根据权利要求2所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，

所述中心孔(4)与所述直浇道(7)相互贴合，

所述转动定位装置(2)旋转带动所述操作平台上的所述蜡模(6)转动。

5.根据权利要求4所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，插入所述中心孔(4)的所述直浇道(7)与所述中心轴(3)接触。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，所述转动定位装置(2)的高度大于所述蜡模(6)的1/4的高度。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，

所述转动定位装置(2)底部开设有凹槽(8)，

所述凹槽(8)沿所述转动定位装置(2)的中轴线对称布置。

8.根据权利要求7所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，所述凹槽(8)为与所述中心孔(4)同轴线的环形凹槽。

9.根据权利要求7所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，所述凹槽(8)的槽壁为用以支撑所述转动定位装置(2)的筋板(9)。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的结构件精密铸造用蜡模组合定位装置，其特征在于，所述转动定位装置(2)与所述底座(1)之间设有用以支撑所述转动定位装置(2)的筋板(9)。

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