CN113814356B - 涡轮模具的型芯定位座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮模具的型芯定位座，包括底座，底座上设有滑槽，滑槽内设有滑轨，每个滑轨上设有型芯子模；型芯子模包括第一拼合块、第二拼合块和第三拼合块；第一拼合块构成型芯子模的头部，第二拼合块和第三拼合块构成型芯子模的尾部；第一拼合块末端设有长方形的导杆，第二拼合块近导杆一侧加工有与导杆相适配的第二导槽，第二导槽的底部与导杆之间存在间隙，使得在第三拼合块退行时，第二拼合块可沿导杆宽度方向滑动；本发明的涡轮模具的型芯定位座，在脱模时，第三拼合块先退行，而后第二拼合块向导杆靠近，使得第二拼合块能够避开叶片的阻碍，最后第二拼合块和第一拼合块一同退行，从而顺利实现脱模，适用于带异形叶片转动件的铸造。

Description

涡轮模具的型芯定位座

技术领域

本发明属于模具技术领域，具体涉及一种涡轮模具的型芯定位座。

背景技术

涡轮是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一，是一种可以高效的将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。

涡轮目前的生产方式仍以铸造为主，即先通过涡轮模具浇铸制得涡轮毛坯，再对毛坯进行切削、研磨、抛光等处理。

部分涡轮的扇叶在末（外）端有一定程度的扭转或弯曲，这使得涡轮在脱模时存在困难，因此多通过脱模后对涡轮毛坯进行打磨或弯折来进一步实现扇叶末端的扭转或弯曲，同样，具有叶片的一类转动件都存在此类生产的麻烦。后期加工部分环节只能靠手动加工，因而需要经验丰富的生产工人才能保证足够的加工精度以保证其性能。这无疑会增加制造成本，降低生产效率。

有鉴于此，有必要提供一种脱模顺利、制得的涡轮毛坯与成品更为接近的涡轮模具。

发明内容

本发明的目的是提供一种可分阶段脱模、在制造具有异形叶片时可顺利脱模的涡轮模具。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种涡轮模具的型芯定位座，包括底座，底座上呈放射状均匀设有和涡轮扇叶数量相同的滑槽，滑槽内设有滑轨，每个滑轨上靠近底座中心一端设有一个型芯子模；每两个型芯子模之间的缝隙形成用于浇铸涡轮扇叶的扇叶型腔，多个型芯子模在汇聚至底座中心处时形成用于浇铸涡轮的型芯；

所述型芯子模包括第一拼合块、第二拼合块和第三拼合块；第一拼合块构成型芯子模的头部，第二拼合块和第三拼合块构成型芯子模的尾部；第一拼合块末端设有长方形的导杆，第二拼合块和第三拼合块分别设于导杆的两侧；第二拼合块、第三拼合块的相邻一侧为接触界面；第三拼合块末端与滑轨连接；

所述第二拼合块设于扇叶型腔中存在阻挡，脱模时难于抽出的一侧，第三拼合块设于另一侧，脱模时，扇叶型腔对第三拼合块的抽出无阻碍；

所述第三拼合块的近导杆一侧加工有与导杆相适配的第三导槽，使得第三拼合块可沿导杆长度方向滑动；第二拼合块近导杆一侧加工有与导杆相适配的第二导槽，第二导槽的底部与导杆之间存在间隙，使得在第三拼合块退行时，第二拼合块可沿导杆宽度方向滑动。

优选的是，所述导杆上加工有若干平行于导杆宽度方向的导行通孔，第二拼合块近导杆一侧设有第一导行柱，第一导行柱插入到导行通孔中，第一导行柱上套设有弹簧，弹簧一端与第二拼合块连接，另一端与导行通孔连接，且弹簧对第二拼合块始终存在向导杆靠近的拉力。

优选的是，所述导杆的近第三拼合块一侧沿导杆长度方向加工有第一导槽，第三拼合块的近导杆一侧设有第二导行柱，第二导行柱插入到第一导槽中，第三拼合块退行时，第一导槽对第三拼合块起到限位作用。

优选的是，所述第二拼合块、第三拼合块的接触界面与导杆平行，第一导槽长度不小于第二拼合块长度。

优选的是，所述第二拼合块、第三拼合块的接触界面向第三拼合块一侧倾斜。

优选的是，所述第二导槽的底部平面向第三拼合块一侧倾斜。

优选的是，还包括用于驱动各滑轨沿滑槽同步移动的驱动装置，所述驱动装置为气缸或表面均布有弧形导槽的转盘。

优选的是，所述第三拼合块的前端水平设有一对插入板，插入板近第二拼合块一侧为向远离第二拼合块一侧倾斜的斜面或曲面，且插入板近第二拼合块一侧尾部与第三拼合块平齐；第一拼合块上设有用于容纳插入板的容纳槽。

优选的是，所述第二拼合块末端下部设有限位块；滑槽底部设有用于限定第一拼合块合模时位置的第四导槽，限位块插入到第四导槽中，第四导槽宽度大于限位块。

优选的是，合模时，驱动装置带动第三拼合块向定位座中心处移动，插入板压迫第二拼合块向远离第三拼合块一侧运动，最后形成一个完整的型芯子模；

脱模时，驱动装置带动第三拼合块向远离定位座中心一侧移动，让出空间使第二拼合块能够向导杆靠近，第二拼合块与浇铸形成的扇叶间出现缝隙，从而使第二拼合块也能够顺利抽出；第三拼合块的第二导行柱沿滑行至第一导槽末端时，第三拼合块带动第一拼合块一起移动，较小的型芯子模头部随第二拼合块顺利退出，脱模完成。

本发明的涡轮模具的型芯定位座，型芯子模由3个拼合块构成，在脱模时，第三拼合块先退行，而后第二拼合块向导杆靠近，使得第二拼合块能够避开叶片的阻碍，最后第二拼合块和第一拼合块一同退行，从而顺利实现脱模，适用于带异形叶片转动件的铸造；型芯子模的头部加工难度大，不易切分，将型芯子模按照品字形模式切分，既有利于确保头部的完整性，又方便拼合。

附图说明

图1为一种涡轮模具的立体结构示意图。

图2为图1中型芯定位座的结构示意图（为了能够清楚显示，只示出了一对型芯子模）。

图3为图2中转盘的结构示意图。

图4为图2中一对型芯子模（含导轨）结构示意图。

图5为图4中一个型芯子模的俯视图。

图6为各拼合块的拼合结构示意简图（为了避免其他线条干扰，此处只做简单的结构示意图，以方便理解）。

图7为图6中各拼合块的拼合结构示意简图在另一个视角的示意图。

图8为图6中各拼合块在合模状态下的结构示意图（第二导槽的底部与导杆之间存在间隙）。

图9为另一种型芯子模的俯视图。

图中标号为：1-底座，2-滑槽，210-腰型通孔，220-第四导槽，3-滑轨，4-型芯子模，410-第一拼合块，420-第二拼合块，421-第二导槽，422-第一导行柱，424-限位块，430-第三拼合块，431-第三导槽，432-第二导行柱，433-插入板，440-导杆，441-导行通孔，442-第一导槽，5-扇叶型腔，6-接触界面，7-转盘，710-手动推杆，720-弧形导槽。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1-4所示，一种涡轮模具的型芯定位座，包括底座1，底座上呈放射状均匀设有和涡轮扇叶数量相同的滑槽2，滑槽内设有滑轨3，每个滑轨上靠近底座中心一端设有一个型芯子模4；每两个型芯子模之间的缝隙形成用于浇铸涡轮扇叶的扇叶型腔5，多个型芯子模在汇聚至底座中心处时形成用于浇铸涡轮的型芯；

如图5所示，所述型芯子模包括第一拼合块410、第二拼合块420和第三拼合块430；第一拼合块构成型芯子模的头部，第二拼合块和第三拼合块构成型芯子模的尾部；第一拼合块末端设有长方形的导杆440，第二拼合块和第三拼合块分别设于导杆的两侧；第二拼合块、第三拼合块的相邻一侧为接触界面6；第三拼合块末端与滑轨连接；

所述第二拼合块设于扇叶型腔中存在阻挡，脱模时难于抽出的一侧，第三拼合块设于另一侧，脱模时，扇叶型腔对第三拼合块的抽出无阻碍；

如图6-8所示，所述第三拼合块的近导杆一侧加工有与导杆相适配的第三导槽431，使得第三拼合块可沿导杆长度方向滑动；第二拼合块近导杆一侧加工有与导杆相适配的第二导槽421，第二导槽的底部与导杆之间存在间隙，使得在第三拼合块退行时，第二拼合块可沿导杆宽度方向滑动。

所述导杆上加工有若干平行于导杆宽度方向的导行通孔441，第二拼合块近导杆一侧设有第一导行柱422，第一导行柱插入到导行通孔中，第一导行柱上套设有弹簧423，弹簧一端与第二拼合块连接，另一端与导行通孔连接，且弹簧对第二拼合块始终存在向导杆靠近的拉力。

所述导杆的近第三拼合块一侧沿导杆长度方向加工有第一导槽442，第三拼合块的近导杆一侧设有第二导行柱432，第二导行柱插入到第一导槽中，第三拼合块退行时，第一导槽对第三拼合块起到限位作用。

所述第二拼合块、第三拼合块的接触界面与导杆平行，第一导槽长度不小于第二拼合块长度。

如图2-3所示，还包括用于驱动各滑轨沿滑槽同步移动的驱动装置，所述驱动装置为气缸或表面均布有弧形导槽720的转盘。本实施例中，驱动装置为一个设置在底座的底部、带有手动推杆710的转盘7，滑槽底部沿长度方向加工有腰型通孔210，滑轨底部通过连杆与转盘传动连接，连杆沿腰型通孔滑动；连杆伸入到弧形导槽内，合模时，转动转盘，连杆由外向内运动；脱模时，转动转盘，连杆由内向外运动。

所述第三拼合块的前端水平设有一对插入板433，插入板近第二拼合块一侧为向远离第二拼合块一侧倾斜的斜面或曲面，且插入板近第二拼合块一侧尾部与第三拼合块平齐；第一拼合块上设有用于容纳插入板的容纳槽。合模时，由于第二拼合块的移位，对第三拼合块回复原位形成阻挡，插入板可先行插入到第二拼合块和滑槽之间的空间内，迫使第二拼合块复位；第三拼合块推进至前端后，型芯子模拼合完成。

所述第二拼合块末端下部设有限位块424；滑槽底部设有用于限定第一拼合块合模时位置的第四导槽220，限位块插入到第四导槽中，第四导槽宽度大于限位块。限位块的设置，限定了第一拼合块合模时的最大前行量，使得各拼合块拼合紧凑。值得说明的是，限位块也可设置在导杆底部的近第二拼合块一侧末端，相应的，第二拼合块下部也需要开设相应的缺口容纳限位块，以使第二拼合块能沿导杆宽度方向移动。

合模时，转动转盘，带动第三拼合块向定位座中心处移动，插入板压迫第二拼合块向远离第三拼合块一侧运动，第三拼合块带动第一、二拼合块向定位座中心处移动，限位块滑行至第四导槽最前端时，第二拼合块到达前端最大位置，最后形成一个完整的型芯子模；

脱模时，驱动装置带动第三拼合块向远离定位座中心一侧移动，让出空间使第二拼合块能够向导杆靠近，第二拼合块与浇铸形成的扇叶间出现缝隙，从而使第二拼合块也能够顺利抽出；第三拼合块的第二导行柱沿滑行至第一导槽末端时，第三拼合块带动第一拼合块一起移动，直至脱模完成。

实施例2

如图9所示，与实施例1类似，其区别之处在于，所述第二拼合块、第三拼合块的接触界面6’ 向第三拼合块一侧倾斜。此时，即便不设置插入板，合模时第三拼合块前端也能插入到第二拼合块和滑槽之间的空间内，并且，无需等到第三拼合块完全退出，在第三拼合块退行的同时，第二拼合块就能向导杆移动。

实施例3

与实施例2类似，其区别之处在于，所述第二导槽的底部平面向第三拼合块一侧倾斜。此时第二拼合块的末端可获得更大的移动或收缩量，可更好的避开扇叶的末端卷曲或弯折。

值得说明的是，本申请也可用于其他带叶片转动件的铸造。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (10)

1.一种涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，包括底座，底座上呈放射状均匀设有和涡轮扇叶数量相同的滑槽，滑槽内设有滑轨，每个滑轨上靠近底座中心一端设有一个型芯子模；每两个型芯子模之间的缝隙形成用于浇铸涡轮扇叶的扇叶型腔，多个型芯子模在汇聚至底座中心处时形成用于浇铸涡轮的型芯； 所述型芯子模包括第一拼合块、第二拼合块和第三拼合块；第一拼合块构成型芯子模的头部，第二拼合块和第三拼合块构成型芯子模的尾部；第一拼合块末端设有长方形的导杆，第二拼合块和第三拼合块分别设于导杆的两侧；第二拼合块、第三拼合块的相邻一侧为接触界面；第三拼合块末端与滑轨连接； 所述第二拼合块设于扇叶型腔中存在阻挡，脱模时难于抽出的一侧，第三拼合块设于另一侧，脱模时，扇叶型腔对第三拼合块的抽出无阻碍； 所述第三拼合块的近导杆一侧加工有与导杆相适配的第三导槽，使得第三拼合块可沿导杆长度方向滑动；第二拼合块近导杆一侧加工有与导杆相适配的第二导槽，第二导槽的底部与导杆之间存在间隙，使得在第三拼合块退行时，第二拼合块可沿导杆宽度方向滑动。

2.根据权利要求1所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述导杆上加工有若干平行于导杆宽度方向的导行通孔，第二拼合块近导杆一侧设有第一导行柱，第一导行柱插入到导行通孔中，第一导行柱上套设有弹簧，弹簧一端与第二拼合块连接，另一端与导行通孔连接，且弹簧对第二拼合块始终存在向导杆靠近的拉力。

3.根据权利要求2所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述导杆的近第三拼合块一侧沿导杆长度方向加工有第一导槽，第三拼合块的近导杆一侧设有第二导行柱，第二导行柱插入到第一导槽中，第三拼合块退行时，第一导槽对第三拼合块起到限位作用。

4.根据权利要求3所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述第二拼合块、第三拼合块的接触界面与导杆平行，第一导槽长度不小于第二拼合块长度。

5.根据权利要求3所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述第二拼合块、第三拼合块的接触界面向第三拼合块一侧倾斜。

6.根据权利要求5所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述第二导槽的底部平面向第三拼合块一侧倾斜。

7.根据权利要求1所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，还包括用于驱动各滑轨沿滑槽同步移动的驱动装置，所述驱动装置为气缸或表面均布有弧形导槽的转盘。

8.根据权利要求1所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述第三拼合块的前端水平设有一对插入板，插入板近第二拼合块一侧为向远离第二拼合块一侧倾斜的斜面或曲面，且插入板近第二拼合块一侧尾部与第三拼合块平齐；第一拼合块上设有用于容纳插入板的容纳槽。

9.根据权利要求1所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，所述第二拼合块末端下部设有限位块；滑槽底部设有用于限定第一拼合块合模时位置的第四导槽，限位块插入到第四导槽中，第四导槽宽度大于限位块。

10.根据权利要求8所述的涡轮模具的型芯定位座，其特征在于，合模时，驱动装置带动第三拼合块向定位座中心处移动，插入板压迫第二拼合块向远离第三拼合块一侧运动，最后形成一个完整的型芯子模； 脱模时，驱动装置带动第三拼合块向远离定位座中心一侧移动，让出空间使第二拼合块能够向导杆靠近，第二拼合块与浇铸形成的扇叶间出现缝隙，从而使第二拼合块也能够顺利抽出；第三拼合块的第二导行柱沿滑行至第一导槽末端时，第三拼合块带动第一拼合块一起移动，直至脱模完成。

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