CN113996752B - 一种精密铸造用蜡模垂直位置定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种精密铸造用蜡模垂直位置定位装置及定位方法，涉及精密铸造技术领域，包括底座、中心杆、垂向滑动定位机构、周向旋转定位机构和径向定位及指示机构，中心杆的侧壁上沿中心杆的高度方向设置有高度刻度，垂向套筒滑动套设于中心杆上，支撑圆环的侧壁上沿支撑圆环的周向设置有周向刻度，连接圆环转动套设于垂向套筒的上部，径向定位杆的侧壁上沿径向定位杆的长度方向设置有径向刻度，径向套筒滑动安装于径向定位杆上，指示杆固定于径向套筒的底部，指示杆的下端设置有尖端指示部。该精密铸造用蜡模垂直位置定位装置及定位方法实现了精密铸造蜡模组合阶段垂直方向的位置控制，且控制准确度高，避免对铸件的晶体生长取向造成影响。

Description

一种精密铸造用蜡模垂直位置定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及精密铸造技术领域，特别是涉及一种精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置及定位方法。

背景技术

精密铸造过程中，膜壳的垂直方向与充型过程、温度场设置、凝固过程等密切相关，特别是在定向凝固过程中，膜壳的垂直方向基本决定了铸件的晶体生长取向，因此在蜡模组合阶段，蜡 模的垂直方向位置控制尤为重要。然而，现有技术中没有针对蜡 模的垂直方向位置进行控制的相关装置，使得对蜡 模的垂直方向位置的控制不准确，对铸件的晶体生长取向造成影响。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置及定位方法，使得对蜡 模的垂直方向位置的控制准确，避免对铸件的晶体生长取向造成影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，包括底座、中心杆、垂向滑动定位机构、周向旋转定位机构和径向定位及指示机构，所述中心杆的下端能够拆卸地垂直安装于所述底座上，所述中心杆的侧壁上沿所述中心杆的高度方向设置有高度刻度；所述垂向滑动定位机构包括垂向套筒和第一锁紧部件，所述垂向套筒滑动套设于所述中心杆上，所述垂向套筒相对于所述中心杆周向固定，所述第一锁紧部件用于将所述垂向套筒锁紧于所述中心杆上，所述垂向套筒下端的外部固定套设有支撑圆环，所述支撑圆环的侧壁上沿所述支撑圆环的周向设置有周向刻度；所述周向旋转定位机构包括连接圆环和第二锁紧部件，所述径向定位及指示机构包括径向定位杆、径向套筒、指示杆和第三锁紧部件，所述连接圆环固定于所述径向定位杆的一端，所述连接圆环转动套设于所述垂向套筒的上部，所述第二锁紧部件用于将所述连接圆环锁紧于所述垂向套筒上，所述连接圆环的侧壁上设置有角度指示线，所述径向定位杆垂直于所述中心杆设置，所述径向定位杆的侧壁上沿所述径向定位杆的长度方向设置有径向刻度，所述径向套筒滑动安装于所述径向定位杆上，所述径向套筒相对于所述径向定位杆周向固定，所述第三锁紧部件用于将所述径向套筒锁紧于所述径向定位杆上，所述指示杆固定于所述径向套筒的底部，所述指示杆与所述中心杆相互平行，所述指示杆的下端设置有尖端指示部。

优选地，所述底座的上表面设置有固定块，所述固定块上设置有与所述中心杆的结构相匹配的凹槽，所述中心杆能够拆卸地安装于所述凹槽中。

优选地，所述底座为圆形板，所述固定块设置于所述底座的中心处。

优选地，所述垂向套筒的中部设置有与所述中心杆的结构相匹配的第一通孔，所述第一通孔为非圆孔。

优选地，所述第一通孔为矩形孔，所述中心杆为矩形杆。

优选地，所述径向套筒的中部设置有与所述径向定位杆的结构相匹配的第二通孔，所述第二通孔为非圆孔。

优选地，所述第二通孔为方形孔，所述径向定位杆为矩形杆。

优选地，所述第一锁紧部件为第一锁紧螺钉，所述第二锁紧部件为第二锁紧螺钉，所述第三锁紧部件为第三锁紧螺钉。

优选地，所述指示杆为圆柱杆，所述尖端指示部为倒锥形头。

本发明还提供一种基于精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置的定位方法，包括以下步骤：

步骤一、先在蜡 模上选取多个特征点，对需要定位摆放的所述蜡 模分别在浇注系统的高度方向和底面做投影，确定所述蜡 模的多个所述特征点的径向、周向和高度的坐标；

步骤二、在所述底座上放置蜡 模安装架，采用所述精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置分别对多个所述特征点进行定位，并将多个所述特征点连接于所述蜡 模安装架上实现所述蜡 模固定于所述蜡 模安装架上；

步骤三，将所述蜡 模安装架和所述蜡 模由所述底座上取下。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置包括底座、中心杆、垂向滑动定位机构、周向旋转定位机构和径向定位及指示机构，中心杆的侧壁上沿中心杆的高度方向设置有高度刻度，垂向套筒滑动套设于中心杆上，支撑圆环的侧壁上沿支撑圆环的周向设置有周向刻度，连接圆环转动套设于垂向套筒的上部，径向定位杆的侧壁上沿径向定位杆的长度方向设置有径向刻度，径向套筒滑动安装于径向定位杆上，指示杆固定于径向套筒的底部，指示杆的下端设置有尖端指示部。先在蜡 模上选取多个特征点，对需要定位摆放的蜡 模分别在浇注系统的高度方向和底面做投影，确定蜡 模的多个特征点的径向、周向和高度的坐标；在底座上放置蜡 模安装架，采用精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置分别对多个特征点进行定位，并将多个特征点连接于蜡 模安装架上实现蜡 模固定于蜡 模安装架上；将蜡 模安装架和蜡 模由底座上取下。本发明中实现了在蜡 模组合过程中测量、标记各特征点的柱坐标，并通过各特征点对蜡 模进行定位，从而实现了精密铸造蜡 模组合阶段垂直方向的位置控制，且控制准确度高，避免对铸件的晶体生长取向造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置的结构示意图；

图2为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置中固定块与中心杆的连接示意图；

图3为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置中垂向滑动定位机构和周向旋转定位机构的结构示意图；

图4为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置中径向定位及指示机构的结构示意图；

图5为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置的简化主视图；

图6为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置的简化俯视图；

图7为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置对垂直的试棒蜡 模进行定位时的主视图；

图8为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置对垂直的试棒蜡 模进行定位时的俯视图；

图9为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置对按设定角度放置的试棒蜡 模进行定位时的主视图；

图10为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置对按设定角度放置的试棒蜡 模进行定位时的俯视图；

图11为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置对复杂铸件蜡 模进行定位时的主视图；

图12为本发明提供的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置对复杂铸件蜡 模进行定位时的俯视图。

附图标记说明：100、精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置；1、底座；2、固定块；3、中心杆；4、高度刻度；5、垂向套筒；6、第一锁紧部件；7、支撑圆环；8、周向刻度；9、连接圆环；10、第二锁紧部件；11、角度指示线； 12、径向定位杆；13、径向刻度；14、径向套筒；15、第三锁紧部件；16、指示杆；17、尖端指示部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置及定位方法，使得对蜡 模的垂直方向位置的控制准确，避免对铸件的晶体生长取向造成影响。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图6所示，本实施例提供一种精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置 100，包括底座1、中心杆3、垂向滑动定位机构、周向旋转定位机构和径向定位及指示机构，中心杆3的下端能够拆卸地垂直安装于底座1上，中心杆3 的侧壁上沿中心杆3的高度方向设置有高度刻度4；垂向滑动定位机构包括垂向套筒5和第一锁紧部件6，垂向套筒5滑动套设于中心杆3上，垂向套筒5 相对于中心杆3周向固定，即垂向套筒5与中心杆3之间不发生相对转动，第一锁紧部件6用于将垂向套筒5锁紧于中心杆3上，垂向套筒5下端的外部固定套设有支撑圆环7，支撑圆环7的侧壁上沿支撑圆环7的周向设置有周向刻度8。周向旋转定位机构包括连接圆环9和第二锁紧部件10，径向定位及指示机构包括径向定位杆12、径向套筒14、指示杆16和第三锁紧部件15，连接圆环9固定于径向定位杆12的一端，连接圆环9转动套设于垂向套筒5的上部，支撑圆环7能够对连接圆环9进行支撑，第二锁紧部件10用于将连接圆环9锁紧于垂向套筒5上，连接圆环9的侧壁上设置有角度指示线11，径向定位杆12垂直于中心杆3设置，径向定位杆12的侧壁上沿径向定位杆12的长度方向设置有径向刻度13，径向套筒14滑动安装于径向定位杆12上，径向套筒14相对于径向定位杆12周向固定，即径向套筒14与径向定位杆12 之间不发生相对转动，第三锁紧部件15用于将径向套筒14锁紧于径向定位杆 12上，指示杆16固定于径向套筒14的底部，指示杆16与中心杆3相互平行，指示杆16的下端设置有尖端指示部17。

具体地，垂向套筒5用于在竖直方向进行滑动，达到控制高度的目的，使用时松开垂向套筒5上的第一锁紧部件6，将垂向套筒5上下滑动至所需位置并拧紧第一锁紧部件6，中心杆3上的高度刻度4用以标记高度坐标(z)；通过转动连接圆环9能够调节周向角度，使用时松开第二锁紧部件10并转动连接圆环9，调整好之后拧紧第二锁紧部件10即可，支撑圆环7上的周向刻度8 与连接圆环9上的角度指示线11相配合能够读取周向坐标(θ)；径向套筒14 用于在径向进行滑动，达到调节径向位置的目的，使用时松开第三锁紧部件 15，径向套筒14滑动至所需位置后拧紧第三锁紧部件15即可，径向定位杆 12上的径向刻度13用以标记径向坐标(r)，最终确定好的位置坐标(r，θ，z) 由指示杆16下端的尖端指示部17指示。本实施例中能够实现在蜡 模组合过程中测量、标记各特征点的柱坐标，并通过各特征点对蜡 模进行定位，从而实现了精密铸造蜡 模组合阶段垂直方向的位置控制，且控制准确度高，避免对铸件的晶体生长取向造成影响。

如图2所示，底座1的上表面设置有固定块2，固定块2上设置有与中心杆3的结构相匹配的凹槽，中心杆3能够拆卸地安装于凹槽中。使用时将中心杆3的下端插入凹槽中，插入后依托自身装配固定，以便于蜡 模组装完成后拆下中心杆3和中心杆3上的其他部件，进而便于将蜡 模与装置分离。

于本具体实施例中，底座1为圆形板，固定块2设置于底座1的中心处。

具体地，垂向套筒5的中部设置有与中心杆3的结构相匹配的第一通孔，第一通孔为非圆孔。

于本具体实施例中，第一通孔为矩形孔，中心杆3为矩形杆。

具体地，径向套筒14的中部设置有与径向定位杆12的结构相匹配的第二通孔，第二通孔为非圆孔。

于本具体实施例中，第二通孔为方形孔，径向定位杆12为矩形杆。

于本具体实施例中，第一锁紧部件6为第一锁紧螺钉，第一锁紧螺钉螺纹安装于垂向套筒5的侧壁上；第二锁紧部件10为第二锁紧螺钉，第二锁紧螺钉螺纹安装于所述连接圆环9的侧壁上；第三锁紧部件15为第三锁紧螺钉，第三锁紧螺钉螺纹安装于径向套筒14的侧壁上。

于本具体实施例中，指示杆16为圆柱杆，尖端指示部17为倒锥形头。

本实施例还提供一种基于精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置100的定位方法，包括以下步骤：

步骤一、先在蜡 模上选取多个特征点，对需要定位摆放的蜡 模分别在浇注系统的高度方向和底面做投影，此处高度方向的投影为主视方向，底面的投影为俯视方向，确定蜡 模的多个特征点的径向、周向和高度的坐标。

步骤二、在底座1上放置蜡 模安装架，采用精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置100分别对多个特征点进行定位，并将多个特征点连接于蜡 模安装架上实现蜡 模固定于蜡 模安装架上；具体地，通过移动径向套筒14、转动连接圆环9 并移动垂向套筒5使得尖端指示部17的底端所处的位置对应所需定位的特征点的径向、周向和高度的坐标，并将该特征点通过连接于蜡 模安装架的方式定位于尖端指示部17的底端所处的位置，依次类推，通过将多个特征点定位之后实现蜡 模固定于蜡 模安装架上。

步骤三，将蜡 模安装架和蜡 模由底座1上取下。具体地，在取下蜡 模安装架和蜡模之前，先将中心杆3及中心杆3上的其他部件由底座1上拆卸下来，使得蜡 模安装架和蜡模便于与本实施例中的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置100进行分离。

具体地，蜡 模安装架包括蜡 模底盘和设置于蜡 模底盘上部的支撑架，使用时将蜡 模底盘套设于固定块2外部并放置于底座1上。

如图7和图8所示，以组合垂直的试棒蜡 模为例，将试棒简化为线段AB，以试棒两个端点A、B为特征点，试棒在主视图上显示为垂直线段AB，在俯视图中A′、B′，两点重合为B′(A′)。首先根据试棒蜡 模在蜡 模底盘上的位置坐标A(r_A，θ_A，z_A)，调整径向套筒14确定径向坐标r_A，调整连接圆环9 确定周向坐标θ_A，调整垂向套筒5确定高度坐标z_A，将试棒蜡 模一端根据定位的坐标A(r_A，θ_A，z_A)连接于蜡 模底盘上。因试棒垂直放置，故试棒另一端 B(r_B，θ_B，z_B)的径向、周向坐标不变，即r_B＝r_A，θ_B＝θ_A，只需调整垂向套筒5，确定高度坐标z_B，即可将尖端指示部17的底端定位至B(r_B，θ_B，z_B)。将试棒蜡 模另一端定位至B(r_B，θ_B，z_B)并连接于支撑架上，即可保证试棒蜡 模垂直放置。

如图9和图10所示，以组合按设定角度放置的试棒蜡 模为例，将试棒简化为线段CD，以试棒两个端点C、D为特征点，试棒蜡 模在主视图上显示为线段CD，在俯视图中显示为线段C′D′。首先根据试棒蜡 模在蜡 模底盘上的位置坐标C(r_C，θ_C，z_C)，调整径向套筒14确定径向坐标r_C，调整连接圆环9 确定周向坐标θ_C，调整垂向套筒5确定高度坐标z_C，将试棒蜡模一端根据定位的坐标C(r_C，θ_C，z_C)连接于蜡 模底盘上。同理，根据试棒蜡 模另一端点D的坐标(r_D，θ_D，z_D)分别调整径向套筒14、连接圆环9和垂向套筒5，将尖端指示部17的底端定位至D(r_D，θ_D，z_D)。将试棒蜡 模另一端定位至D(r_D，θ_D，z_D)并连接于支撑架上，即可保证试棒蜡 按设定角度放置。

如图11和图12所示，以组合有位置要求的复杂铸件蜡 模为例，在复杂铸件上选择三个特征点E、F、G，将三个特征点定位至相应坐标即可实现复杂铸件蜡 模按位置要求放置。首先根据复杂铸件蜡 模在蜡 模底盘上的位置坐标E (r_E，θ_E，z_E)，调整径向套筒14确定径向坐标r_E，调整连接圆环9确定周向坐标θ_E，调整垂向套筒5确定高度坐标z_E，将复杂铸件蜡 模的特征点E根据定位的坐标连接于蜡 模底盘上。同理，根据复杂铸件蜡 模其它两个特征点F、G 的坐标(r_F，θ_F，z_F)、(r_G，θ_G，z_G)，分别调整径向套筒14、连接圆环9和垂向套筒5，将尖端指示部17的底端定位至F(r_F，θ_F，z_F)、G(r_G，θ_G，z_G)。根据定位将复杂铸件蜡 模的其它两个特征点F、G连接于支撑架上，即可保证复杂铸件蜡 模按位置要求放置。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，包括底座、中心杆、垂向滑动定位机构、周向旋转定位机构和径向定位及指示机构，所述中心杆的下端能够拆卸地垂直安装于所述底座上，所述中心杆的侧壁上沿所述中心杆的高度方向设置有高度刻度；所述垂向滑动定位机构包括垂向套筒和第一锁紧部件，所述垂向套筒滑动套设于所述中心杆上，所述垂向套筒相对于所述中心杆周向固定，所述第一锁紧部件用于将所述垂向套筒锁紧于所述中心杆上，所述垂向套筒下端的外部固定套设有支撑圆环，所述支撑圆环的侧壁上沿所述支撑圆环的周向设置有周向刻度；所述周向旋转定位机构包括连接圆环和第二锁紧部件，所述径向定位及指示机构包括径向定位杆、径向套筒、指示杆和第三锁紧部件，所述连接圆环固定于所述径向定位杆的一端，所述连接圆环转动套设于所述垂向套筒的上部，所述第二锁紧部件用于将所述连接圆环锁紧于所述垂向套筒上，所述连接圆环的侧壁上设置有角度指示线，所述径向定位杆垂直于所述中心杆设置，所述径向定位杆的侧壁上沿所述径向定位杆的长度方向设置有径向刻度，所述径向套筒滑动安装于所述径向定位杆上，所述径向套筒相对于所述径向定位杆周向固定，所述第三锁紧部件用于将所述径向套筒锁紧于所述径向定位杆上，所述指示杆固定于所述径向套筒的底部，所述指示杆与所述中心杆相互平行，所述指示杆的下端设置有尖端指示部。

2.根据权利要求1所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述底座的上表面设置有固定块，所述固定块上设置有与所述中心杆的结构相匹配的凹槽，所述中心杆能够拆卸地安装于所述凹槽中。

3.根据权利要求2所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述底座为圆形板，所述固定块设置于所述底座的中心处。

4.根据权利要求1所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述垂向套筒的中部设置有与所述中心杆的结构相匹配的第一通孔，所述第一通孔为非圆孔。

5.根据权利要求4所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述第一通孔为矩形孔，所述中心杆为矩形杆。

6.根据权利要求1所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述径向套筒的中部设置有与所述径向定位杆的结构相匹配的第二通孔，所述第二通孔为非圆孔。

7.根据权利要求6所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述第二通孔为方形孔，所述径向定位杆为矩形杆。

8.根据权利要求1所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述第一锁紧部件为第一锁紧螺钉，所述第二锁紧部件为第二锁紧螺钉，所述第三锁紧部件为第三锁紧螺钉。

9.根据权利要求1所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置，其特征在于，所述指示杆为圆柱杆，所述尖端指示部为倒锥形头。

10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、先在蜡 模上选取多个特征点，对需要定位摆放的所述蜡 模分别在浇注系统的高度方向和底面做投影，确定所述蜡 模的多个所述特征点的径向、周向和高度的坐标；

步骤二、在所述底座上放置蜡 模安装架，采用所述精密铸造用蜡 模垂直位置定位装置分别对多个所述特征点进行定位，并将多个所述特征点连接于所述蜡 模安装架上实现所述蜡 模固定于所述蜡 模安装架上；

步骤三，将所述蜡 模安装架和所述蜡 模由所述底座上取下。

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