CN114799061A - 熔模铸造模壳及其拼接方法 - Google Patents

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王俊
李建忠
金志宏
张民政
刘雅辉
许久海
毛林鑫
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Zhongchao Hangyu Investment Casting S&t Co
Shanghai Jiaotong University
Hudong Heavy Machinery Co Ltd
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Zhongchao Hangyu Investment Casting S&t Co
Shanghai Jiaotong University
Hudong Heavy Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种涉及铸造方法领域的熔模铸造模壳及其拼接方法，包括凹拼接件、凸拼接件、凹定位模板、凸模壳、凸定位模板以及凹模壳，将凹定位模板连接于凹拼接件的拼接面上制造凸模壳，将凸定位模板连接于凸拼接件的拼接面上支座凹模壳，凸模壳和凹模壳定位连接。本发明采用分段制造模壳，然后使用模壳浇铸零件，铸件各部分的微观组织和机械性能差异较小，铸件质量可显著提高；方法简单合理、后续不需要拼焊工序，铸件因焊接产生的残余应力和尺寸变形被消除；产品制造周期显著缩短；扩大适用范围，提高铸件尺寸精度。

Description

熔模铸造模壳及其拼接方法
技术领域
本发明涉及铸造方法领域，具体地，涉及熔模铸造模壳及其拼接方法。
背景技术
现有的大尺寸铸件铸造方法，一般先分段铸造然后通过焊接获得整体零件。这种方法有以下缺点：1.对于复杂结构的零件，原有的铸造方法复杂、后续必须的拼焊工序较多、产品制造周期长；2.原有的铸造方法，采用分段铸造大型零件，容易导致铸件各分段部分的微观组织和机械性能出现较大差异，不利于铸件质量控制；3.原有的铸造方法后续必须进行拼焊才能得到零件整体，焊接处的残余应力和尺寸变形，容易导致大型铸件尺寸精度差，甚至导致铸件报废。
经现有技术专利文献检索发现，中国发明专利公开号为CN113649528A，公开了一种制备薄壁高强度熔模铸造模壳的方法，包括模壳制作和碳纤维包覆等。本发明的一种制备薄壁高强度熔模铸造模壳的方法的有益效果在于：1、采用碳纤维的包覆，与传统的硅溶胶模壳相比，在保证模壳热强度的前提下，减少了模壳层数，从而降低了模壳的整体厚度，提高了模壳的导热能力，有利于温度梯度的提高；2、传统硅溶胶模壳的导热能力受模壳材料，孔隙率的制约，在获得足够热强度时，很难达到理想状态(λ1<0.56W/(m·K))，而所采用的碳纤维布包覆，为模壳的减薄创造了条件，在不降低模壳强度的基础上以明显降低模壳厚度，并明显减少模壳的导热热阻。而本发明提供了一种熔模铸造模壳及其拼接方法，解决铸造方法复杂、后续工序较多、尺寸精度差等问题。因此，该文献与本发明所介绍的方法是属于不同的发明构思。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种熔模铸造模壳及其拼接方法。
根据本发明提供的一种熔模铸造模壳，包括凹拼接件、凸拼接件、凹定位模板、凸模壳、凸定位模板以及凹模壳，将凹定位模板连接于凹拼接件的拼接面上制造凸模壳，将凸定位模板连接于凸拼接件的拼接面上支座凹模壳，凸模壳和凹模壳定位连接。
一些实施例中，凹定位模板上分别设有连接孔和定位凹槽，定位凹槽和连接孔互不平行。
一些实施例中，凹模壳具有与凹定位模板相同的的连接孔和定位凹槽。
一些实施例中，凸定位模板上分别设有连接榫头和定位凸台，连接榫头和定位凸台互不平行。
一些实施例中，凸模壳具有与凸定位模板相同的的连接榫头和定位凸台。
一些实施例中，连接孔与连接榫头的尺寸和空间位置相匹配，定位凹槽和定位凸台的尺寸和空间位置相匹配。
一些实施例中，定位凹槽和定位凸台定位连接。
一些实施例中，凹拼接件与凸拼接件共有一个拼接面。
一些实施例中，凹模壳上设有模壳浇注口。
本发明还提供了一种熔模铸造模壳拼接方法，包括以下步骤：
S1、将凹定位模板固定在凹拼接件的拼接面上，制备成熔模铸造铸件所用的蜡模模型，再通过粘砂淋浆工序制造凸模壳；
S2、将凸定位模板固定在凸拼接件的拼接面上，制备成熔模铸造铸件所用的蜡模模型，再通过粘砂淋浆工序制造凹模壳；
S3、凸模壳和凹模壳通过定位凸台和定位凹槽定位、并通过连接榫头和连接孔连接，组装成铸件的整体模壳。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1.本发明对于复杂结构的零件而言，铸造方法简单、后续不需要拼焊工序、产品制造周期显著缩短；
2.本发明的铸造方法，采用分段制造模壳，然后使用模壳浇铸零件，铸件各部分的微观组织和机械性能差异较小，铸件质量可显著提高；
3.本发明的铸造方法减少后续拼焊工序，铸件因焊接产生的残余应力和尺寸变形被消除；
4.本发明使得原本因为几何尺寸大导致模壳无法制造的零件，可以通过本熔模铸造模壳拼接方法成形，适用范围广；
5.本发明使得原本只能砂型铸造的铸件可以通过本熔模铸造模壳拼接方法成形，以提高铸件尺寸精度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明熔模铸造模壳的结构示意图；
图2为本发明凹拼接件的结构示意图；
图3为本发明凹拼接件的结构示意图；
图4为本发明凹拼接件和凹拼接件的连接关系图；
图5为本发明凸模壳的结构示意图；
图6为本发明凸模壳的连接关系图；
图7为本发明凸拼接件的结构示意图；
图8为本发明凸定位模板的结构示意图；
图9为本发明凸拼接件和凸定位模板的连接关系图；
图10为本发明凹模壳的结构示意图；
图11为本发明凹模壳的连接关系图。
图中标号：
1-凹拼接件、2-凸拼接件、3-凹定位模板、4-凸定位模板、5-凸模壳、6-凹模壳、31-连接孔、32-定位凹槽、51-连接榫头、52-定位凸台、61-模壳浇铸口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供了一种熔模铸造模壳，如图1-11所示，包括凹拼接件1、凸拼接件2、凹定位模板3、凸模壳4、凸定位模板5以及凹模壳6，将凹定位模板3连接于凹拼接件1的拼接面上制造凸模壳4，将凸定位模板5连接于凸拼接件2的拼接面上支座凹模壳6，凸模壳4和凹模壳6定位连接。凹定位模板3上分别设有四个连接孔31和四个定位凹槽32，定位凹槽32和连接孔31互不平行；凹模壳6具有与凹定位模板3相同的的四个连接孔31和四个定位凹槽32。凸定位模板5上分别设有四个连接榫头51和四个定位凸台52，连接榫头51和定位凸台52互不平行；凸模壳4具有与凸定位模板5相同的的四个连接榫头51和四个定位凸台52。定位凹槽32和定位凸台52定位后，连接孔31与连接榫头51进行连接，驱使凸模壳4和凹模壳6定位连接。
定位凹槽32和定位凸台52的尺寸和空间位置相匹配，定位凹槽32和定位凸台52定位连接；从而使凸模壳4和凹模壳6进行定位。连接孔31与连接榫头51的尺寸和空间位置相匹配，以实现连接。
其中，凹拼接件1与凸拼接件2共有一个拼接面，该拼接面不局限于平面。该熔模铸造模壳拼接方法可用于任意形状和尺寸的零件的熔模铸造模壳拼接和浇铸成形。
实施例2
本发明还提供的一种熔模铸造模壳拼接方法，如图1-11所示，包括以下步骤：
S1、将凹定位模板3固定在凹拼接件1的拼接面上，制备成熔模铸造铸件所用的蜡模模型，再通过粘砂淋浆工序制造凸模壳4；
S2、将凸定位模板5固定在凸拼接件2的拼接面上，制备成熔模铸造铸件所用的蜡模模型，再通过粘砂淋浆工序制造凹模壳6，凹模壳6上设有模壳浇注口61；
S3、凸模壳4和凹模壳6通过定位凸台52和定位凹槽32定位、并通过连接榫头51和连接孔31连接，组装成铸件的整体模壳。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种熔模铸造模壳，其特征在于，包括凹拼接件(1)、凸拼接件(2)、凹定位模板(3)、凸模壳(4)、凸定位模板(5)以及凹模壳(6)，将所述凹定位模板(3)连接于所述凹拼接件(1)的拼接面上制造所述凸模壳(4)，将所述凸定位模板(5)连接于所述凸拼接件(2)的拼接面上支座所述凹模壳(6)，所述凸模壳(4)和所述凹模壳(6)定位连接。
2.根据权利要求1所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述凹定位模板(3)上分别设有连接孔(31)和定位凹槽(32)，所述定位凹槽(32)和所述连接孔(31)互不平行。
3.根据权利要求2所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述凹模壳(6)具有与所述凹定位模板(3)相同的所述连接孔(31)和所述定位凹槽(32)。
4.根据权利要求3所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述凸定位模板(5)上分别设有连接榫头(51)和定位凸台(52)，所述连接榫头(51)和所述定位凸台(52)互不平行。
5.根据权利要求4所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述凸模壳(4)具有与所述凸定位模板(5)相同的的所述连接榫头(51)和所述定位凸台(52)。
6.根据权利要求5所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述连接孔(31)与所述连接榫头(51)的尺寸和空间位置相匹配，所述定位凹槽(32)和所述定位凸台(52)的尺寸和空间位置相匹配。
7.根据权利要求6所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述定位凹槽(32)和所述定位凸台(52)定位连接。
8.根据权利要求1所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述凹拼接件(1)与所述凸拼接件(2)共有一个拼接面。
9.根据权利要求1所述的熔模铸造模壳，其特征在于，所述凹模壳(6)上设有模壳浇注口(61)。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述熔模铸造模壳的拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述凹定位模板(3)固定在所述凹拼接件(1)的拼接面上，制备成熔模铸造铸件所用的蜡模模型，再通过粘砂淋浆工序制造所述凸模壳(4)；
S2、将所述凸定位模板(5)固定在所述凸拼接件(2)的拼接面上，制备成熔模铸造铸件所用的蜡模模型，再通过粘砂淋浆工序制造所述凹模壳(6)；
S3、所述凸模壳(4)和所述凹模壳(6)通过所述定位凸台(52)和所述定位凹槽(32)定位、并通过所述连接榫头(51)和所述连接孔(31)连接，组装成铸件的整体模壳。
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