CN115301898A - 一种机匣支板充型设计方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于金属铸造技术领域，具体涉及一种机匣支板充型设计方法。该方法包括步骤S1、设置与机匣支板外形一致的铸件成型腔所对应的充型浇道蜡模；步骤S2、在充型浇道蜡模的每个侧面上沿长条形板状结构的长度方向间隔布置多个支板导流浇道蜡模，每个支板导流浇道蜡模随形粘贴在充型浇道蜡模上；步骤S3、在由充型浇道蜡模与支板导流浇道蜡模形成的整体结构外覆盖模壳，形成充型浇道与支板导流浇道，使充型浇道底端的进水浇道与支板导流浇道的底端连通，使充型浇道顶端的补缩浇道与支板导流浇道的顶端连通。本申请实现了发动机的机匣支板的高效充型，解决了机匣支板的欠铸、冷隔及补缩问题。

Description

一种机匣支板充型设计方法

技术领域

本申请属于金属铸造技术领域，具体涉及一种机匣支板充型设计方法。

背景技术

在金属铸造领域，通常需要通过充型将液态金属充满铸型型腔，从而获得尺寸精确、轮廓清晰、形状完整、薄而复杂的铸件，由于高温合金机匣类铸件的特殊性，为了保证模组平稳充型，通过使用底注式进液充型。发动机制造过程中所采用的高温合金机匣类铸件的支板壁厚一般小于2mm，若通过提高浇注温度的方式提高合金液充型能力，则铸件将产生大量的柱状晶，从而了降低铸件的性能。

现有技术中，一般通过提高浇注速度的方式来提高支板部位充型能力。然而通过该方式来进行充型，由于浇注速度过快，合金液充型过程不平稳，容易产生紊流，往往会卷入气体，气体在通过如图1所示的弧形支板型面时，来不及排出，容易在弧形腔的侧壁处造成憋气，最终导致支板出现大面积欠铸。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种机匣支板充型设计方法，主要包括：

步骤S1、设置与机匣支板外形一致的铸件成型腔所对应的充型浇道蜡模，所述充型浇道蜡模为长条形板状结构，其具有左右两个侧面，充型浇道蜡模的左右两个侧面均具有自上而下呈弧形延伸的外轮廓；

步骤S2、在所述充型浇道蜡模的左右两个侧面的每一个侧面上沿长条形板状结构的长度方向间隔布置多个支板导流浇道蜡模，每个支板导流浇道蜡模均自上而下弯曲为弧形，并随形粘贴在充型浇道蜡模的侧面上，所述支板导流浇道蜡模包括自上而下延伸的缝隙内浇道蜡模，及自上而下延伸的弯柱浇道蜡模，缝隙内浇道蜡模的内侧弧形贴合在所述充型浇道蜡模的侧面上，所述缝隙内浇道蜡模的外侧连接弯柱浇道蜡模；

步骤S3、在由充型浇道蜡模与支板导流浇道蜡模形成的整体结构外覆盖模壳，形成充型浇道与支板导流浇道，并使所述充型浇道底端的进水浇道与支板导流浇道的底端连通，使所述充型浇道顶端的补缩浇道与支板导流浇道的顶端连通。

优选的是，所述支板导流浇道蜡模自上而下弯曲的弧形段长度被配置为是所述充型浇道蜡模的左右两个侧面的自上而下延伸的弧形段长度的50%。

优选的是，每个所述支板导流浇道蜡模自上而下弯曲的弧形段的中点与所述充型浇道蜡模的粘贴有对应支板导流浇道蜡模位置处的弧形段的中点重叠。

优选的是，沿所述缝隙内浇道蜡模的自上而下延伸的方向横切所述缝隙内浇道蜡模的截面为变宽度截面，所述变宽度截面连接所述充型浇道蜡模的一端宽度最小，所述变宽度截面连接弯柱浇道蜡模的一端宽度最大。

优选的是，所述缝隙内浇道蜡模连接所述充型浇道蜡模的一端宽度设置为所述机匣支板厚度的1.5倍，所述弯柱浇道蜡模的横截面直径为10~20mm。

优选的是，弯柱浇道蜡模的横截面直径为15mm。

优选的是，在所述充型浇道蜡模左右两个侧面的每一个侧面上沿长条形板状结构的长度方向每间隔100mm～140mm设置一个支板导流浇道蜡模，所述充型浇道蜡模左右两个侧面的支板导流浇道蜡模对称设置。

优选的是，在所述充型浇道蜡模的左右两个侧面中的每一个侧面上，相邻支板导流浇道蜡模的间距为120mm。

本申请实现了发动机的机匣支板的高效充型，解决了机匣支板的欠铸、冷隔及补缩问题。

附图说明

图1是现有的机匣支板铸造充型过程中的憋气示意图。

图2是本申请机匣支板充型浇道蜡模上粘贴支板导流浇道蜡模示意图。

图3是本申请图2所示实施例的左视图，并在充型浇道蜡模及支板导流浇道蜡模上方连接补缩浇道，下方连接进水浇道。

图4是图3所示实施例的A-A剖示意图。

其中，1-充型浇道蜡模，2-支板导流浇道蜡模，3-进水浇道，4-补缩浇道，21-缝隙内浇道蜡模，22-弯柱浇道蜡模。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

本申请提供了一种机匣支板充型设计方法，主要为了解决图1中成型弧形段机匣支板时产生的“憋气现象”，机匣支板通常为长条形结构，以下描述中限定了沿机匣支板长条形方向延伸的长度方向，垂直于长度方向的横截面结构如图1所示，由图可以看出，机匣支板的两侧分别为一个弧形段，两个弧形段在上下两端相连，中间为空心结构。

参考图2及图3，本申请机匣支板充型设计方法，主要包括：

步骤S1、设置与机匣支板外形一致的铸件成型腔所对应的充型浇道蜡模1，所述充型浇道蜡模1为长条形板状结构，其具有左右两个侧面，充型浇道蜡模1的左右两个侧面均具有自上而下呈弧形延伸的外轮廓；

步骤S2、在所述充型浇道蜡模1的左右两个侧面的每一个侧面上沿长条形板状结构的长度方向间隔布置多个支板导流浇道蜡模2，每个支板导流浇道蜡模2均自上而下弯曲为弧形，并随形粘贴在充型浇道蜡模1的侧面上，所述支板导流浇道蜡模2包括自上而下延伸的缝隙内浇道蜡模21，及自上而下延伸的弯柱浇道蜡模22，缝隙内浇道蜡模21的内侧弧形贴合在所述充型浇道蜡模1的侧面上，所述缝隙内浇道蜡模21的外侧连接弯柱浇道蜡模22；

步骤S3、在由充型浇道蜡模1与支板导流浇道蜡模2形成的整体结构外覆盖模壳，形成充型浇道与支板导流浇道，并使所述充型浇道底端的进水浇道3与支板导流浇道的底端连通，使所述充型浇道顶端的补缩浇道4与支板导流浇道的顶端连通。

需要说明的是，本申请的浇道与蜡模是一一对应的，在铸造领域，蜡模融化后形成浇道与铸件成型腔，该实施例中，充型浇道蜡模1融化后形成铸件成型腔，支板导流浇道蜡模2融化后形成浇注系统的一部分，即支板导流浇道，其用于对铸件成型腔的部分进行补缩处理，特别是铸件成型腔的弧形结构处，合金液通过进水浇道一方面进入铸件成型腔，成型铸件，另一方面进入支板导流浇道，进入支板导流浇道的合金液通过与铸件成型腔连接的缝隙进入铸件成型腔，以此对铸件成型腔成型的铸件进行补缩，可以理解的是，本实施例提供了随形设计的“对称香蕉型”的支板导流浇道，其缝隙内浇道蜡模21处形成的缝隙正好是沿着铸件成型腔的弧形外轮廓延伸，因此，合金液能够通过该缝隙对铸件的弧形段进行浇注，解决了浇注补缩问题。

在一些可选实施方式中，所述支板导流浇道蜡模2自上而下弯曲的弧形段长度被配置为是所述充型浇道蜡模1的左右两个侧面的自上而下延伸的弧形段长度的50%。备选实施方式中，所述支板导流浇道蜡模2自上而下弯曲的弧形段长度也可以为所述充型浇道蜡模1的侧面的自上而下延伸的弧形段长度的80%，或者100%。

可以理解的是，机匣支板由于弧形侧壁的存在，越靠近弧形侧壁中间的位置，越容易发生“憋气”现象，因此，在一些可选实施方式中，支板导流浇道蜡模2通常设置在机匣支板的弧形中心处，也即每个所述支板导流浇道蜡模2自上而下弯曲的弧形段的中点与所述充型浇道蜡模1的粘贴有对应支板导流浇道蜡模2位置处的弧形段的中点重叠。

在一些可选实施方式中，如图2及图4所示，沿所述缝隙内浇道蜡模21的自上而下延伸的方向横切所述缝隙内浇道蜡模21的截面为变宽度截面，所述变宽度截面连接所述充型浇道蜡模1的一端宽度最小，所述变宽度截面连接弯柱浇道蜡模22的一端宽度最大。

在一些可选实施方式中，所述缝隙内浇道蜡模21连接所述充型浇道蜡模1的一端宽度设置为所述机匣支板厚度的1.5倍，所述弯柱浇道蜡模22的横截面直径为10~20mm。

在一个具体实施例中，机匣支板厚度为1.8mm，缝隙宽度为2.7mm，弯管22的直径设置为15mm。

在一些可选实施方式中，沿所述充型浇道蜡模1长度方向，在所述充型浇道蜡模1左右两个侧面的每一个侧面上沿长条形板状结构的长度方向每间隔100mm～140mm设置一个支板导流浇道蜡模2，所述充型浇道蜡模1左右两个侧面的支板导流浇道蜡模2对称设置。

在一些可选实施方式中，所述充型浇道蜡模1的左右两个侧面中的每一个侧面上，相邻支板导流浇道蜡模2的间距为120mm。

在一些可选实施方式中，步骤S2之前进一步包括，在机匣支板的外轮廓上预置成型所述支板导流浇道蜡模2，以使得所述支板导流浇道蜡模2的内侧轮廓与所述机匣支板的外轮廓弧形面相贴合。参考图2，此时所述充型浇道蜡模1采用机匣支板成品代替，通过设置在机匣支板上的模具配套成型所述支板导流浇道蜡模2。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本申请作了详尽的描述，但在本申请基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本申请精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本申请要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种机匣支板充型设计方法，其特征在于，包括：

步骤S1、设置与机匣支板外形一致的铸件成型腔所对应的充型浇道蜡模（1），所述充型浇道蜡模（1）为长条形板状结构，其具有左右两个侧面，充型浇道蜡模（1）的左右两个侧面均具有自上而下呈弧形延伸的外轮廓；

步骤S2、在所述充型浇道蜡模（1）的左右两个侧面的每一个侧面上沿长条形板状结构的长度方向间隔布置多个支板导流浇道蜡模（2），每个支板导流浇道蜡模（2）均自上而下弯曲为弧形，并随形粘贴在充型浇道蜡模（1）的侧面上，所述支板导流浇道蜡模（2）包括自上而下延伸的缝隙内浇道蜡模（21），及自上而下延伸的弯柱浇道蜡模（22），缝隙内浇道蜡模（21）的内侧弧形贴合在所述充型浇道蜡模（1）的侧面上，所述缝隙内浇道蜡模（21）的外侧连接弯柱浇道蜡模（22）；

步骤S3、在由充型浇道蜡模（1）与支板导流浇道蜡模（2）形成的整体结构外覆盖模壳，形成充型浇道与支板导流浇道，并使所述充型浇道底端的进水浇道（3）与支板导流浇道的底端连通，使所述充型浇道顶端的补缩浇道（4）与支板导流浇道的顶端连通。

2.如权利要求1所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，所述支板导流浇道蜡模（2）自上而下弯曲的弧形段长度被配置为所述充型浇道蜡模（1）的左右两个侧面的自上而下延伸的弧形段长度的50%。

3.如权利要求2所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，每个所述支板导流浇道蜡模（2）自上而下弯曲的弧形段的中点与所述充型浇道蜡模（1）的粘贴有对应支板导流浇道蜡模（2）位置处的弧形段的中点重叠。

4.如权利要求1所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，沿所述缝隙内浇道蜡模（21）的自上而下延伸的方向横切所述缝隙内浇道蜡模（21）的截面为变宽度截面，所述变宽度截面连接所述充型浇道蜡模（1）的一端宽度最小，所述变宽度截面连接弯柱浇道蜡模（22）的一端宽度最大。

5.如权利要求4所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，所述缝隙内浇道蜡模（21）连接所述充型浇道蜡模（1）的一端宽度设置为所述机匣支板厚度的1.5倍，所述弯柱浇道蜡模（22）的横截面直径为10~20mm。

6.如权利要求5所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，弯柱浇道蜡模（22）的横截面直径为15mm。

7.如权利要求1所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，在所述充型浇道蜡模（1）左右两个侧面的每一个侧面上沿长条形板状结构的长度方向每间隔100mm～140mm设置一个支板导流浇道蜡模（2），所述充型浇道蜡模（1）左右两个侧面的支板导流浇道蜡模（2）对称设置。

8.如权利要求7所述的机匣支板充型设计方法，其特征在于，在所述充型浇道蜡模（1）的左右两个侧面中的每一个侧面上，相邻支板导流浇道蜡模（2）的间距为120mm。

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