CN117884569A - 一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及铸造技术领域的一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，包括：根据铸件设计水溶冷芯模具、水溶芯模具和蜡模模具；将至少一个第一芯装入水溶冷芯模具中，注入水溶蜡，形成整体冷芯；将整体冷芯装入到水溶芯模具中，装入至少一个第二芯，将第二芯相对第一芯定位，注入水溶蜡，形成组合型芯；在第一芯和第二芯远离水溶芯的一侧装上模具外形结构块，然后整体装入到蜡模模具中，注入蜡料，形成整体蜡型；打开蜡模模具，拆下模具外形结构块，抽出第一芯和第二芯，水溶芯溶解后得到铸造用蜡型。本申请的蜡型的制备方法具有工艺可设计性强、水溶芯蜡料消耗小、经济性好的优点，能够提高蜡型的表面质量、尺寸精度和尺寸稳定性。

Description

一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法

技术领域

本申请涉及铸造技术领域，尤其是涉及一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法。

背景技术

随着航空、航天等领域的飞速发展，钛合金铸件的功能集成度越来越高，铸造结构越来越复杂，尤其是油气管路结构件，内腔狭窄、通道数多，受制于铸件结构、模具技术和检测技术能力，无法实现蜡模一体化整体成型和高合格率。

对于高集成度、狭窄内腔、多通道结构钛及钛合金铸件，传统技术方法往往是通过模具分体压蜡、蜡模拼接的方式来制备完整蜡模，存在蜡模拼接缝修复困难、表面质量差、尺寸不稳定、成品率低等问题；或者是通过模具压制水溶芯，再将水溶芯放置到主体模具中，压制成整体蜡模，然后溶解水溶芯得到蜡模，但是该方法存在水溶芯蜡料消耗大、水溶芯定位不准、尺寸不稳定、成品率低等问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，旨在解决上述至少一个技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，包括：根据铸件设计第一芯、第二芯以及水溶冷芯模具、水溶芯模具和蜡模模具；

将至少一个第一芯装入水溶冷芯模具中，注入水溶蜡，压制出水溶冷芯和第一芯的组合结构，形成整体冷芯；将整体冷芯装入到水溶芯模具中，装入至少一个第二芯，将第二芯相对第一芯定位，注入水溶蜡，水溶蜡层包裹在水溶冷芯上形成水溶芯，水溶芯与第一芯和第二芯形成组合型芯；在第一芯和第二芯远离水溶芯的一侧装上模具外形结构块，然后整体装入到蜡模模具中，注入蜡料，形成整体蜡型；打开蜡模模具，拆下模具外形结构块，抽出第一芯和第二芯，将含有水溶芯的整体蜡型放入到水中，水溶芯溶解后得到铸造用蜡型。

在本发明的一些实施方式中，所述第一芯和所述第二芯的熔点高于所述水溶蜡。

在本发明的一些实施方式中，所述第一芯和所述第二芯的材质均为金属。

在本发明的一些实施方式中，所述组合型芯远离模具外形结构块的一侧装配模具活块，所述第二芯的一端插入所述模具活块，然后整体装入到蜡模模具中。

在本发明的一些实施方式中，所述第一芯和所述第二芯通过连接块进行定位。

在本发明的一些实施方式中，所述连接块的一侧形成有与第一芯的一端适配的第一槽和与第二芯的一端适配的第二槽。

在本发明的一些实施方式中，所述第一芯和所述第二芯分别通过螺钉固定在所述第一槽和所述第二槽处。

在本发明的一些实施方式中，所述连接块的材质为金属。

在本发明的一些实施方式中，所述模具外形结构块上形成有与第一芯的一端适配的第三槽和与第二芯的一端适配的第四槽。

在本发明的一些实施方式中，所述第一芯和所述第二芯分别通过螺钉固定在所述第三槽和所述第四槽处。

与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

1.本发明的水溶冷芯模具、水溶芯模具以及蜡模模具结构简单，装卸方便，模具成本低。

2.本发明在水溶芯中设计水溶冷芯，能够大幅减少水溶芯变形量，实现水溶芯高尺寸精度成形，从而提高铸造用蜡型以及铸件的尺寸精度。

3.本发明采用金属的第一芯、第二芯和连接块定位，使得通道位置尺寸稳定，能够实现高尺寸精度通道结构成形。

4.本发明采用组合型芯技术压制蜡型，所成型的蜡型表面质量好，壁厚均匀性高，尺寸稳定性好。

5.本发明采用组合型芯技术，使用第一芯和第二芯，降低了水溶芯料使用量，加快水溶芯溶解速度，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明铸件用蜡型的剖视图；

图2是本发明铸件用蜡型的立体图；

图3是本发明整体冷芯的剖视图；

图4是本发明整体冷芯的立体图；

图5是本发明组合型芯的剖视图；

图6是本发明组合型芯的立体图；

图7是本发明整体蜡型的剖视图；

图8是本发明整体蜡型的立体图。

附图中各标号表示如下：1、水溶冷芯；2、第一芯；3、第二芯；4、连接块；5、螺钉；6、水溶蜡层；7、模具外形结构块；8、模具活块；9、蜡型；10、水溶芯。

具体实施方式

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图1-8对本申请实施例提供的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法进行说明。

本申请实施例公开一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法。该多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法包括以下步骤：

1)设计模具。

11)根据铸件的结构，设计铸造用蜡型9，蜡型9与铸件等比例复刻，如图1和图2所示，蜡型9包括壳体，壳体内至少形成有两个以上的通道，通道具有通道开口和通道内腔。

12)首先，根据通道与外界连通的直线性程度的高度，在通道开口处设计柱状的第一芯2或者第二芯3，其中，第一芯2经通道开口插入壳体，第一芯2的一端位于壳体内，第一芯2的另一端伸出壳体外，第二芯3经通道开口插入壳体，第二芯3的两端分别伸出壳体外。

13)其次，根据通道内腔的狭窄程度和与外界连通的非直线性程度的情况，在通道内腔首先设计水溶冷芯1，水溶冷芯1与蜡型9内壁之间设有间隙，水溶冷芯1和第一芯2结合，形成整体冷芯。

进一步地，根据整体冷芯设计水溶冷芯模具，水溶冷芯模具用于在第一芯2上形成与第一芯2结合的水溶冷芯1。

14)另外，在通道内腔继续设计水溶芯10，水溶芯10的外表面能够贴合蜡型9内壁，水溶芯10内包裹水溶冷芯1，水溶芯10结合第一芯2和第二芯3，形成组合型芯。

进一步地，根据组合型芯设计水溶芯模具，水溶芯模具用于在水溶冷芯1、第一芯2和第二芯3上形成与水溶冷芯1结合的水溶芯10。

15)之后，根据蜡型9和组合型芯，设计蜡模模具，蜡模模具用于在组合型芯上形成与组合型芯结合的整体蜡型。

2)制备整体冷芯。

如图3和图4所示，将第一芯2装入水溶冷芯模具中，注入水溶蜡，压制出水溶冷芯1和第一芯2的组合结构，形成整体冷芯。

进一步地，第一芯2采用熔点高于水溶蜡的材料；第一芯2优选采用金属制作，金属包括但不限于铝、铜、铁的一种或者几种的合金。

3)制备组合型芯。

如图5和图6所示，将整体冷芯装入到水溶芯模具中，装入第二芯3，将第二芯3相对第一芯2定位，注入水溶蜡，水溶蜡层6包裹在水溶冷芯1上形成水溶芯10，水溶芯10与第一芯2和第二芯3结合形成组合型芯。

进一步地，第二芯3采用熔点高于水溶蜡的材料；第二芯3优选采用金属制作，金属包括但不限于铝、铜、铁的一种或者几种的合金。

进一步地，第一芯2和第二芯3通过连接块4进行定位；连接块4的一侧形成有与第一芯2的一端适配的第一槽和与第二芯3的一端适配的第二槽；第一芯2和第二芯3分别通过螺钉5固定在第一槽和第二槽处。

优选地，连接块4采用金属制作，金属包括但不限于铝、铜、铁的一种或者几种的合金。

4)制备整体蜡型。

如图7和图8所示，拆下组合型芯中的连接块4，沿着第一芯2、第二芯3装入环形蜡芯(必要时)，然后在第一芯2和第二芯3远离水溶芯10的一侧装上模具外形结构块7，实现第一芯2和第二芯3定位功能和整体蜡型的外形结构功能，之后整体装入到蜡模模具中，注入蜡料，形成整体蜡型。

进一步地，组合型芯远离模具外形结构块7的一侧装配模具活块8(图中仅显示局部模具活块)，第二芯3的一端插入模具活块8，然后整体装入到蜡模模具中。

进一步地，模具外形结构块7上形成有与第一芯2的一端适配的第三槽和与第二芯3的一端适配的第四槽；第一芯2和第二芯3分别通过螺钉5固定在第三槽和第四槽处。

5)获得铸造用蜡型。

打开蜡模模具，拆下模具外形结构块7和模具活块8，抽出第一芯2和第二芯3，将含有水溶芯10的整体蜡型放入到水中，水溶芯10溶解后得到铸造用蜡型9。

本发明的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，适用于多通道、狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备，该制备方法对于多通道、狭窄内腔钛及钛合金铸件的蜡模一体化成型提供了解决方案，通过该制备方法能够制备出表面质量好、尺寸精度高、成品率高、低成本的多通道、狭窄内腔熔模精密铸造用一体化蜡型。

该制备方法采用金属的第一芯和第二芯与水溶芯相结合的方式来实现多通道、狭窄内腔钛及钛合金铸件的蜡模一体化成型，第一芯和第二芯可重复使用，经济性好，并可降低水溶芯蜡料消耗，且第一芯和第二芯配合水溶冷芯，使得蜡模表面质量好、尺寸精度高、尺寸稳定性好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，包括：

根据铸件设计第一芯、第二芯以及水溶冷芯模具、水溶芯模具和蜡模模具；

将至少一个第一芯装入水溶冷芯模具中，注入水溶蜡，压制出水溶冷芯和第一芯的组合结构，形成整体冷芯；

将整体冷芯装入到水溶芯模具中，装入至少一个第二芯，将第二芯相对第一芯定位，注入水溶蜡，水溶蜡层包裹在水溶冷芯上形成水溶芯，水溶芯与第一芯和第二芯形成组合型芯；

在第一芯和第二芯远离水溶芯的一侧装上模具外形结构块，然后整体装入到蜡模模具中，注入蜡料，形成整体蜡型；

打开蜡模模具，拆下模具外形结构块，抽出第一芯和第二芯，将含有水溶芯的整体蜡型放入到水中，水溶芯溶解后得到铸造用蜡型。

2.根据权利要求1所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述第一芯和所述第二芯的熔点高于所述水溶蜡。

3.根据权利要求2所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述第一芯和所述第二芯的材质均为金属。

4.根据权利要求1所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述组合型芯远离模具外形结构块的一侧装配模具活块，所述第二芯的一端插入所述模具活块，然后整体装入到蜡模模具中。

5.根据权利要求1所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述第一芯和所述第二芯通过连接块进行定位。

6.根据权利要求5所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述连接块的一侧形成有与第一芯的一端适配的第一槽和与第二芯的一端适配的第二槽。

7.根据权利要求6所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述第一芯和所述第二芯分别通过螺钉固定在所述第一槽和所述第二槽处。

8.根据权利要求6所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述连接块的材质为金属。

9.根据权利要求1所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述模具外形结构块上形成有与第一芯的一端适配的第三槽和与第二芯的一端适配的第四槽。

10.根据权利要求9所述的多通道狭窄内腔熔模精密铸造用蜡型的制备方法，其特征在于，所述第一芯和所述第二芯分别通过螺钉固定在所述第三槽和所述第四槽处。