CN214133926U - 异形结构件铸造模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种异形结构件铸造模具，包括熔液分布器、坭芯、芯盒，芯盒内设有模腔，模腔上下两端开口，坭芯设于模腔内，坭芯与芯盒之间设有环形的型腔，熔液分布器设于坭芯、芯盒的下方，熔液分布器与型腔连通，坭芯采用酚醛型聚氨酯自硬砂造型。本实用新型可用于不规则形状的中空薄壁结构件的铸造，实现了横筋结构的成型；避免了模具掉沙的问题，提高了合金熔液流动、冷却温度的均匀性，减小了分布过程中的扰动因素，提高了铸件质量。

Description

异形结构件铸造模具

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，具体涉及一种异形结构件铸造模具。

背景技术

随着先进航天产品装备在综合性能方面的要求不断提高，对结构件的承载强度、轻量化、耐高温等性能均提出了更高的要求。某型号航天产品壳体的重要结构件，该结构件四周为环形封闭曲面侧壁，上下两端开口，封闭曲面内部设有多根横筋与侧壁连接。该结构件至少一个方向上的尺寸超过1m，整体尺寸常为1～2m。

目前，该结构件的浇铸存在如下问题：(1)因其外形尺寸大，形状不规则，内腔多筋复杂，浇铸系统设计难度大；(2)由于其形状尺寸使得浇铸系统流动较长，冷却均匀性、成型质量等技术参数难以控制，容易出现铸造缺陷；(3)铸件10为中空结构，内腔多筋，坭芯的组合难度大，容易掉沙，且结构件内表面为非加工面，内腔的浇铸缺陷无法通过后期加工去除。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种异形结构件铸造模具。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供了一种异形结构件铸造模具，包括熔液分布器、坭芯、芯盒，所述芯盒内设有模腔，模腔上下两端开口，坭芯设于模腔内，坭芯与芯盒之间设有环形的型腔，熔液分布器设于坭芯、芯盒的下方，熔液分布器与型腔连通。

所述分布器包括一层分布腔和二层分布腔，一层分布腔为叉形结构，一层分布腔下端的中部设有浇铸接管，二层分布腔为环形结构，一层分布腔的各分叉部分与二层分布腔之间接有连通管。

所述坭芯包括多个上下层叠设置的子芯，子芯的端面设有横向沟槽结构，相邻的两个子芯之间的端面设有定位结构。

所述定位结构具体为，一个子芯的端面设有凸起，另一个子芯的对应端面设有凹槽。

所述芯盒包括外模一、外模二，外模一、外模二槽口相互扣合形成上下两端开口的模腔。

外模一、外模二上围绕模腔设有多个柱状浇道，浇道上设有缝隙与型腔连通。柱状浇道最好为圆形或椭圆形。

外模一的槽口边缘设有凸棱一，外模二的槽口边缘设有凸棱二，凸棱一与凸棱二相互卡合，凸棱一与外模二的槽面接触。

所述坭芯采用酚醛型聚氨酯自硬砂造型。

本实用新型的有益效果在于：

采用本实用新型，具有如下优点：(1)可用于不规则形状的中空薄壁结构件的铸造，实现了横筋结构的成型；(2)铸件的浇铸过程为立式浇铸，合金熔液从型腔下部逐渐上升，均匀地填满型腔，不容易掉沙，减少了铸造缺陷；(3)坭芯、芯盒采用酚醛型聚氨酯自硬砂造型，保证铸件外表面的光洁度及尺寸精度；(4)提高了合金熔液流动、冷却温度的均匀性，减小了分布过程中的扰动因素，提高了铸件质量，后期加工量少；(5)避免了模具掉沙的问题，减小了浇铸缺陷发生的几率，增加了结构件内腔的成型精度。

附图说明

图1是本实用新型模具组装的外形示意图；

图2是本实用新型的熔液分布器的结构示意图；

图3是本实用新型的坭芯的结构示意图；

图4是本实用新型的外模一的结构示意图；

图5是本实用新型的外模二的结构示意图。

图中：1-盖箱；2-熔液分布器；201-一层分布腔；202-二层分布腔；203-浇铸接管；204-连通管；3-坭芯；301-子芯；302-横向沟槽； 303-凸起；4-外模一；5-外模二；6-浇道；7-缝隙；8-凸棱一；9-凸棱二。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1～5所示为本实用新型的结构示意图：

本实用新型提供了一种异形结构件铸造模具，包括熔液分布器2、坭芯3、芯盒，所述芯盒内设有模腔，模腔上下两端开口，坭芯3设于模腔内，坭芯3与芯盒之间设有环形的型腔，熔液分布器2设于坭芯3、芯盒的下方，熔液分布器2与型腔连通。

使用时，先将熔液分布器2、坭芯3、芯盒组装后，用盖箱1罩在芯盒上，使得型腔上部封闭，下部与熔液分布器2连通，然后将熔液分布器2连接浇铸系统，采用低压浇铸工艺或差压浇铸工艺进行浇铸，形成如图2所示的铸件10，经机加工切削后即得结构件。

采用本实用新型，可用于不规则形状的中空薄壁结构件的铸造，铸件10的浇铸过程为立式浇铸，合金熔液从型腔下部逐渐上升，均匀地填满型腔，不容易掉沙，减少了铸造缺陷。

如图2所示：所述分布器包括一层分布腔201和二层分布腔202，一层分布腔201为叉形结构，一层分布腔201下端的中部设有浇铸接管 203，二层分布腔202为环形结构，一层分布腔201的各分叉部分与二层分布腔202之间接有连通管204。

浇铸时，合金熔液从浇铸接管203进入一层分布腔201后，沿着各分叉部分均匀上升至二层分布腔202，又沿着二层分布腔202均匀上升至型腔内，使得合金熔液各部分流动均匀，减少了成型过程中的分布时间。

如图3所示：所述坭芯3包括多个上下层叠设置的子芯301，子芯 301的端面设有横向沟槽302结构，相邻的两个子芯301之间的端面设有定位结构。以结构件的横筋作为分模面设置多个子芯301，实现了横筋结构的成型。

所述定位结构具体为，一个子芯301的端面设有凸起303，另一个子芯301的对应端面设有凹槽。相邻的子芯301之间的连接面形成阴阳模定位结构，便于准确组装坭芯3，避免组装过程中掉沙，增加了结构件内腔的成型精度。

如图4～5所示：所述芯盒包括外模一4、外模二5，外模一4、外模二5槽口相互扣合形成上下两端开口的模腔。将芯盒进行分模设计，便于芯盒与坭芯3的组装，避免组装过程中掉沙，减小了浇铸缺陷发生的几率。

外模一4、外模二5上围绕模腔设有多个柱状浇道6，浇道6上设有缝隙7与型腔连通。浇道6最好为为圆形或椭圆形。浇道6与熔液分布器2连通，合金熔液沿着浇道6均匀上升，同时从缝隙7流入型腔，减小了型腔内合金熔液对坭芯3、芯盒的冲刷，防止掉沙、形成浇铸缺陷，提高了铸件10的表面光滑度。

外模一4的槽口边缘设有凸棱一8，外模二5的槽口边缘设有凸棱二9，凸棱一8与凸棱二9相互卡合，凸棱一8与外模二5的槽面接触。通过凸棱一8、凸棱二9定位，便于准确组装芯盒，由于组装过程中外模一4、外模二5的接触部分与型腔相互隔离，组装后无需重复调节位置，因此即使组装过程中外模一4、外模二5的相互摩擦发生掉沙，也不会影响铸件10质量。

所述坭芯3采用酚醛型聚氨酯自硬砂造型。保证铸件10外表面的光洁度及尺寸精度。

Claims (10)

1.一种异形结构件铸造模具，其特征在于：包括熔液分布器(2)、坭芯(3)、芯盒，所述芯盒内设有模腔，模腔上下两端开口，坭芯(3)设于模腔内，坭芯(3)与芯盒之间设有环形的型腔，熔液分布器(2)设于坭芯(3)、芯盒的下方，熔液分布器(2)与型腔连通。

2.如权利要求1所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述分布器(2)包括一层分布腔(201)和二层分布腔(202)，一层分布腔(201)为叉形结构，一层分布腔(201)下端的中部设有浇铸接管(203)，二层分布腔(202)为环形结构，一层分布腔(201)的各分叉部分与二层分布腔(202)之间接有连通管(204)。

3.如权利要求1所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述坭芯(3)包括多个上下层叠设置的子芯(301)，子芯(301)的端面设有横向沟槽(302)结构。

4.如权利要求3所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：相邻的两个子芯(301)之间的端面设有定位结构。

5.如权利要求4所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述定位结构具体为，相邻的子芯(301)中，其中一个子芯(301)的端面设有凸起(303)，另一个子芯301的对应端面设有凹槽。

6.如权利要求1所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述芯盒包括外模一(4)、外模二(5)，外模一(4)、外模二(5)槽口相互扣合形成上下两端开口的模腔。

7.如权利要求6所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述外模一(4)、外模二(5)上围绕模腔设有多个柱状浇道(6)，浇道(6)上设有缝隙(7)与型腔连通。

8.如权利要求7所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述浇道(6)为圆形或椭圆形。

9.如权利要求6所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述外模一(4)的槽口边缘设有凸棱一(8)，外模二(5)的槽口边缘设有凸棱二(9)，凸棱一(8)与凸棱二(9)相互卡合，凸棱一(8)与外模二(5)的槽面接触。

10.如权利要求1所述的异形结构件铸造模具，其特征在于：所述坭芯(3)采用酚醛型聚氨酯自硬砂造型。

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