CN217257338U - 一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，包括底架；设置于底架上的定位支撑组件，用于定位支撑石墨模具；设置于底架上的钻孔组件，位于定位支撑组件一侧，用于对定位后的石墨模具进行钻孔；所述定位支撑组件包括至少两个滑动设置在底架上的支撑板，每个支撑板上均滑动设置有两个定位柱，多个定位柱之间共同形成石墨模具的定位腔；所述钻孔组件包括滑动设置在底架上的钻具。本实用新型采用专用定制的夹具对石墨模具进行定位固定，然后对石墨模具进行定点定向的钻孔，有效解决了上述问题，极大提高了石墨模具的加工效率。

Description

一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及石墨加工技术领域，具体为一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置。

背景技术

航空航天工业对所用设备的材料要求相比传统行业要高很多，其中钛合金由于其优异的材料性能，在航空航天领域得到了十分广泛的应用。钛合金工件的成型一般采用浇铸工艺，而由于钛合金在高温液态下十分活跃，需要采用石墨作为模具完成浇铸成型。石墨模具的加工成型多采用机加工的方式，绝大多数的石墨模具均能够在机加工设备上完成加工成型。但当需要在圆台形结构的石墨模具的曲面侧壁上开孔时，现有的机加工设备无法固定工件，无法在现有的机加工设备上进行加工。目前的加工方式是，将圆台形石墨模具取下，通过夹具完成固定，然后另一个操作人员单独在曲面侧壁上钻孔，但石墨材质较脆，一方面，人工手动操作钻具钻孔，很容易由于施力方向的不稳定，造成石墨模具局部的碎裂，导致石墨模具整体的报废；另一方面，人工钻孔无法保证钻孔的角度、方位的恒定，钻孔的误差较大，影响模具的使用。

实用新型内容

为此，本实用新型的目的是提出一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，采用专用定制的夹具对石墨模具进行定位固定，然后对石墨模具进行定点定向的钻孔，有效解决了上述问题，极大提高了石墨模具的加工效率。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：

一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，包括底架；设置于底架上的定位支撑组件，用于定位支撑石墨模具；设置于底架上的钻孔组件，位于定位支撑组件一侧，用于对定位后的石墨模具进行钻孔；其中，

所述定位支撑组件包括至少两个滑动设置在底架上的支撑板，每个支撑板上均滑动设置有两个定位柱，多个定位柱之间共同形成石墨模具的定位腔；

所述钻孔组件包括滑动设置在底架上的钻具。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述底架包括两个相互平行的架板和垂直设置在两个架板之间的多个连接板，所述连接板位于架板的底部，所述架板顶部沿其长度方向均设置有滑槽。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述支撑板底部位于其长度方向的两端处设置有与滑槽相匹配的滑柱，所述支撑板底部两端通过滑柱水平滑动设置在滑槽中。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述支撑板顶部中心沿其长度方向设置有内凹槽，所述内凹槽顶部可拆卸扣设有导向盖板，所述导向盖板的中心沿其长度方向设置有导向孔，所述定位柱底端滑动插设在导向孔内设置。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述内凹槽内设置有用于控制两个定位柱同步相向或相对滑动的协同组件。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述协同组件包括设置于内凹槽内中心处的同步齿轮和分别设置于两个定位柱侧壁的协同齿条，两个协同齿条均沿定位柱滑动方向分列于同步齿轮的两侧并均与同步齿轮啮合。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述钻孔组件还包括滑动设置在底架上的钻具底板，所述钻具固定设置在钻具底板的顶部中心。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述钻具底板底部两端处嵌设有滑轮组，所述底架上位于钻具底板下侧处沿钻具滑动方向设置有导向柱，所述钻具底板底部对应导向柱位置处设置有两个导向条，两个导向条之间共同形成与导向柱相匹配的导向槽，所述导向柱嵌入导向槽内设置。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述导向槽与导向柱之间滑动润滑接触。

作为本实用新型的一种优选实施方案，所述底架上相邻边缘处的支撑板一侧设置有辅助靠板，所述辅助靠板底端滑动设置在底架上，辅助靠板顶部中心相邻支撑板一侧的边缘处垂直设置有抵靠柱。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

其一，本实用新型整体作为一个用于石墨模具钻孔时夹固定位的装置，其支撑板和定位柱组成了对石墨模具基础的夹固工装，支撑板和定位柱的滑动能够适配多种不同直径大小的圆台形石墨模具的夹固定位，在实际施工中极大方便了圆台形石墨模具的钻孔加工，且能够避免钻孔加工中石墨模具的破损。

其二，本实用新型中在对石墨模具夹固定位的结构基础上，进一步配合同样滑动安装的钻具，在石墨模具定位固定后，滑动钻具即可对石墨模具的曲面结构的侧壁进行精准的钻孔操作，且石墨模具和钻具均分别位置固定，所加工出的钻孔精度更高，质量更佳。

其三，本实用新型中的各个组成结构均是采用常规的十分常见的结构材料，价格低廉，组装方便快捷，加工成本低，十分适合用于圆柱状、圆台状等各种类型结构的石墨件的曲面侧壁的钻孔加工操作，适合在相关领域推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为支撑板的结构示意图；

图4为支撑板中内凹槽内的协同组件的俯视结构示意图；

图5为支撑板中内凹槽内的协同组件的结构示意图；

图6为本实用新型使用状态下的结构示意图；

图7为本实用新型中钻具底板的结构示意图；

图8为实施例3的俯视结构示意图。

图中标记：1、底架，2、支撑板，3、定位柱，4、钻具，5、石墨模具，6、架板，7、连接板，8、内凹槽，9、钻具底板，10、辅助靠板，11、抵靠柱，12、转动底座，13、转动盘；

21、滑柱，61、滑槽，81、导向盖板，82、导向孔，83、同步齿轮，84、协同齿条，91、滑轮组，92、导向柱，93、导向条，94、导向槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

实施例1

如图1-6所示，一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，包括底架1，底架1作为钻孔装置的底部支撑架，用于提供一个稳定平整的支撑平台；设置于底架1上的定位支撑组件，用于定位支撑石墨模具5；设置于底架1上的钻孔组件，位于定位支撑组件一侧，用于对定位后的石墨模具5进行钻孔；其中，

所述定位支撑组件包括至少两个滑动设置在底架1上的支撑板2，每个支撑板2上均滑动设置有两个定位柱3，多个定位柱3之间共同形成石墨模具5的定位腔，每个支撑板2均能够沿底架1的长度方向自由滑动，以此调整两个支撑板2之间的支撑间距，定位柱3则可以沿支撑板2的长度方向自由滑动，以此调整多个定位柱3之间的定位间距，进而调整定位腔的大小，以适应不同尺寸大小的石墨模具的钻孔；

所述钻孔组件包括滑动设置在底架1上的钻具4，钻具4采用常规电动钻机即可，在电动钻机的一端安装朝向定位腔的钻杆，并保持钻具4与钻杆的水平，以固定钻孔的施钻角度。

在本装置中，具有滑动功能的支撑板2、定位柱3均具有滑动后的自锁结构，以保证支撑板2、定位柱3的滑动后位置的相对固定，进而保证对石墨模具的稳定定位支撑。

本实施例中，所述底架1包括两个相互平行的架板6和垂直设置在两个架板6之间的多个连接板7，所述连接板7位于架板6的底部，所述架板6顶部沿其长度方向均设置有滑槽61，架板6和连接板7共同组成了底架1的主体的矩形框架结构，连接板7同时作为底部的支撑使用，架板6上的滑槽61则为支撑板2提供了基础的滑动结构。

进一步的，所述支撑板2底部位于其长度方向的两端处设置有与滑槽61相匹配的滑柱21，所述支撑板2底部两端通过滑柱21水平滑动设置在滑槽61中，滑柱21插入到滑槽61内设置，两者之间滑动润滑接触，滑柱21的结构可以设置为圆柱，分列在支撑板2底部的四个端角处，滑柱21的结构也可以设置为稍宽的矩形板状结构，设置在支撑板2底部端部中心，滑柱21的结构稍较灵活，不仅局限于此，可根据实际情况针对选择。

另外，如上所述，支撑板2底部端侧还设置有滑动自锁结构，如图2和5所示，该结构主要包括垂直设置在支撑板2底部端侧的固定板，固定板的板面平行朝向架板6的侧壁，固定板上设置有自锁螺栓，在支撑板2滑动位置固定后，旋拧自锁螺栓，使自锁螺栓端部抵接在架板6的侧壁上，形成对支撑板2的自锁固定。

在实际使用中，可在架板6的两侧侧壁上贴设一层能够增加自锁螺栓自锁摩擦力的抵接垫层，该抵接垫层的表面层凹凸状或磨砂状结构，以便于自锁螺栓在锁定位置处的锁紧固定。

本实施例中，所述支撑板2顶部中心沿其长度方向设置有内凹槽8，内凹槽8为一沿支撑板2长度方向中心布设的矩形凹槽，所述内凹槽8顶部可拆卸扣设有导向盖板81，如图5所示，内凹槽8的内壁四周顶沿设置有用于连接导向盖板81的台阶，导向盖板81固定扣坐在该台阶上形成对内凹槽8的密封，且在日常使用状态下，导向盖板81在安装完成后，除必要情况，便不再将其拆卸，而关于导向盖板81与内凹槽8之间的密封固定方式，为了简化结构，在本实施例中采用的是胶粘的方式，在内凹槽8的台阶处涂覆胶粘剂，直接将导向盖板81粘接在内凹槽8上，所述导向盖板81的中心沿其长度方向设置有导向孔82，导向孔82的孔间隙要小于定位柱3的外径，定位柱3的底部额外设置有一个与导向孔82适配的插销，所述定位柱3底端通过插销滑动插设在导向孔82内设置。

本实施例中，进一步的，所述内凹槽8内设置有用于控制两个定位柱3同步相向或相对滑动的协同组件，该协同组件连接在定位柱3底端的插销上，同时也作为插销的附带结构，对插销在导向孔82内的滑动形成了限位固定。

进一步的，如图4和5所示，所述协同组件包括设置于内凹槽8内中心处的同步齿轮83和分别设置于两个定位柱3侧壁的协同齿条84，内凹槽8内底部中心处垂直设置有转轴，该同步齿轮83转动设置在该转轴上，协同齿条81设置有两个，分别与位于内凹槽8内的两个定位柱3配合组合，每个协同齿条81的一端均与定位柱3低端的插销侧壁可拆卸连接，每个协同齿条81的另一端则沿内凹槽8长度方向水平延伸，且两个协同齿条84均沿定位柱3滑动方向分列于同步齿轮83的两侧并均与同步齿轮83啮合，该结构将位于同步齿轮83两侧的两个定位柱3形成同步联动，滑动任一个定位柱3，另一个定位柱3也会随之同步同向或相向滑动，该结构的作用主要在于，保持两个定位柱3不论如何滑动，始终以支撑板2的中心点为轴心呈对称状态，保持定位柱3定位夹持位置的中心度，使得石墨模具始终处于支撑板2的中心位置处，为钻孔的角度与精度提供保证。

本实施例中，所述钻孔组件还包括滑动设置在底架1上的钻具底板9，所述钻具4固定设置在钻具底板9的顶部中心，钻具底板9一方面用于安装固定钻具4，另一方面用于与底架1之间滑动连接，便于滑动钻具4进行轴向钻孔操作。

本实施例中，如图7所示，所述钻具底板9底部两端处嵌设有滑轮组91，钻具底板9底部靠近四个端角处均开设有轮槽，滑轮组91分别嵌设在轮槽内形成对钻具底板9整体的滑动支撑，所述底架1上位于钻具底板9下侧处沿钻具4滑动方向设置有导向柱92，所述钻具底板9底部对应导向柱92位置处设置有两个导向条93，两个导向条93之间共同形成与导向柱92相匹配的导向槽94，所述导向柱92嵌入导向槽94内设置，以在钻具底板9依靠滑轮组91滑动过程中，通过导向柱92和导向槽94的定向配合，完成定向往复滑动。

在本方案中，钻具底板9没有采用与支撑板2一致的与滑槽61配合的滑动结构，而是单独设置滑轮组91，其主要原因是考虑到，钻具底板9需要带动钻具4滑动，其滑动过程必须是十分流畅的，以此才能保证钻具4钻孔过程的施力均匀与流畅，而若是采用滑柱与滑槽的组合滑动结构，申请人在实践中发现，该结构虽然能够节省一定的制造成本，也能够使用，但是人工推动钻具4进行钻孔过程中，往往会出现些许的卡滞现象，使得钻具4的钻孔施力不均，钻孔效果并没有达到预期，因此才考虑，在钻具底板9上单独设置滑轮组91，以此来保证钻具4滑动过程的完全流畅，同时，又在底架1上增加导向柱92，以及钻具底板9底部增加导向条93的结构，用于对钻具底板9滑动过程中的导向限位，使得钻具4滑动过程能够始终处于同一直线上，保证钻孔角度的精准。

进一步的，所述导向槽94与导向柱92之间滑动润滑接触，以此来避免导向槽94与导向柱92之间在滑动过程中可能同样存在的卡滞现象，保证滑动的流畅，同时也为钻具4的滑动带来一定的阻尼感，更有助于人工操作钻具4滑动。

在本实施例中，定位柱3上均套设有橡胶套，用于与石墨模具抵靠接触固定，保护石墨模具。

此外，关于定位柱3在滑动之后的锁止固定，则是通过在内凹槽8内底部中心处垂直设置的转轴实现，具体的，支撑板2对应转轴位置开设有垂直贯通的开孔，开孔内固定有与转轴相匹配的轴套，转轴转动穿设在该轴套内，转轴顶端与同步齿轮83固定，该转轴底端则垂直向下穿出支撑板2的底壁设置，然后在转轴底部的穿出露出部分上螺纹连接有锁止螺母，转轴上位于内凹槽8槽底位置处则固定套设有限位挡圈，避免转轴从轴套内垂直掉落，同时保持同步齿轮83的高度位置固定，如图5所示，当定位柱3滑动至夹固位置后，旋紧支撑板2底部的锁止螺母，使转轴相对支撑板2固定，进而限制同步齿轮83转动，进而完成对定位柱3滑动位置的锁止固定；且在一般情况下，一套设备针对一个型号大小的石墨模具使用，所以一旦定位柱的位置固定后，锁止螺母锁止固定，为避免反复操作，便不再轻易松动锁止螺母了。

实施例2

本实施例的技术方案与实施例1的主体一致，区别在于：如图1和2所示，所述底架1上相邻边缘处的支撑板2一侧设置有辅助靠板10，所述辅助靠板10底端滑动设置在底架1上，辅助靠板10顶部中心相邻支撑板2一侧的边缘处垂直设置有抵靠柱11；辅助靠板10底部与底架1之间的滑动结构与支撑板2的滑动结构保持一致，辅助靠板10顶部的抵靠柱11则是主要起到对石墨模具进一步的固定限位作用，避免在钻孔过程中，由于支撑板2忘记固定或者固定松动，导致支撑板2滑动，使得石墨模具跟着滑动或者松动跑位的情况；抵靠柱11的大小差不多是定位柱3大小的2-3倍，且抵靠柱11与辅助靠板10之间一体焊接固定，同时抵靠柱11上套设用于与石墨模具抵靠接触的橡胶套。

在使用时，首先依据石墨模具的大小，滑动调整支撑板2和定位柱3的夹固位置，然后将石墨模具放置到定位柱3组成的定位腔中，然后再进一步滑动支撑板2和定位柱3，使得支撑板2之间的间距、定位腔的大小完全能够夹固石墨模具，然后通过自锁螺栓将支撑板2锁止固定，再通过锁止螺母对定位柱3锁止固定，然后开启钻具4，滑动操作钻具底板9，推动钻具4朝向石墨模具滑动，进行钻孔。

实施例3

在本申请技术方案中，由于待钻孔的圆台形石墨模具的圆弧侧壁上只需要在预设位置加工一个钻孔即可，所以未在装置上增加能够带动石墨模具自转的转动结构，而为了使该装置具有更广泛的使用功能，在本实施例中，主体机构与实施例2相同，区别在于，在底架1上位于两个支撑板2之间的位置处设置一个转动机构，申请人在实际制造该装置的时候，也已经想到了该结构，并基本上制造出了该转动结构，该转动机构主要包括一个固定安装在底架1上的转动底座12，该转动底座12顶部中心通过安装一个转动盘13，该转动盘13的顶面高度与支撑板2的顶面高度平齐，或者稍高于支撑板2的顶面高度，如图8所示，如此一来，在安装石墨模具时，可直接将石墨模具放置在转动盘13的顶部中心，然后再有定位柱3完成夹固定位，需石墨模具的圆周侧壁钻完一个孔之后，稍稍松动定位柱3，然后转动石墨模具至下一个待钻孔位置后，固定定位，再次重复钻孔操作即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：包括

底架（1）；

设置于底架（1）上的定位支撑组件，用于定位支撑石墨模具（5）；

设置于底架（1）上的钻孔组件，位于定位支撑组件一侧，用于对定位后的石墨模具（5）进行钻孔；其中，

所述定位支撑组件包括至少两个滑动设置在底架（1）上的支撑板（2），每个支撑板（2）上均滑动设置有两个定位柱（3），多个定位柱（3）之间共同形成石墨模具（5）的定位腔；

所述钻孔组件包括滑动设置在底架（1）上的钻具（4）。

2.如权利要求1所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述底架（1）包括两个相互平行的架板（6）和垂直设置在两个架板（6）之间的多个连接板（7），所述连接板（7）位于架板（6）的底部，所述架板（6）顶部沿其长度方向均设置有滑槽（61）。

3.如权利要求2所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述支撑板（2）底部位于其长度方向的两端处设置有与滑槽（61）相匹配的滑柱（21），所述支撑板（2）底部两端通过滑柱（21）水平滑动设置在滑槽（61）中。

4.如权利要求1所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述支撑板（2）顶部中心沿其长度方向设置有内凹槽（8），所述内凹槽（8）顶部可拆卸扣设有导向盖板（81），所述导向盖板（81）的中心沿其长度方向设置有导向孔（82），所述定位柱（3）底端滑动插设在导向孔（82）内设置。

5.如权利要求4所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述内凹槽（8）内设置有用于控制两个定位柱（3）同步相向或相对滑动的协同组件。

6.如权利要求5所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述协同组件包括设置于内凹槽（8）内中心处的同步齿轮（83）和分别设置于两个定位柱（3）侧壁的协同齿条（84），两个协同齿条（84）均沿定位柱（3）滑动方向分列于同步齿轮（83）的两侧并均与同步齿轮（83）啮合。

7.如权利要求1所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述钻孔组件还包括滑动设置在底架（1）上的钻具底板（9），所述钻具（4）固定设置在钻具底板（9）的顶部中心。

8.如权利要求7所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述钻具底板（9）底部两端处嵌设有滑轮组（91），所述底架（1）上位于钻具底板（9）下侧处沿钻具（4）滑动方向设置有导向柱（92），所述钻具底板（9）底部对应导向柱（92）位置处设置有两个导向条（93），两个导向条（93）之间共同形成与导向柱（92）相匹配的导向槽（94），所述导向柱（92）嵌入导向槽（94）内设置。

9.如权利要求8所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述导向槽（94）与导向柱（92）之间滑动润滑接触。

10.如权利要求1所述的一种钛合金部件浇铸用石墨模具的钻孔装置，其特征在于：所述底架（1）上相邻边缘处的支撑板（2）一侧设置有辅助靠板（10），所述辅助靠板（10）底端滑动设置在底架（1）上，辅助靠板（10）顶部中心相邻支撑板（2）一侧的边缘处垂直设置有抵靠柱（11）。

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