燃燒室浮動壁瓦片精密鑄造模具的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于精密鑄造模具領(lǐng)域，尤其涉及燃燒室浮動壁瓦片精密鑄造模具?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]燃燒室是航空發(fā)動機(jī)三大部件之一，位于壓氣機(jī)和渦輪之間，用來將燃油中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢簹鈾C(jī)增壓后的高壓空氣加熱到渦輪前允許溫度，以便進(jìn)入排氣裝置做功，渦輪前溫度正是衡量發(fā)動機(jī)性能的重要指標(biāo)。目前世界先進(jìn)的短環(huán)型燃燒室，采用了新的浮動璧結(jié)構(gòu)，在使用短環(huán)型結(jié)構(gòu)的情況下減少應(yīng)力、使用高熔點(diǎn)材料全面提升了燃燒室的性能。
[0003]現(xiàn)有瓦片鑄造工藝主要是熔模鑄造，先用蠟制作所要鑄成零件的蠟件，然后在蠟件上沾砂制成砂模，用熱水或蒸汽融化去除砂模中的蠟，最后用剩下的砂殼進(jìn)行零件鑄造。考慮到蠟件出模瞬間極易變形展開，無法保證零件尺寸需求，必須在零件某個部位增加加強(qiáng)筋，保證出模時零件不變型。而通常鑄造工藝是在蠟件制殼前還要焊接澆注冒口，這使得蠟件又產(chǎn)生了二次變形。
[0004]同時由于浮動壁瓦片厚度只有1-1.2mm并且上面布滿了上千個繞流柱和氣?？?，在一個面積為150X60平方毫米表面上有500個直徑為1.2mm-1.5mm的繞流柱和400個直徑為1.3mm的氣膜孔，同時這些繞流柱和氣膜孔是分布在圓錐面上的，所以其上的繞流柱之間存在4°?13°的角度分布，因此精鑄模具制造非常困難。現(xiàn)有的鑄造工藝是將瓦片做成平面，見附圖1，待澆注成型后，再通過熱校正模具熱彎曲模壓制成圓錐面，這種鑄造工藝對模具制造來說相對簡單。但是澆注出來的浮動壁瓦片經(jīng)過熱壓彎曲后有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，極易出現(xiàn)裂紋，發(fā)動機(jī)有安全隱患存在，零件合格率偏低。而瓦片一次成型形成圓錐面，主要存在以下幾個難點(diǎn)問題，目前還沒有相應(yīng)的模具能夠解決這些問題:
[0005]I)模具設(shè)計(jì)時要考慮冒口連接處的小孔成型難題，當(dāng)零件鑄造成型切掉冒口后如何將小孔打通，保證零件的最終尺寸；
[0006]2)上千個小孔及繞流柱在圓錐面上的定位加工難題；
[0007]3)零件的5個螺栓柱在法線上的抽芯難題，螺栓柱是沿法向分布的，無法沿模具的開模方向抽??；
[0008]4)繞流柱在模具中因困氣無法充滿的難題，上百個繞流柱在模具上是盲孔，壓注時有空氣存在型孔無法充滿，尺寸精度難以保證；
[0009]5)如此薄壁零件在模具中的出模問題，如何讓蠟件順利出模、無變形、無損壞，模具操作順暢，是亟待解決的問題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0010]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種能夠一次成型的燃燒室浮動壁瓦片精密鑄造模具。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0012]包括底座以及在底座上依次安裝的前模、后模、頂針板和限位板，且前模、后模、頂針板和限位板能夠合模并配合形成用于零件一次成型的腔體，前模、后模、頂針板和限位板上安裝有用于合模后鎖緊的楔形鎖緊機(jī)構(gòu)；后模的壁上設(shè)置有第一通孔；在前模和后模處于合模狀態(tài)時，頂針板與后模之間留有間隙，在前模和后模處于開模狀態(tài)時，頂針板與后模相接；且頂針板上固定安裝有若干個頂針，頂針均穿入第一通孔，且其中一部分頂針的端部位于第一通孔內(nèi)，形成用于零件上的繞流柱成型的繞流柱型腔，剩余頂針的端部穿入腔體內(nèi)與前模相接；后模、頂針板和限位板上開設(shè)有相連通的第二通孔和第三通孔，且第二通孔內(nèi)活動安裝有用于零件上的安裝臺成型的重疊抽芯，第三通孔內(nèi)活動安裝有用于零件上的螺栓柱成型的筒狀抽芯。
[0013]進(jìn)一步地，在前模上安裝有上抽芯，形成用于與零件相連的冒口成型的冒口型腔，穿入腔體內(nèi)的頂針端部與上抽芯和前模相接。
[0014]進(jìn)一步地，后模和限位板固定安裝在底座上，前模和頂針板能夠滑動，且前模和頂針板上設(shè)置有同步脫模裝置。
[0015]進(jìn)一步地，同步脫模裝置包括能夠旋轉(zhuǎn)帶動頂針板朝后模運(yùn)動并復(fù)位的杠桿扳手，杠桿扳手安裝在限位板上，頂針板上安裝有與前模相接的隨動頂桿。
[0016]進(jìn)一步地，底座水平設(shè)置且其上安裝有用于前?；瑒拥膶?dǎo)軌，前模和后模均為豎直設(shè)置，形成臥式開模結(jié)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步地，楔形鎖緊機(jī)構(gòu)包括上鎖緊機(jī)構(gòu)以及在后模上設(shè)置的下鎖緊機(jī)構(gòu)，在前模的外側(cè)安裝合模塊，合模塊與限位板的外側(cè)均為斜面，形成上端尺寸小于下端尺寸的楔形，上鎖緊機(jī)構(gòu)緊密扣合在該楔形上且與下鎖緊機(jī)構(gòu)配合相接。
[0018]進(jìn)一步地，頂針與后模上的第一通孔之間為間隙配合。
[0019]進(jìn)一步地，限位板上設(shè)置有配合的用于筒狀抽芯開模的彈簧和定位波珠。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0021]本實(shí)用新型通過在前模上設(shè)置第一通孔，并在第一通孔中穿入配合的頂針，由第一通孔和端部在第一通孔內(nèi)的頂針配合形成繞流柱型腔，滿足型腔深度要求，實(shí)現(xiàn)了帶有密布小圓柱類零件的成形；同時由剩余的頂針端部和前模相接，用于形成氣膜孔，能夠有效定位加工氣膜孔及繞流柱，而第二通孔及重疊抽芯的設(shè)置，能夠很好地用于成型零件上的安裝臺，第三通孔及筒狀抽芯的設(shè)置，能夠很好地用于成型零件上的螺栓柱，使本實(shí)用新型在應(yīng)用中快速、便捷，同時在零件成型后，重疊抽芯和筒狀抽芯是活動安裝，可以直接抽出，有效避免與頂針之間的干涉，也就避免了與錐面零件上繞流柱之間的干涉，不會對繞流柱造成損壞；在前模和后模開模后，再通過頂針板與后模相接，此時頂針板將帶動頂針頂出零件，其中的第一通孔起到了很好的導(dǎo)向作用，同時保證了對于零件的頂出力均勻，防止因?yàn)橛昧Σ划?dāng)所導(dǎo)致繞流柱的斷裂，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了零件圓錐面一次成型，同時使零件順利出模、無變形、無損壞，無需后續(xù)熱壓，有效地提高了零件的生產(chǎn)效率和合格率。
[0022]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型通過設(shè)置上抽芯，直接將冒口與零件合并成整體，即起到了加強(qiáng)防變形作用，又避免了焊接冒口時產(chǎn)生的二次變形，同時也提高了生產(chǎn)效率。
[0023]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型通過設(shè)置同步脫模裝置，有效保證零件頂出過程中的穩(wěn)定性。
[0024]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型通過設(shè)置杠桿扳手，通過杠桿原理設(shè)計(jì)壓桿可以輕松地完成頂針板的頂出和復(fù)位，同時通過設(shè)置隨動頂桿，在頂針板帶動頂針頂出時，能夠有效推動零件和如1? 一起運(yùn)動，使零件取出，且避免翻倒。
[0025]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型通過采用臥式開模結(jié)構(gòu)，簡化了模具結(jié)構(gòu)，使各個方向抽芯便于鎖緊和抽取。
[0026]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型楔形鎖緊機(jī)構(gòu)安裝方便，鎖緊快速穩(wěn)定。
[0027]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型頂針與后模上的第一通孔之間采用間隙配合，保證零件成形過程中的排氣，有效保證零件的尺寸精度。
【【附圖說明】】
[0028]圖1是現(xiàn)有瓦片零件按平面展開，澆注后熱彎曲的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型頂出系統(tǒng)及自動起模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是本實(shí)用新型去掉上鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0033]圖6是本實(shí)用新型頂針板和頂針的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7是本實(shí)用新型頂針板和頂針的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8是本實(shí)用新型中瓦片零件的圓錐一次成型并帶澆注冒口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]其中，1-底座，2-前模，3-后模；4-頂針板，5-頂針，6-杠桿扳手，7-隨動頂桿，8-零件，9-冒口，10-繞流柱，11-螺栓柱，12-上抽芯；13焊接點(diǎn)，14-下鎖緊機(jī)構(gòu)，15-限位板；16_導(dǎo)軌；17_重疊抽芯，18-上鎖緊機(jī)構(gòu)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0037]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0038]參見圖2至圖7，本實(shí)用新型包括水平的底座I以及在底座I上從前往后依次豎直安裝的合模塊、前模2、后模3、頂針板4和限位板15。參見圖8，由本實(shí)用新型形成的零件8和冒口 9為一體式結(jié)構(gòu)，其上還包括若干個繞流柱10、若干個氣膜孔、五個螺栓柱和四個安裝臺。
[0039]參見圖2至圖5，底座I上設(shè)置導(dǎo)軌16，前模2能夠在底座I的導(dǎo)軌16上前后滑動，頂針板4也能夠前后滑動，后模3和限位板15固定，形成臥式開模結(jié)構(gòu)；前模2上安裝有上抽芯12，上抽芯12與后模3配合相接，形成零件8和冒口 9 一體成型的腔體，且其中上抽芯12上包括若干個凸塊，并卡入前模2的凹槽內(nèi)，形成用于冒口 9成型的冒口型腔，上抽芯12與后模3、頂針板4和限位板15相配合形成零件8 一次成型的型腔。
[0040]零件8的成型結(jié)構(gòu):后模3的壁上設(shè)置有第一通孔；在前模2和后模3處于合模狀態(tài)時，頂針板4與后模3之間留有間隙，在前模2和后模3處于開模狀態(tài)時，頂針板4與后模3相接。
[0041]參見圖6至圖7，頂針板4上固定安裝有若干個頂針5，頂針5均穿入第一通孔，且其中一部分頂針5的端部位于第一通孔內(nèi)，形成用于零件8上的繞流柱10成型的繞流柱型腔，剩余頂針5的端部與上抽芯12和前模2相接，用于成型零件8上的若干氣膜孔；后模3、頂針板4和限位板15上開設(shè)有相連通的第二通孔和第三通孔，且第二通孔內(nèi)安裝有活動的重疊抽芯17，用于零件8上的安裝臺成型，其中重疊抽芯17是將用于成型零件8上安裝臺內(nèi)孔的柱形芯與用于成型安裝臺外環(huán)的鑲塊連接一起形成的，重疊抽芯17上的柱形芯與鑲塊端部均將與上抽芯12和前模2相接，便于形成安裝臺內(nèi)孔和外環(huán)；第三通孔內(nèi)活動安裝有用于零件8上的螺栓柱11成型的筒狀抽芯，在限位板15上設(shè)置有配合的用于使筒狀抽芯開模的彈簧和定位波珠。
[0042]前模2和頂針板4上設(shè)置有同步脫模裝置，包括安裝在限位板15上的杠桿扳手6，頂針板4上安裝有與前模2相接的隨動頂桿7，杠桿扳手6能夠轉(zhuǎn)動且與頂針板4相接，在杠桿扳手6轉(zhuǎn)動時將推動頂針板4朝其前側(cè)的后模3運(yùn)動，同時頂針板4上的隨動頂桿7將推動前模2朝前側(cè)滑動，頂針