蠟?zāi)Ｖ圃煅b置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，包括下模和上模，在下模和上模之間構(gòu)成型腔，多個芯棒穿過上模中的導(dǎo)向孔對型腔內(nèi)的蠟?zāi)嵤┛壮尚?，多個抽芯驅(qū)動機構(gòu)對應(yīng)芯棒的位置設(shè)置，其中，所述抽芯驅(qū)動機構(gòu)為電磁驅(qū)動機構(gòu)，包括安裝在芯棒頂端的永磁體和相對安裝的電磁線圈，電磁線圈安裝于通過定位柱安裝在上模上方的安裝板上，當(dāng)永磁體與電磁線圈極性相同時，驅(qū)動芯棒實施孔成形，當(dāng)永磁體與電磁線圈極性相反時，對芯棒進行抽芯。根據(jù)本發(fā)明的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置中采用電磁驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)芯棒的往復(fù)運動，可有效解決不平行孔蠟?zāi)５呐恐圃爝^程中小空間密集排布不平行芯棒的導(dǎo)向、抽芯干涉的問題。
【專利說明】蠟?zāi)Ｖ圃煅b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料的鑄造成形領(lǐng)域，特別涉及用于帶有密集不平行孔火焰筒的鑄造用蠟?zāi)５闹圃煅b置。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機燃燒室內(nèi)燃?xì)鉁囟冗h(yuǎn)高于火焰筒材料的許用溫度，目前燃燒室多采用先進的冷卻方式對火焰筒進行冷卻，常用的先進冷卻方式有沖擊氣膜冷卻、發(fā)散冷卻和層板冷卻等。這些冷卻方式都是通過在火焰筒壁上開設(shè)大量密集的冷卻孔來實現(xiàn)。圓環(huán)結(jié)構(gòu)的火焰筒為了獲得更好的冷卻效果，冷卻孔的方向需要與火焰筒的法向保持一個固定的角度，這就導(dǎo)致了每個冷卻孔的角度都不相同。
[0003]通常情況下，上述這類零件采用整體鑄造的工藝來成形。鑄件實現(xiàn)批量生產(chǎn)的前提是利用模具批量制造出合格的蠟?zāi)?，蠟?zāi)５木葧苯佑绊戣T件的精度?？资窍?zāi)Ｖ圃斓碾y點之一，傳統(tǒng)蠟?zāi)Ｖ圃焓峭ㄟ^在模具上安裝芯棒和相應(yīng)的導(dǎo)向、抽芯機構(gòu)來實現(xiàn)的，如圖4所示，用于驅(qū)動芯棒安裝板14的抽芯驅(qū)動機構(gòu)15安裝在底座16上，并可在由導(dǎo)向柱13限定的行程范圍內(nèi)帶動芯棒安裝板14和其上的芯棒4往復(fù)運動。抽芯驅(qū)動機構(gòu)15 —般是采用機械式結(jié)構(gòu)或伺服電機，因而這些機構(gòu)體積都比較大，需要很大的安裝空間。
[0004]參照圖4，傳統(tǒng)蠟?zāi)５闹圃爝^程大致如下:下模I固定不動，將蠟料放入型腔后，上模3下行至與下模I閉合；蠟?zāi)３尚瓮戤?，芯?在抽芯驅(qū)動機構(gòu)15的帶動下回程，上模3上行，取出蠟?zāi)?。由于火焰筒上的孔是不平行的，沿單個方向同時抽芯會造成干涉而無法抽芯，如圖4中用字母C標(biāo)記的抽芯干涉區(qū)所示出的。
[0005]因而，對于帶有密集不平行孔火焰筒的鑄造用蠟?zāi)碚f，只能對每個孔采用獨立的抽芯機構(gòu)。但是火焰筒上孔的直徑很小(通常小于2mm)，距離非常近(間距通常小于10mm)，沒有足夠的安裝空間來實現(xiàn)安裝多個獨立的傳統(tǒng)導(dǎo)向、抽芯機構(gòu)；如果采用手動的方式來進行抽芯，效率低下，精度也難以滿足且容易導(dǎo)致芯棒變形。可見，采用傳統(tǒng)方法來批量制造帶有大量密集不平行冷卻孔的火焰筒蠟?zāi)缀醪豢尚小Ｒ虼?，批量制造此類火焰筒的蠟?zāi)r必須采用一種新的方法來解決蠟?zāi)Ｄ＞咝景魧?dǎo)向、抽芯的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，來解決火焰筒蠟?zāi)Ｖ圃熘忻芗黄叫锌椎男景魧?dǎo)向、抽芯干涉問題，實現(xiàn)帶密集不平行孔蠟?zāi)５呐恐圃臁?br> [0007]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，提供了一種蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，所述蠟?zāi)Ｖ圃煅b置包括下模和上模，在下模和上模之間構(gòu)成型腔，多個芯棒穿過所述上模中的導(dǎo)向孔對蠟?zāi)嵤┛壮尚危鄠€抽芯驅(qū)動機構(gòu)對應(yīng)所述芯棒的位置設(shè)置，根據(jù)本發(fā)明，所述抽芯驅(qū)動機構(gòu)為電磁驅(qū)動機構(gòu)，包括安裝在所述芯棒頂端的永磁體和相對安裝的電磁線圈，所述電磁線圈安裝于通過定位柱安裝在所述上模上方的安裝板上，這樣，當(dāng)所述永磁體與所述電磁線圈極性相同時，驅(qū)動所述芯棒實施孔成形，當(dāng)所述永磁體與所述電磁線圈極性相反時，對所述芯棒進行抽芯。
[0008]有利地，所述多個芯棒的永磁體極性方向一致。進一步地，所述電磁線圈按相同極
性并聯(lián)在一起。
[0009]優(yōu)選地，所述永磁體為圓柱形永磁體，其中心線與所述芯棒的中心線重合。進一步地,所述電磁線圈的中心線與所述永磁體的中心線重合。
[0010]根據(jù)一種優(yōu)選實施方式，所述芯棒的外側(cè)壁上設(shè)有定位槽，所述定位槽延伸于所述外側(cè)壁的上端部分并與限位塊相配合以限定所述芯棒的位置。
[0011]進一步地，所述限位塊固定安裝于所述上模上，并優(yōu)選由聚四氟乙烯等強度較高的材料制成。聚四氟乙烯材料還可大幅降低限位塊與芯棒之間的摩擦力。
[0012]根據(jù)一種優(yōu)選實施方式，所述導(dǎo)向孔和所述芯棒均被設(shè)置為T形結(jié)構(gòu)，并且所述導(dǎo)向孔和所述芯棒的小端部分的形狀和尺寸與所述蠟?zāi)５目紫鄬?yīng)，在對蠟?zāi)＿M行孔加工時，所述芯棒的大端部分的端面與所述導(dǎo)向孔的大端部分的端面端接。
[0013]有利地，所述安裝板的下表面的輪廓被設(shè)置為與所述蠟?zāi)５纳媳砻娴妮喞恢隆?br> [0014]進一步地，所述電磁線圈和所述安裝板之間通過線圈安裝座來連接。其中，所述線圈安裝座的上下端面的角度可調(diào)節(jié)所述電磁線圈的中心線角度。所述線圈安裝座的高度可調(diào)節(jié)所述電磁線圈和所述永磁體之間的間隙。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，在蠟?zāi)Ｖ圃煅b置中采用一套電磁驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)芯棒的往復(fù)運動，同時通過一種特殊的機械結(jié)構(gòu)(即，定位槽和限位塊)來實現(xiàn)芯棒的導(dǎo)向和限位，可以精確地控制每根芯棒的運動方向和運動距離，從而解決不平行孔蠟?zāi)５呐恐圃爝^程中小空間密集排布不平行芯棒的導(dǎo)向、抽 芯干涉的問題，且芯棒脫模容易、蠟?zāi)＞雀撸瑢崿F(xiàn)了帶有密集不平行孔蠟?zāi)５呐恐圃臁?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的其它特征以及優(yōu)點將通過以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述的優(yōu)選實施方式更好地理解，附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相同或相似的部件，其中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置的截面示意圖，其中芯棒處于回程前的位置；
[0018]圖2為與圖1類似的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置的截面示意圖，其中芯棒處于回程后的位置；
[0019]圖3a為圖1中D部分的局部放大示意圖；
[0020]圖3b為從圖3a所示視圖向下方看的局部放大示意圖；
[0021]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中蠟?zāi)Ｖ圃煅b置的截面示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:
[0023]I下模2蠟?zāi)?br> [0024]3上模31導(dǎo)向孔
[0025]4芯棒41定位槽
[0026]5限位塊6永磁體
[0027]7安裝板8定位柱
[0028]9電磁線圈10線圈安裝座
[0029]11電線A12電線B[0030]13導(dǎo)向柱14芯棒安裝板
[0031]15抽芯驅(qū)動機構(gòu) 16底座
[0032]C抽芯干涉區(qū)
【具體實施方式】
[0033]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實施例的實施和使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所描述的具體實施例僅示范性地說明實施和使用本發(fā)明的特定方式，而非限制本發(fā)明的范圍。
[0034]參見圖1和圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置的截面示意圖，其中圖1中的芯棒處于回程前的位置，圖2中的芯棒處于回程后的位置。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置包括下模I和上模3，液態(tài)蠟通過射蠟口(圖中未示出)進入由下模I和上模3構(gòu)成的型腔以形成蠟?zāi)?，多個芯棒4穿過上模3中的導(dǎo)向孔31對蠟?zāi)?實施孔的成形加工，多個抽芯驅(qū)動機構(gòu)對應(yīng)于多個芯棒4的位置設(shè)置，用以實現(xiàn)對芯棒4的驅(qū)動或抽芯。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的抽芯驅(qū)動機構(gòu)為電磁驅(qū)動機構(gòu)，包括安裝在所述芯棒4頂端的永磁體6和相對安裝在安裝板7上的電磁線圈9,所述安裝板7通過定位柱8安裝在上模3的上方。通過如此設(shè)置，所述電磁線圈9可與永磁體6相互作用進而對各個芯棒4進行驅(qū)動或抽芯，因而，每根芯棒4的運動是完全獨立的，不受芯棒角度的限制，避免了抽芯干涉的情況發(fā)生。
[0036]具體地，根據(jù)圖1和2所示的實施方式，在芯棒4的頂端固定安裝例如圓柱形的永磁體6，永磁體6的中心線與芯棒4的中心線重合，并且所有芯棒4的永磁體6優(yōu)選設(shè)置為極性方向一致，同時安裝板7下端安裝的電磁線圈9也按相同的極性并聯(lián)在一起，且電磁線圈9的中心線與永磁體6的中心線重合。這樣，當(dāng)需要芯棒4加工蠟?zāi)？讜r，將直流電源接通在電線A 11和電線B 12之間，使得電磁線圈9下端的磁性與永磁體6上端的磁性相同，產(chǎn)生排斥力，實現(xiàn)所有芯棒4同時沿上模3中的導(dǎo)向孔31向蠟?zāi)?方向移動，從而加工出所需孔；當(dāng)蠟?zāi)３尚瓮戤呅枰槌鲂景?時，將極性與前述相反的直流電源接通在電線All和電線B 12之間，使得電磁線圈9下端的磁性與永磁體6上端的磁性相反，產(chǎn)生吸引力，實現(xiàn)所有芯棒4同時抽出。由于電磁線圈9、永磁體6和芯棒4的中心線彼此重合，有助于保證芯棒4在驅(qū)動或抽芯方向上的準(zhǔn)確定位。
[0037]此外，從圖1和圖2可以看出，本發(fā)明中用于安裝電磁線圈9的安裝板7的下表面的輪廓與蠟?zāi)?上表面的輪廓一致，從而對芯棒的驅(qū)動或抽芯完全不受芯棒角度的限制。并且，在電磁線圈9和安裝板7之間設(shè)計了線圈安裝座10，通過改變線圈安裝座10上下端面的角度可以改變電磁線圈9的中心線角度，以保證電磁線圈9與永磁體6的中心線重合，通過改變線圈安裝座10的高度可調(diào)整電磁線圈9與永磁體6的間隙。
[0038]進一步地，為了實現(xiàn)對芯棒4更精確的導(dǎo)向和限位。確保芯棒4的功能和正常動作，本發(fā)明在所述芯棒4的外側(cè)壁上設(shè)有定位槽41，所述定位槽41延伸于所述外側(cè)壁的上端部分并與限位塊5相配合以限定所述芯棒4的位置，其中，所述限位塊5固定安裝于上模3上且由高硬度材料，例如聚四氟乙烯材料制成。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述定位槽41和限位塊5的配合結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要加以變化，例如，定位槽可為芯棒外側(cè)壁上的一段兩端封閉的凹槽，凹槽內(nèi)表面可為弧形、三角形或方形等，限位塊與定位槽相配合的端部相應(yīng)地設(shè)置為弧形、三角形或方形等以防止芯棒在導(dǎo)向孔中旋轉(zhuǎn)，在對芯棒驅(qū)動或抽芯時，還可通過限位塊與定位槽的兩端相抵接來實現(xiàn)對芯棒行程位移的限定。當(dāng)然，在這種實施方式中，定位槽的長度需要被設(shè)置為使得芯棒既可有效實現(xiàn)蠟?zāi)？椎募庸ざ粫驗檫^量進入對芯棒和蠟?zāi)Ｔ斐蓳p壞，也要保證芯棒回程時不會回程過度。作為選擇，還可將定位槽設(shè)置為一端封閉的凹槽，另一端則通過芯棒頂端的永磁體來限定。在一種優(yōu)選實施方式中，還可對芯棒和上模的導(dǎo)向孔結(jié)構(gòu)加以改進，以獲得一種更穩(wěn)定和精確的導(dǎo)向定位，這在下文中會更詳細(xì)地描述。
[0039]圖1至3b不出了對芯棒導(dǎo)向和限位的一種優(yōu)選實施方式，其中，上模3上的導(dǎo)向孔31和芯棒4均被設(shè)置為T形結(jié)構(gòu)，并且所述導(dǎo)向孔31和所述芯棒4的小端部分的形狀和尺寸與蠟?zāi)?的孔相對應(yīng)，在對蠟?zāi)?進行孔加工時，所述芯棒4的大端部分的端面可與所述導(dǎo)向孔31的大端部分的端面端接，由此限定了芯棒4進入蠟?zāi)?的最大位移量。在這種情況下，定位槽41與限位塊5的配合僅需滿足對芯棒4回程位移量的限定要求即可。根據(jù)一種簡單有效的實施方式，參見圖3a和3b，定位槽41可通過對芯棒4大端部分的上端外側(cè)壁切削加工掉一部分來形成，這樣，定位槽41與限位塊5上相互配合的表面均為平面，且定位槽41具有與限位塊5相抵的一端面，能夠防止芯棒4在導(dǎo)向孔31中旋轉(zhuǎn)的同時也防止芯棒4回程過度，實現(xiàn)對芯棒4的限位。
[0040]另外，在附圖所示的實施方式中，永磁體6在芯棒4頂端的固定，以及限位塊5在上模3上的固定均示出為采用螺紋緊固件的方式。然而，可以理解的是，上述固定還可采用焊接、粘接或其他可選的任意固定方式。
[0041]以上已揭示本發(fā)明的具體實施例的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點，然而可以理解，在本發(fā)明的創(chuàng)作思想下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對上述公開的各種特征和未在此明確示出的特征的組合作各種變化和改進，但都屬于本發(fā)明的保護范圍。上述實施例的描述僅為示例而不是限制。
【權(quán)利要求】
1.一種蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，包括下模⑴和上模(3)，在所述下模⑴和上模(3)之間構(gòu)成型腔，多個芯棒(4)穿過所述上模(3)中的導(dǎo)向孔(31)對型腔內(nèi)的蠟?zāi)?2)實施孔成形，多個抽芯驅(qū)動機構(gòu)對應(yīng)所述芯棒(4)的位置設(shè)置，其特征在于，所述抽芯驅(qū)動機構(gòu)為電磁驅(qū)動機構(gòu)，包括安裝在所述芯棒(4)頂端的永磁體(6)和相對安裝的電磁線圈(9)，所述電磁線圈(9)安裝于通過定位柱(8)安裝在所述上模(3)上方的安裝板(7)上，當(dāng)所述永磁體(6)與所述電磁線圈(9)極性相同時，驅(qū)動所述芯棒⑷實施孔成形，當(dāng)所述永磁體(6)與所述電磁線圈(9)極性相反時，對所述芯棒(4)進行抽芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述多個芯棒(4)的永磁體(6)極性方向一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述電磁線圈(9)按相同極性并聯(lián)在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述永磁體(6)為圓柱形永磁體，其中心線與所述芯棒(4)的中心線重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述電磁線圈(9)的中心線與所述永磁體(6)的中心線重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述芯棒(4)的外側(cè)壁上設(shè)有定位槽(41)，所述定位槽(41)延伸于所述外側(cè)壁的上端部分并與限位塊(5)相配合以限定所述芯棒⑷的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述限位塊(5)固定安裝于所述上模⑶上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述限位塊(5)由聚四氟乙烯材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述導(dǎo)向孔(31)和所述芯棒(4)均被設(shè)置為T形結(jié)構(gòu)，并且所述導(dǎo)向孔(31)和所述芯棒(4)的小端部分的形狀和尺寸與所述蠟?zāi)?2)的孔相對應(yīng)，在對蠟?zāi)?2)進行孔加工時，所述芯棒(4)的大端部分的端面與所述導(dǎo)向孔(31)的大端部分的端面端接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述安裝板(7)的下表面的輪廓與所述蠟?zāi)?2)的上表面的輪廓一致。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述電磁線圈(9)和所述安裝板(7)之間通過線圈安裝座(10)來連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述線圈安裝座(10)的上下端面的角度調(diào)節(jié)所述電磁線圈(9)的中心線角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蠟?zāi)Ｖ圃煅b置，其特征在于，所述線圈安裝座(10)的高度調(diào)節(jié)所述電磁線圈(9)和所述永磁體(6)之間的間隙。
【文檔編號】B22C7/02GK103878305SQ201210556740
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】齊軍, 何躍龍, 吳光垠, 陳毓卿, 忻俊杰 申請人:中航商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司