本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦合金薄壁殼體鑄坯精加工模具。

背景技術(shù)：

鈦合金具有強(qiáng)度高、密度小、耐熱性好、抗腐蝕性能強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種綜合機(jī)械性能優(yōu)良的工程材料，在航空、航天、汽車、醫(yī)療、船舶、工業(yè)機(jī)器人、石油和化工等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

鈦合金薄壁殼體零件在加工過程中金屬去除量大、剛性弱、強(qiáng)度低、加工工藝性差，在切削力、切削熱和切削震顫等因素作用下，容易產(chǎn)生較大加工變形和切削振動等情況，加工后難以保證零件的加工精度和表面質(zhì)量，同時加工效率亦較低。如何控制鈦合金薄壁殼體零件的加工變形是機(jī)械制造業(yè)的棘手問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種鈦合金薄壁殼體鑄坯精加工模具，通過該模具可有效提高零件的剛度和強(qiáng)度，工序安排合理、工作效率高，加工成本低，不僅能有效解決鈦合金薄壁殼體零件的加工變形問題，而且大大提高了零件的加工精度和表面質(zhì)量。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種鈦合金薄壁殼體鑄坯精加工模具，包括鈦合金薄壁殼體鑄坯、內(nèi)澆注模具及外澆筑模具，鈦合金薄壁殼體鑄坯外包覆外澆筑模具，內(nèi)包含內(nèi)澆注模具；所述的外澆筑模具由外腔澆鑄底板及外圓澆鑄殼體組成，外腔澆鑄底板、外圓澆鑄殼體及鈦合金薄壁殼體鑄坯外表面之間構(gòu)成澆注腔A；所述的內(nèi)澆注模具由內(nèi)腔澆鑄底板及內(nèi)腔澆鑄芯管組成，內(nèi)腔澆鑄底板、內(nèi)腔澆鑄芯管及鈦合金薄壁殼體鑄坯內(nèi)表面之間構(gòu)成澆注腔B。

所述的外腔澆鑄底板外圓為孔側(cè)面A，中間設(shè)有圓孔，圓孔A外為圓柱面A。

所述的內(nèi)腔澆鑄底板外圓為孔側(cè)面B，中間設(shè)有圓孔，圓孔B外為圓柱面B。

所述的外腔澆鑄底板、內(nèi)腔澆鑄底板為成套部件，其尺寸根據(jù)加工后的鈦合金薄壁殼體加工件的尺寸相配合。

所述的鈦合金薄壁殼體鑄坯壁厚誤差要求控制在±0.05mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本模具可在外圓澆鑄工藝工裝和內(nèi)腔澆鑄工藝工裝內(nèi)，通過填充在室溫下具有高強(qiáng)韌性的易熔合金來提高零件的剛度和強(qiáng)度，極大地降低了加工難度和生產(chǎn)成本，有效地解決了鈦合金薄壁殼體零件的加工變形問題。同時，作為填充物的易熔合金還可以回收再次利用，不但進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，同時還保護(hù)了環(huán)境，是一種綠色環(huán)保的加工方法。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的模具示意圖，其中a為外圓澆鑄工藝工裝示意圖，b為內(nèi)腔澆鑄工藝工裝示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的模具外圓澆鑄底板示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的模具內(nèi)腔澆鑄底板示意圖。

其中，1為鈦合金薄壁殼體鑄坯；2為內(nèi)澆注模具；3為外澆筑模具；4為澆注腔A；5為澆注腔B；6為外腔澆鑄底板；7為外圓澆鑄殼體；8為內(nèi)腔澆鑄底板；9為內(nèi)腔澆鑄芯管；10為孔側(cè)面A；11為圓柱面A；12為孔側(cè)面B；13為圓柱面B。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種鈦合金薄壁殼體鑄坯精加工模具，包括鈦合金薄壁殼體鑄坯1、內(nèi)澆注模具2及外澆筑模具3，鈦合金薄壁殼體鑄坯1外包覆外澆筑模具3，內(nèi)包含內(nèi)澆注模具2；所述的外澆筑模具3由外腔澆鑄底板6及外圓澆鑄殼體7組成，外腔澆鑄底板6、外圓澆鑄殼體7及鈦合金薄壁殼體鑄坯1外表面之間構(gòu)成澆注腔A4；所述的內(nèi)澆注模具2由內(nèi)腔澆鑄底板8及內(nèi)腔澆鑄芯管9組成，內(nèi)腔澆鑄底板8、內(nèi)腔澆鑄芯管9及鈦合金薄壁殼體鑄坯1內(nèi)表面之間構(gòu)成澆注腔B5。

如圖2所示，所述的外腔澆鑄底板6外圓為孔側(cè)面A10，中間設(shè)有圓孔，圓孔A外為圓柱面A11。

如圖3所示，所述的內(nèi)腔澆鑄底板8外圓為孔側(cè)面B12，中間設(shè)有圓孔，圓孔B外為圓柱面B13。

所述的外腔澆鑄底板6、內(nèi)腔澆鑄底板8為成套部件，其尺寸根據(jù)加工后的鈦合金薄壁殼體加工件的尺寸相配合。

本實(shí)用新型的工作原理是，包括以下步驟：

1）將鈦合金薄壁殼體零件鑄造毛坯去應(yīng)力退火；

2）將鈦合金薄壁殼體鑄坯1裝配到外腔澆鑄底板6上，外腔澆鑄底板6利用圓柱面A11對鈦合金薄壁殼體鑄坯1定位，將外圓澆鑄殼體7裝配到外腔澆鑄底板6上，外腔澆鑄底板6利用孔側(cè)面A10對鈦合金薄壁殼體鑄坯1定位，將熔融態(tài)的易熔合金澆鑄到由外腔澆鑄底板6、外圓澆鑄殼體7及鈦合金薄壁殼體鑄坯1外表面之間構(gòu)成澆注腔A4中，待易熔合金的溫度降至室溫并固化后，拆除外腔澆鑄底板6；

3）將鈦合金薄壁殼體鑄坯1、冷卻凝固后的易熔合金和外圓澆鑄殼體7的結(jié)合體作為加工件，經(jīng)行粗車半精加工；

4）將步驟3）粗加工后的鈦合金薄壁殼體鑄坯1及步驟3）的結(jié)合體，放入100℃的沸水中，熔化已冷卻凝固的易熔合金，分離鈦合金薄壁殼體鑄坯1，回收易熔合金液體；

5）將步驟4）處理的鈦合金薄壁殼體鑄坯1裝配到內(nèi)腔澆鑄底板8上，內(nèi)腔澆鑄底板8利用孔側(cè)面B12對處理的鈦合金薄壁殼體鑄坯1定位，將內(nèi)腔澆鑄芯管9裝配到內(nèi)腔澆鑄底板8上，內(nèi)腔澆鑄底板8利用圓柱面B13對內(nèi)腔澆鑄芯管9定位，將步驟4）回收的熔融態(tài)的易熔合金澆鑄到由內(nèi)腔澆鑄底板8、內(nèi)腔澆鑄芯管9及鈦合金薄壁殼體鑄坯1內(nèi)表面之間構(gòu)成澆注腔B5中，待易熔合金的溫度降至室溫并固化后，拆除內(nèi)腔澆鑄底板8；

6）將處理過的鈦合金薄壁殼體鑄坯1、冷卻凝固后的易熔合金和內(nèi)腔澆鑄芯管9的結(jié)合體作為加工件，經(jīng)行粗車半精加工；

7）將經(jīng)步驟6）粗加工后的鈦合金薄壁殼體鑄坯1、步驟6）的結(jié)合體，放入100℃的沸水中，熔化已冷卻凝固的易熔合金，分離鈦合金薄壁殼體鑄坯1，回收易熔合金液體；

8）將步驟7）分離出來的粗加工后的鈦合金薄壁殼體鑄坯1進(jìn)行去應(yīng)力退火處理；

9）可經(jīng)行多次粗加工，更換與粗加工后鈦合金薄壁殼體鑄坯1尺寸相配的外腔澆鑄底板、內(nèi)腔澆鑄底板，預(yù)留適當(dāng)?shù)木庸び嗔浚_定相應(yīng)的去應(yīng)力退火參數(shù)，在此基礎(chǔ)上重復(fù)步驟2）～步驟8）的操作，最終完成鈦合金薄壁殼體鑄坯1的半精加工；

10）可經(jīng)行多次精加工，更換與半精加工后鈦合金薄壁殼體鑄坯1尺寸相配的外腔澆鑄底板、內(nèi)腔澆鑄底板8在此基礎(chǔ)上重復(fù)步驟2）～步驟7）的操作，完成鈦合金薄壁殼體鑄坯1的精加工。