[發明專利]蠟模制造裝置

有效

• 申請號: 201210556740.4
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103878305A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 齊軍;何躍龍;吳光垠;陳毓卿;忻俊杰
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

技術領域

本發明涉及材料的鑄造成形領域，特別涉及用于帶有密集不平行孔火焰筒的鑄造用蠟模的制造裝置。

背景技術

航空發動機燃燒室內燃氣溫度遠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大量密集的冷卻孔來實現。圓環結構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，這就導致了每個冷卻孔的角度都不相同。

通常情況下，上述這類零件采用整體鑄造的工藝來成形。鑄件實現批量生產的前提是利用模具批量制造出合格的蠟模，蠟模的精度會直接影響鑄件的精度。孔是蠟模制造的難點之一，傳統蠟模制造是通過在模具上安裝芯棒和相應的導向、抽芯機構來實現的，如圖4所示，用于驅動芯棒安裝板14的抽芯驅動機構15安裝在底座16上，并可在由導向柱13限定的行程范圍內帶動芯棒安裝板14和其上的芯棒4往復運動。抽芯驅動機構15一般是采用機械式結構或伺服電機，因而這些機構體積都比較大，需要很大的安裝空間。

參照圖4，傳統蠟模的制造過程大致如下：下模1固定不動，將蠟料放入型腔后，上模3下行至與下模1閉合；蠟模成形完畢，芯棒4在抽芯驅動機構15的帶動下回程，上模3上行，取出蠟模2。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標記的抽芯干涉區所示出的。

因而，對于帶有密集不平行孔火焰筒的鑄造用蠟模來說，只能對每個孔采用獨立的抽芯機構。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安裝多個獨立的傳統導向、抽芯機構；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致芯棒變形。可見，采用傳統方法來批量制造帶有大量密集不平行冷卻孔的火焰筒蠟模幾乎不可行。因此，批量制造此類火焰筒的蠟模時必須采用一種新的方法來解決蠟模模具芯棒導向、抽芯的問題。

發明內容

本發明的目的在于設計一種蠟模制造裝置，來解決火焰筒蠟模制造中密集不平行孔的芯棒導向、抽芯干涉問題，實現帶密集不平行孔蠟模的批量制造。

根據本發明的一種實施方式，提供了一種蠟模制造裝置，所述蠟模制造裝置包括下模和上模，在下模和上模之間構成型腔，多個芯棒穿過所述上模中的導向孔對蠟模實施孔成形，多個抽芯驅動機構對應所述芯棒的位置設置，根據本發明，所述抽芯驅動機構為電磁驅動機構，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，當所述永磁體與所述電磁線圈極性相同時，驅動所述芯棒實施孔成形，當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。

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在一起。

優選地，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。

根據一種優選實施方式，所述芯棒的外側壁上設有定位槽，所述定位槽延伸于所述外側壁的上端部分并與限位塊相配合以限定所述芯棒的位置。

進一步地，所述限位塊固定安裝于所述上模上，并優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。

根據一種優選實施方式，所述導向孔和所述芯棒均被設置為T形結構，并且所述導向孔和所述芯棒的小端部分的形狀和尺寸與所述蠟模的孔相對應，在對蠟模進行孔加工時，所述芯棒的大端部分的端面與所述導向孔的大端部分的端面端接。

有利地，所述安裝板的下表面的輪廓被設置為與所述蠟模的上表面的輪廓一致。

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節所述電磁線圈的中心線角度。所述線圈安裝座的高度可調節所述電磁線圈和所述永磁體之間的間隙。

根據本發明，在蠟模制造裝置中采用一套電磁驅動機構實現芯棒的往復運動，同時通過一種特殊的機械結構(即，定位槽和限位塊)來實現芯棒的導向和限位，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模的批量制造過程中小空間密集排布不平行芯棒的導向、抽芯干涉的問題，且芯棒脫模容易、蠟模精度高，實現了帶有密集不平行孔蠟模的批量制造。

附圖說明