[發明專利]多型腔鑄件的加工裝置、加工方法及加工裝置的制作方法

有效

• 申請號: 202010929745.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112222361B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王目孔;劉新超;邊毅;邢向杰
• 申請（專利權）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C9/24;B22D18/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

本發明提供了一種多型腔鑄件的加工裝置、加工方法及加工裝置的制作方法，該加工裝置包括底型芯、主腔砂芯、小油池砂芯、第一定位裝置、第二定位裝置和第三定位裝置，其中，主腔砂芯和小油池砂芯組合安裝于底型芯上，主腔砂芯與底型芯通過第一定位裝置定位安裝，小油池砂芯與底型芯通過第二定位裝置定位安裝，主腔砂芯和小油池砂芯通過第三定位裝置定位；底型芯、主腔砂芯和小油池砂芯組合安裝后，整體結構型面與后油箱段內壁型面一致。本發明通過分體式砂芯的組合，實現了大尺寸、薄壁厚鑄件的成型，通過組合定位裝置，可有效克服芯頭定位的間隙誤差和多個砂芯的組合累計誤差，滿足多型腔鑄件的尺寸精度要求。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，特別涉及一種多型腔鑄件的加工裝置、加工方法及加工裝置的制作方法。

背景技術

大型復雜、薄壁鋁合金優質鑄件的鑄造成型一直是國內外鑄造領域的研究熱點之一。為滿足飛航武器在減重、節能、降低制造成本等方面的需求，鋁合金鑄件正在向結構化、輕量化和薄壁化發展?，F有的砂型鑄造手段已越來越難以滿足大型復雜、精密鋁合金鑄件的成型與性能要求。同時，航空、航天領域對大型復雜鋁合金鑄件的整體性、剛性和可靠性提出更高的要求，使得過去通過許多分體零件連接組成的部件轉變為整體鑄造。

鑄造生產中發現，薄壁多型腔鑄件如后油箱段(如圖1所示)分為主腔體和小油池腔，主腔體和小油池腔與后端面連通，具有薄壁區面積大的特點，同時，小油池腔曲面厚度3～4mm，需要一體鑄出。鑄件尺寸大、壁厚尺寸薄、以及封閉的復雜型腔結構使得該艙段的鑄造工藝性大幅度下降。

因此，有必要對該大型復雜、薄壁鑄件的鑄造裝置和工藝進行研究，以滿足整體性、薄壁區域的精密成型。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明人進行了銳意研究，提供了一種多型腔鑄件的加工裝置、加工方法及加工裝置的制作方法，通過設計能夠緊密連接且與鑄件型面對應的分體式砂芯，通過砂芯的組合，實現了大尺寸、薄壁厚鑄件的整體成型，并通過設計兩兩相對固定的定位裝置，解決了由于芯頭間存在微小縫隙，多個砂芯在組合時累計誤差過大，導致鑄件尺寸精度減小、生產效率降低的問題，有效克服了芯頭定位的間隙誤差和多個砂芯的組合累計誤差，定位精確，一致性好，滿足多型腔鑄件的尺寸精度要求，從而完成本發明。

本發明提供了的技術方案如下：

第一方面，一種多型腔鑄件的加工裝置，該加工裝置包括底型芯、主腔砂芯、小油池砂芯、第一定位裝置和第二定位裝置，其中，

所述底型芯的型面與鑄件后端面的型面一致；

所述主腔砂芯的型面與鑄件的主腔體型面一致；

所述小油池砂芯的型面與鑄件的小油池腔型面一致；

所述小油池砂芯和所述主腔砂芯均具有配合形成小油池腔曲面的橫向斜面和縱向斜面，兩縱向斜面在形成小油池腔曲面端點處相接；

所述主腔砂芯和小油池砂芯組合安裝于底型芯上，主腔砂芯與底型芯通過第一定位裝置定位安裝，小油池砂芯與底型芯通過第二定位裝置定位安裝，底型芯、主腔砂芯和小油池砂芯組合安裝后，整體結構型面與后油箱段內壁型面一致。

第二方面，一種多型腔鑄件加工裝置的制作方法，包括如下步驟：

底型芯的制作：通過與底型芯具有相同型面的芯盒制作底型芯；

主腔砂芯的制作：通過與主腔砂芯具有相同型面的芯盒制作主腔砂芯，具體地，將芯骨放置在制作主腔砂芯的芯盒中部，芯骨上開設有通孔，芯盒側壁上加工有盲孔，采用圓錐形定位桿穿過芯骨上的通孔，并進入芯盒側壁上的盲孔，位于芯骨和芯盒之間的定位桿的結構與主腔砂芯上預留的連接孔結構吻合，向芯骨和芯盒之間裝填硅砂、成型拆除芯盒和定位桿，得到主腔砂芯。