通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具及铸造方法技术

本发明专利技术具体涉及一种通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具及铸造方法，解决航空发动机燃油附件系统中使用的油泵盖类零件，存在铸造操作复杂、效率低、成本高的问题。该通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，包括定半模以及与定半模配合对接的动半模；动半模包括冒口模块与替换模块；冒口模块为动半模结合面上设置的凹腔；替换模块设置在凹腔内，且替换模块的外壁与凹腔的内壁相适配；冒口模块用于与定半模配合形成待铸件的冒口套模具，替换模块用于形成待铸件的内芯模具；冒口套模具与内芯模具形成待铸件的型芯，型芯用于与对应的外型模具配合，铸造出不同型号的待铸件。铸造出不同型号的待铸件。铸造出不同型号的待铸件。

【技术实现步骤摘要】
通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具及铸造方法


[0001]本专利技术具体涉及一种通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具及铸造方法。

技术介绍

[0002]芯盒是用来吹制形成待铸件内部的型芯模具。型芯吹制成型后经过壳芯打磨修整、壳芯烘烤工序，然后装配到金属型外型模具上，最后进行浇注工序形成金属待铸件。一般的芯盒设计应包含射砂板、设备连接板、定半模、定半模顶出系统、动半模、动半模顶出系统、电加热棒、热电偶等8个子系统部件。传统的设计中定半模和动半模分别为一个整体，首先，把芯盒模具安装到射芯机上，通过射芯机上的液压系统，把动半模移动到定半模的分型面上进行合模，定半模与动半模合模完成后，接通电加热棒电源，把定半模与动半模均加热至温度为200℃～300℃；然后，将覆膜砂通过射芯板吹入芯盒型腔中，并将吹制压力控制在0.3MPa～0.5MPa，吹制时间控制在3s～10s。吹制完毕后，待壳芯结壳硬化3min～10min，最后打开动半模取出型芯，完成型芯吹制。
[0003]在航空发动机燃油附件系统中，使用的油泵盖类零件，型号多种多样，但其结构基本类似，尺寸大小相似，只有局部有差异。油泵盖类零件通常使用铸造方式制造，而油泵盖类零件的待铸件采用金属型模具铸造成型，油泵盖类零件的内部结构采用型芯成型，存在铸造操作复杂、效率低、成本高的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决航空发动机燃油附件系统中使用的油泵盖类零件，存在铸造操作复杂、效率低、成本高的问题，而提供一种通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具及铸造方法，可以快速吹制出三种不同型号的型芯，以降低模具生产制造成本。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，包括定半模以及与定半模配合对接的动半模，其特殊之处在于：
[0007]动半模包括冒口模块与替换模块；冒口模块为动半模结合面上设置的凹腔；替换模块设置在凹腔内，且替换模块的外壁与凹腔的内壁相适配；替换模块的一端与凹腔的底部连接，另一端为与定半模配合的结合面；
[0008]冒口模块用于与定半模配合形成待铸件的冒口套模具，替换模块用于形成待铸件的内芯模具；
[0009]冒口套模具与内芯模具形成待铸件的型芯，型芯用于与对应的外型模具配合，铸造出不同型号的待铸件。
[0010]进一步地，还包括防错凸起、与防错凸起相适配的定位凹槽；
[0011]防错凸起设置于冒口模块的内侧壁上；
[0012]定位凹槽设置于与防错凸起相对应的替换模块的外侧壁上，且定位凹槽与防错凸起相适配。
[0013]进一步地，所述防错凸起包括设置于冒口模块内侧壁上的第一凸起、第二凸起及第三凸起；
[0014]定位凹槽包括设置于替换模块外侧壁上的第一凹槽、第二凹槽及第三凹槽；
[0015]第一凹槽、第二凹槽及第三凹槽分别与第一凸起、第二凸起及第三凸起位置对应且相适配。
[0016]进一步地，所述第一凸起与第一凹槽间隙配合；
[0017]第二凸起与第二凹槽间隙配合；
[0018]第三凸起与第三凹槽间隙配合。
[0019]进一步地，所述第一凸起、第二凸起均为R30的圆弧结构；
[0020]第三凸起为30*8的长方体结构。
[0021]进一步地，还包括设置于冒口模块内侧壁上的定位模块，定位模块为与所述冒口模块连通的半圆形凹槽，用于形成定位柱。
[0022]进一步地，所述所述替换模块的结合面上设置有型号号码。
[0023]进一步地，所述冒口模块与替换模块通过沿圆周设置的三个沉头螺钉连接，且沉头螺钉位于动半模与定半模的结合面之间；相邻沉头螺钉之间的夹角为120
°
。
[0024]另外，本专利技术还提供了一种通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造方法，基于上述的通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0025]1)连接冒口模块与替换模块，连接好后将动半模与定半模进行对接，并预热；
[0026]2)吹制型芯，并硬化；
[0027]3)将待步骤2)硬化后的型芯取出后，进行打磨、清理与烘烤；
[0028]4)将步骤3)所得的型芯与其对应的外型模具配合好后，开始预热，预热后进行浇铸充型；
[0029]5)将步骤4)所得的型芯与待铸件从外型模具中取出，切割待铸件的冒口，并进行固溶与时效处理，最后吹出型芯并清理待铸件，完成铸造。
[0030]进一步地，步骤1)具体为：
[0031]通过沉头螺钉将冒口模块与替换模块连接，连接好后将动半模与定半模进行对接，再利用加热棒对动半模与定半模进行预热，预热温度为220
±
10℃；
[0032]步骤2)具体为：
[0033]将吹制压力设置为0.3
‑
0.5MPa，硬化时间设置为4
‑
6min，然后利用射芯机开始吹制型芯，并硬化；
[0034]步骤3)具体为：
[0035]将待步骤2)硬化后的型芯取出后，进行打磨并清理型芯的披缝，当型芯温度小于等于100℃时，将型芯装入电阻保温炉，然后升温至烘烤温度为160
±
10℃，保温1h，保温后冷却待用；
[0036]步骤4)具体为：
[0037]将步骤3)所得的型芯与其对应的外型模具配合好后，开始预热至温度为300
±
10℃，然后进行浇铸铝合金金属液并充型，获得型芯与待铸件；所述铝合金金属液温度为710℃，充型时间为6s。
[0038]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0039](1)本专利技术通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，将动半模设置为冒口模块和替换模块，通过更换替换模块可以快速生产不同型号的型芯，再将型芯与相应的外型模具相配合，进而生产出不同型号的铸件；简化了航空发动机燃油附件系统中使用的油泵盖类零件的铸造操作。
[0040](2)本专利技术通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，为了区分不同的替换模块，防止错拿，在不同的替换模块上刻上型号号码，型号号码位于动半模与定半模的结合面之间，并将替换模块上的型号号码设置为凸起结构，在吹制完成的冒口套上的型号号码是凹陷状态，不会影响型芯与外型模具的配合。
[0041](3)本专利技术通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，采用的冒口模块既可以取代传统的石棉布和保温涂料对待铸件的冒口部位进行保温，在待铸件浇注和凝固的过程中形成自上而下的温度梯度，使补缩通道通畅，使得待铸件的冒口能够起到良好的补缩作用；还可以进行定位，由于吹制形成的待铸件的内芯与外型模具之间没有任何接触，无法进行定位；因此把待铸件的冒口与其内芯吹制成一体，使得冒口模块形成的冒口套模具在外型模具上进行定位时，间接的实现了待铸件内芯的定位，完美的解决了型芯的定位问题。
[0042](4)本专利技术通过替换模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，包括定半模(2)以及与定半模(2)配合对接的动半模(1)，其特征在于：所述动半模(1)包括冒口模块(3)与替换模块(4)；所述冒口模块(3)为动半模(1)结合面上设置的凹腔；所述替换模块(4)设置在所述凹腔内，且替换模块(4)的外壁与凹腔的内壁相适配；替换模块(4)的一端与凹腔的底部连接，另一端为与定半模(2)配合的结合面；所述冒口模块(3)用于与定半模(2)配合形成待铸件的冒口套模具(5)，替换模块(4)用于形成待铸件的内芯模具(6)；所述冒口套模具(5)与内芯模具(6)形成待铸件的型芯，型芯用于与对应的外型模具(7)配合，铸造出不同型号的待铸件。2.根据权利要求1所述的通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，其特征在于：还包括防错凸起(9)、与防错凸起(9)相适配的定位凹槽(10)；所述防错凸起(9)设置于冒口模块(3)的内侧壁上；所述定位凹槽(10)设置于与防错凸起(9)相对应的替换模块(4)的外侧壁上，且定位凹槽(10)与防错凸起(9)相适配。3.根据权利要求2所述的通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，其特征在于：所述防错凸起(9)包括设置于冒口模块(3)内侧壁上的第一凸起(91)、第二凸起(92)及第三凸起(93)；所述定位凹槽(10)包括设置于替换模块(4)外侧壁上的第一凹槽(101)、第二凹槽(102)及第三凹槽(103)；所述第一凹槽(101)、第二凹槽(102)及第三凹槽(103)分别与第一凸起(91)、第二凸起(92)及第三凸起(93)位置对应且相适配。4.根据权利要求3所述的通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，其特征在于：所述第一凸起(91)与第一凹槽(101)间隙配合；所述第二凸起(92)与第二凹槽(102)间隙配合；所述第三凸起(93)与第三凹槽(103)间隙配合。5.根据权利要求4所述的通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，其特征在于：所述第一凸起(91)、第二凸起(92)均为R30的圆弧结构；所述第三凸起(93)为30*8的长方体结构。6.根据权利要求5所述的通过替换模块实现相似型芯吹制的铸造模具，其特征在于：还包括设置于冒口模块(3)内侧壁上的定位模块，定位模块为与所述冒口模块(3)连通的半圆形凹槽，用于形成定...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鑫，冯超，纪旭辉，张江峰，杨立新，卢书勇，
申请(专利权)人：中国航发西安动力控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：