【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属铸造，具体是涉及一种防变形的航天用连接底座铸造模具及铸造方法。
技术介绍
1、铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上减少了制作时间。
2、目前常用的铸造模具主要有砂型模具、金属模具和陶瓷模具等，砂型模具成本低廉，但是无法多次重复使用，使用寿命较短，金属模具尺寸稳定、精度较高，可多次重复使用，因此得到了广泛的应用。但是在铸造流动性差的金属时，金属液不能充分填充型腔边缘的缝隙，且铸件上的金属液无法有效补缩，导致金属铸件表面或内部出现缺陷。因此，现提出一种防变形的航天用连接底座铸造模具及铸造方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种防变形的航天用连接底座铸造模具及铸造方法。
2、本专利技术的技术方案是：一种防变形的航天用连接底座铸造模具，所述模具由上模具与下模具组成，所述下模具上设有用于填充金属液的型腔，所述上模具上设有用于与所述型腔配合的型芯，上模具上设有用于向型腔内灌注金属液的浇口；
3、所述下模具侧壁上周向设有多个敲击机构，敲击机构与下模具上设有的竖向滑槽滑动连接；
4、下模具上转动连接有转动环，所述转动环上具有交错分布的波峰、波谷，所述波峰与敲击机构接触，用于推动敲击机构向上移动至所述竖向滑槽内顶部，且波谷与位于竖向滑槽内底部的敲击机构设
5、每个所述波峰以及波峰两侧的转动环上均设有多个用于与敲击机构接触以进行挤压的压柱，转动环上设有与所述压柱一一对应进行滑动密封连接的竖向沉孔，且压柱与竖向沉孔之间通过弹簧进行连接；
6、转动环内壁上设有与多个压柱一一对应的多个第二敲击杆，转动环内壁上设有与所述第二敲击杆一一对应进行滑动密封连接的横向沉孔，多个所述横向沉孔均与所对应的竖向沉孔连通，且横向沉孔与竖向沉孔内均填充有液压油。
7、说明：上述模具可通过驱动机构带动转动环转动，使转动盘推动敲击机构上下运动，使敲击机构能够对下模具进行敲击，且敲击机构与转动盘接触时会挤压压柱，使第二敲击杆在压力作用下伸出对下模具进行敲击，使金属液能够在敲击产生的振动作用下填满型腔内的缝隙，以减少铸造缺陷。
8、进一步地，所述下模具侧壁上设有连接板，所述驱动机构包括固定设置在连接板上的电机，固定套设在电机输出轴上的第一齿轮，以及套设在转动环上且用于与第一齿轮啮合的齿环。
9、说明：上述驱动机构通过电机带动第一齿轮转动，使第一齿轮通过齿环带动转动环转动。
10、进一步地，所述敲击机构包括与竖向滑槽滑动连接的滑块，转动设置在滑块上且用于与转动环接触配合以向上移动的转动盘，固定设置在转动盘上的固定杆，以及横向滑动设置在固定杆上的第一敲击杆；
11、所述转动盘通过套设有扭簧的转轴与滑块转动连接；所述第一敲击杆一端与下模具侧壁接触，第一敲击杆另一端穿过固定杆，固定杆一侧的第一敲击杆上固定套设有第一限位环，且第一限位环通过液囊与固定杆连接，固定杆另一侧的第一敲击杆上固定套设有第二限位环，且第二限位环通过弹簧与固定杆连接；
12、下模具侧壁上设有多个用于与第一敲击杆摆动配合以进行敲击的凸起，第一敲击杆内设有用于向凸起施加润滑油的液体通道，所述液体通道与液囊连通。
13、说明：上述敲击机构在转动盘与转动环接触时，敲击机构会向上移动，同时由于摩擦力的作用，转动盘会进行间歇摆动，转动盘往复摆动时会带动第一敲击杆与凸起不断接触，使凸起间歇推动第一敲击杆对下模具进行往复敲击，且第一敲击杆敲击时会间歇挤压液囊，使液囊释放润滑油到凸起上，使第一敲击杆的摆动更加顺畅。
14、进一步地，下模具上设有定位孔，所述上模具上设有用于与定位孔配合的定位销。
15、说明：定位孔可辅助上模具定位，使合模时上模具位置更加精确，且定位孔与定位销的制造成本较低，实用性好。
16、进一步地，所述竖向滑槽内顶部通过弹簧与敲击机构连接，且敲击机构上设有配重块。
17、说明：竖向滑槽内顶部设置弹簧，同时敲击机构上设置配重块，可以保证敲击机构能够提供足够的压力来挤压压柱。
18、进一步地，所述转动环上每两个相邻压柱的距离小于转动盘单次摆动弧长的1/2。
19、说明：限定压柱距离与可保证转动盘与压柱的接触频率，以保证敲击效果。
20、进一步地，所述下模具的制备方法包括以下步骤：
21、s1、取粉
22、取n个等级的碳化硅粉与n个等级的氧化铝粉，n为4≤n≤6的自然数，碳化硅粉的粒径随着级数的提高逐渐减小，氧化铝粉的粒径随着级数的提高逐渐增大，且n个等级的碳化硅粉的粒径均在5μm～400μm，n个等级的氧化铝粉的粒径均在5μm～300μm；
23、s2、混粉
24、将各个等级的碳化硅粉分别与对应等级的氧化铝粉进行混粉，得到各个等级的混合粉末；其中，第一级混合粉末中氧化铝粉占比为50～60％，随后每一级混合粉末相较于上一级氧化铝粉占比减少2～4％；
25、s3、3d打印
26、将第一级混合粉末装入3dp打印设备中进行逐层打印，其中打印层厚为t，且每打印x层后就使用下一级混合粉末进行打印，直至下模具的毛坯打印完成，且x的取值符合如下公式：
27、
28、其中，h为下模具的高度，单位mm；n为碳化硅粉与氧化铝粉的等级数量；0.6≤t≤0.1，单位mm；
29、s4、烧结
30、将所述毛坯放入烧结炉中，使烧结炉逐渐升温至2000～2200℃，保温6～8h后出炉冷却，得到下模具。
31、说明：上述模具采用氧化铝粉与碳化硅粉制成，模具整体强度较高，散热性能优异，可多次重复使用，且表面光滑，易于脱模，同时将不同粒径的氧化铝粉与碳化硅粉配制成各级混合粉末，使模具内部组织致密，且模具从上到下氧化铝粉的含量逐渐发生变化，使模具的导热系数从上至下逐渐增大，金属液在模具内能够逐层凝固，下方的金属液凝固后上方的金属液能够自动补缩，减少连接底座内部的缺陷。
32、进一步地，所述步骤s2中，混粉采用球磨机进行，球磨机的球料比为1：3，混粉时间为30～50min。
33、说明：球磨机混粉效果较好，可保证氧化铝粉与碳化硅粉均匀混合。
34、进一步地，所述步骤s4中，烧结炉升温过程的升温曲线为：以10～15℃/min的速度升温至800～900℃，随后以6～8℃/min的速度升温至1400～1500℃，随后以3～5℃/min的速度升温至1800～1900℃并保温1～2h，再以0.5～2℃/min的速度升温至2000～2200℃。
35、说明：上述升温曲线可保证烧结速度，同时避免模具内部出现开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述模具由上模具(1)与下模具(2)组成，所述下模具(2)上设有用于填充金属液的型腔(22)，所述上模具(1)上设有用于与所述型腔(22)配合的型芯(11)，上模具(1)上设有用于向型腔(22)内灌注金属液的浇口(12)；
2.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述下模具(2)侧壁上设有连接板(21)，所述驱动机构包括固定设置在连接板(21)上的电机(36)，固定套设在电机(36)输出轴上的第一齿轮(32)，以及套设在转动环(3)上且用于与第一齿轮(32)啮合的齿环(33)。
3.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述敲击机构包括与竖向滑槽滑动连接的滑块(41)，转动设置在滑块(41)上且用于与转动环(3)接触配合以向上移动的转动盘(42)，固定设置在转动盘(42)上的固定杆(43)，以及横向滑动设置在固定杆(43)上的第一敲击杆(44)；
4.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述下模具(2
5.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述竖向滑槽内顶部通过弹簧与敲击机构连接，且敲击机构上设有配重块。
6.根据权利要求3所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述转动环(3)上每两个相邻压柱(34)的距离小于转动盘(42)单次摆动弧长的1/2。
7.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述下模具(2)的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述步骤S2中，混粉采用球磨机进行，球磨机的球料比为1：3，混粉时间为30～50min。
9.根据权利要求7所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述步骤S4中，烧结炉升温过程的升温曲线为：以10～15℃/min的速度升温至800～900℃，随后以6～8℃/min的速度升温至1400～1500℃，随后以3～5℃/min的速度升温至1800～1900℃并保温1～2h，再以0.5～2℃/min的速度升温至2000～2200℃。
10.一种防变形的航天用连接底座铸造方法，基于权利要求1～9任意一项所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述模具由上模具(1)与下模具(2)组成，所述下模具(2)上设有用于填充金属液的型腔(22)，所述上模具(1)上设有用于与所述型腔(22)配合的型芯(11)，上模具(1)上设有用于向型腔(22)内灌注金属液的浇口(12)；
2.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述下模具(2)侧壁上设有连接板(21)，所述驱动机构包括固定设置在连接板(21)上的电机(36)，固定套设在电机(36)输出轴上的第一齿轮(32)，以及套设在转动环(3)上且用于与第一齿轮(32)啮合的齿环(33)。
3.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述敲击机构包括与竖向滑槽滑动连接的滑块(41)，转动设置在滑块(41)上且用于与转动环(3)接触配合以向上移动的转动盘(42)，固定设置在转动盘(42)上的固定杆(43)，以及横向滑动设置在固定杆(43)上的第一敲击杆(44)；
4.根据权利要求1所述的一种防变形的航天用连接底座铸造模具，其特征在于，所述下模具(2)上设有定位孔，所述上模具(1)上设有用于与定位孔配合的定位销。
5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦浩，许宜峰，
申请(专利权)人：江苏优格曼航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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