本發(fā)明屬于有色金屬熔模精密鑄造工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及鈦合金鑄造制殼工裝。

背景技術(shù)：

鈦合金熔模精密鑄造工藝是制造復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件的重要方法之一，而制殼是熔模鑄造過(guò)程中最關(guān)鍵的工序，尤其是面層和過(guò)渡層的涂掛，直接關(guān)系到鑄件的表面質(zhì)量和型殼的化學(xué)穩(wěn)定性。隨著鈦合金鑄件結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，內(nèi)腔經(jīng)常存在不易觀察的狹小空腔和嵌套，極大增加了涂料的涂掛的難度。為了確保面層和過(guò)渡層均勻完整的涂掛到鑄件的各個(gè)部位，制殼時(shí)需要不斷的旋轉(zhuǎn)模組，涂料在重力作用下不停流淌，可以有效的填充模組內(nèi)的狹小部位，而且不會(huì)造成堆積。以往的涂料多采用手持模組旋轉(zhuǎn)，涂掛效率低且不充分；前期制備的涂料工裝，采用鑄鐵的圓桿穿過(guò)中心直澆道，兩頭架在支撐架子上旋轉(zhuǎn)，因此只有直澆道承受模組的重量，模組容易斷裂，而且只能應(yīng)用于單一尺寸模組，旋轉(zhuǎn)過(guò)程不易控制，對(duì)中心不對(duì)稱的模組旋轉(zhuǎn)不便。所以，研究結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、裝配靈活、易于控制的制殼工裝來(lái)旋轉(zhuǎn)模組，并保證在制殼過(guò)程中能夠牢固可靠，是實(shí)現(xiàn)鈦合金精密鑄造的重要步驟之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種鈦合金近回轉(zhuǎn)體鑄造制殼工裝，包括制備支撐架、星形架等多項(xiàng)工裝組件，經(jīng)過(guò)裝配可以固定旋轉(zhuǎn)模組，滿足鈦合金精密鑄造涂料的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鈦合金回轉(zhuǎn)體鑄造涂料工裝，其特征在于，包括有傘形桿、星形架、中心托板、中心桿、加固桿、側(cè)桿、支撐架、固定塊及模具；所述的傘形桿包括平板和圓柱，圓柱的端部為圓形的平板，圓柱的另一端與中心桿可拆卸連接；所述的星形架具有中心孔，并且中心對(duì)稱的伸出若干個(gè)桿，稱為伸出桿，伸出桿上沿桿的軸線方向即沿星形架中心法線方向開(kāi)有長(zhǎng)形槽；中心桿穿過(guò)星形架的中心孔，伸出桿的長(zhǎng)形槽與側(cè)桿間隙配合；所述的中心桿位于直澆道中心，兩端分別與位于兩端的傘形桿連接，中心桿靠近一端的桿上凸起圓柱凸臺(tái)，圓柱凸臺(tái)上具有孔，加固桿一端插入圓柱凸臺(tái)的孔；中心桿另一端與星形架和中心托板間隙配合；中心托板夾在星形架和模組澆杯中間；加固桿位于橫澆道中心，加固桿上開(kāi)有長(zhǎng)形槽，加固桿上開(kāi)槽位置及大小與星形架一致，加固桿的數(shù)量與星形架伸出桿數(shù)量相同；側(cè)桿兩端具有螺紋，兩端分別穿過(guò)星形架和加固桿的長(zhǎng)形槽，側(cè)桿的與星形架、加固桿內(nèi)側(cè)相鄰位置具有螺母，穿出端也具有螺母；松開(kāi)側(cè)桿端部的螺母，側(cè)桿能夠沿著伸出桿的長(zhǎng)形槽在中心法線方向移動(dòng)；側(cè)桿平行于中心桿；支撐架具有兩個(gè)，用于限制傘形架的移動(dòng)；兩個(gè)支撐架分別位于左右的加固桿、星形架的兩側(cè)，且分別位于左右的傘形桿之下；固定塊與支撐架連接，通過(guò)調(diào)節(jié)固定塊的位置，可以將傘形桿的圓柱固定在支撐架的某一位置；模具側(cè)面與下部開(kāi)口，分別與加固桿和中心桿形成過(guò)渡配合，蠟液從上部開(kāi)口進(jìn)入模具內(nèi)腔，凝固后形成中心桿、加固桿、蠟?zāi)＝M合體。

優(yōu)選地，伸出桿具有四根、六根或者八根。

優(yōu)選地，中心桿圓柱凸臺(tái)上具有四到八個(gè)孔。

優(yōu)選地，中心桿靠近圓柱凸臺(tái)一端的一段上均勻分布小圓臺(tái)。

優(yōu)選地，每個(gè)支撐架最上部焊接兩個(gè)螺母，傘形桿的圓柱位于支撐架的兩個(gè)螺母之間。

優(yōu)選地，固定塊為長(zhǎng)方形，四面開(kāi)槽，用螺栓穿過(guò)固定塊左右對(duì)應(yīng)的孔和位于固定塊中的支撐架的螺母，通過(guò)前后方向調(diào)節(jié)固定塊的位置，將傘形桿的圓柱固定在某一位置，傘形桿的圓柱位于支撐架的另一個(gè)螺母和固定塊之間。

優(yōu)選地，傘形桿、星形架、中心托板、中心桿、加固桿、側(cè)桿采用碳素鋼制造。

優(yōu)選地，模具采用石墨加工成模具。

優(yōu)選地，傘形桿圓柱與中心桿螺紋連接。

優(yōu)選地，根據(jù)鑄件大小，加工出模具。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：

鈦合金回轉(zhuǎn)體鑄造制殼工裝，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、裝配靈活、易于控制，同時(shí)該工裝制造容易，可以平穩(wěn)牢靠的實(shí)現(xiàn)鈦合金近回轉(zhuǎn)體鑄件制殼，特別是內(nèi)腔復(fù)雜的大型鈦合金鑄件，能夠形成完整均勻的涂層，提高企業(yè)技術(shù)能力，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好。

附圖說(shuō)明

圖1、傘形桿示意圖；

圖2、星形架示意圖；

圖3、中心托板示意圖；

圖4、中心桿示意圖；

圖5、加固桿示意圖；

圖6、側(cè)桿示意圖；

圖7、支撐架示意圖；

圖8、固定塊示意圖；

圖9、石墨模具示意圖；

圖10、加固桿、中心桿、石墨模具組裝示意圖；

圖11、焊接模組示意圖；

圖12、制殼工裝組合示意圖；

圖13制殼工裝(不帶模具9)組合三維示意圖；

圖14加固桿、中心桿、蠟?zāi)＝M合體。

其中，1.有傘形桿1、星形架2、中心托板3、中心桿4、加固桿5、側(cè)桿6、支撐架7、固定塊8、(石墨)模具9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

1、本發(fā)明的一種鈦合金回轉(zhuǎn)體鑄造涂料工裝的組成，包括有傘形桿1、星形架2、中心托板3、中心桿4、加固桿5、側(cè)桿6、支撐架7、固定塊8及(石墨)模具9。各項(xiàng)工具結(jié)構(gòu)和作用如下(具體圖示見(jiàn)附圖1～9)：

(1)傘形桿1：如圖1所示，采用普通碳素鋼制造，包括平板和圓柱，圓柱的端部為凸起的圓形的平板，圓柱的另一端與中心桿4螺紋連接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)平板帶動(dòng)模組旋轉(zhuǎn)，同時(shí)平板在水平方向形成約束，防止模組在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中從支撐架7上脫落，而且在型殼干燥過(guò)程中便于懸掛在干燥架上。

(2)星形架2：如圖2所示，采用普通碳素鋼制造，中心對(duì)稱的伸出四根、六根或者八根桿，稱為伸出桿，伸出桿上沿桿的軸線方向(沿星形架2中心法線方向)開(kāi)有長(zhǎng)形槽；星形架2中心開(kāi)孔與中心桿4間隙配合(中心桿4穿過(guò)星形架2的中心孔)，伸出桿的長(zhǎng)形槽與側(cè)桿6間隙配合(側(cè)桿的一端穿過(guò)長(zhǎng)形槽，穿出端通過(guò)螺母固定)，通過(guò)側(cè)桿6的螺母預(yù)緊對(duì)模組的水平方向形成約束，配合傘形桿1方便旋轉(zhuǎn)模組，松開(kāi)側(cè)桿6端部的螺母，側(cè)桿6可以沿著伸出桿的長(zhǎng)形槽在中心法線方向移動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同直徑模組的固定旋轉(zhuǎn)。

(3)中心托板3：如圖3所示，采用普通碳素鋼制造，中心開(kāi)孔與中心桿4間隙配合，中心托板夾在星形架2和模組澆杯中間，避免側(cè)桿6預(yù)緊力過(guò)大或旋轉(zhuǎn)摩擦對(duì)模組的破壞。

(4)中心桿4：如圖4所示，采用普通碳素鋼制造，位于模組直澆道中心，中心桿4兩端與傘形桿1(的圓柱)螺紋連接，靠近一端處凸起圓柱凸臺(tái)，凸臺(tái)上打四到八個(gè)孔與加固桿5間隙配合，保證傘形桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)中心桿4凸臺(tái)傳遞到加固桿5，進(jìn)而帶動(dòng)模組的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了增加傳遞效率，中心桿4靠近一端的一段上均勻焊接小圓臺(tái)，增大與直澆道的摩擦力，(上部)另一端與星形架2和中心托座3間隙配合，可以沿軸線方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同高度模組的固定旋轉(zhuǎn)。

(5)加固桿5：如圖5所示，采用普通碳素鋼制造，位于橫澆道中心，增加橫澆道的強(qiáng)度，避免扭轉(zhuǎn)力對(duì)橫澆道的破壞，加固桿5上開(kāi)有長(zhǎng)形槽，加固桿上開(kāi)槽位置及大小與星形架保持一致，以實(shí)現(xiàn)側(cè)桿沿中心法線方向的移動(dòng)。加固桿5的數(shù)量與星形架2伸出桿數(shù)量相同。

(6)側(cè)桿6：如圖6所示，采用普通碳素鋼制造，兩端分別于星形架2和加固桿5間隙配合，側(cè)桿的兩端分別穿過(guò)星形架2和加固桿5的長(zhǎng)形槽，側(cè)桿的與星形架2、加固桿5內(nèi)側(cè)相鄰位置具有螺母，穿出端(即星形架2、加固桿5外側(cè)相鄰位置)也具有螺母，通過(guò)雙重螺母夾緊，將星形架2、中心托座、中心桿4及加固桿5連為整體。兩端具有螺紋。

(7)支撐架7：如圖7所示，采用普通碳素鋼圓桿焊接成兩個(gè)相同的支撐架7，每個(gè)支撐架7最上部焊接兩個(gè)螺母，用于限制傘形架的移動(dòng)范圍，防止模組脫落支撐架。兩個(gè)支撐架7分別位于左右的加固桿5、星形架2的兩側(cè)，且分別位于左右的傘形桿1之下。

(8)固定塊8：如圖8所示，采用普通碳素鋼制造，長(zhǎng)方形，四面開(kāi)槽與支撐架7螺母間隙配合，用螺栓穿過(guò)固定塊(左右對(duì)應(yīng)的孔)和位于固定塊中的支撐架7的螺母，實(shí)現(xiàn)與支撐架連接，通過(guò)(前后方向)調(diào)節(jié)固定塊8的位置，可以將模組固定在某一位置。傘形桿1的圓柱位于支撐架7的另一個(gè)螺母和固定塊8之間。

(9)(石墨)模具9：如圖9所示，根據(jù)鑄件的直徑和高度，設(shè)計(jì)圓盤式澆道模型，采用普通石墨加工成模具，模具的設(shè)計(jì)及固定便于蠟?zāi)５钠鹉＜安鹦?，?cè)面與下部開(kāi)口，分別與加固桿5和中心桿4形成過(guò)渡配合，蠟液從上部開(kāi)口進(jìn)入模具內(nèi)腔，凝固后形成圓盤澆道，中心桿和加固桿內(nèi)嵌在澆道內(nèi)部。

模組為鑄件蠟?zāi)！阈螚U1、星形架2、中心托板3、側(cè)桿6以及蠟?zāi)?、中心桿4、加固桿5的組合體。

2、各個(gè)工裝按照?qǐng)D10至圖12所示進(jìn)行組合裝配，形成鈦合金回轉(zhuǎn)體鑄造制殼工裝。

對(duì)工裝進(jìn)行了組合裝配，具體裝配如下：

(1)按由上到下的順序拆開(kāi)石墨模具9，把中心桿4下端插入模具9下部開(kāi)口，保證中心桿垂直水平面，在中心桿4凸臺(tái)處安裝加固桿5，適當(dāng)旋轉(zhuǎn)中心桿4，確保加固桿5與模具9側(cè)面開(kāi)口配合。

(2)按照由下到上的順序組裝石墨模具9，組轉(zhuǎn)完畢從模具上部澆口杯處倒入蠟液，保證中心桿4不發(fā)生偏斜，待蠟液凝固后，按順序打開(kāi)模具，取出蠟?zāi)?、中心桿4及加固桿5的組合體，該組合體，組合體與鑄件蠟?zāi)：附有纬赡＝M。

(3)每個(gè)側(cè)桿6兩端各擰入一個(gè)螺母，側(cè)桿6一端(下端)穿入加固桿5槽中，依次將中心托板3、星形架2穿入中心桿4，調(diào)整星形架2的方向使側(cè)桿另一端(上部)穿入星形架的長(zhǎng)形槽中，然后在每個(gè)側(cè)桿兩端再擰入一個(gè)螺母，側(cè)桿沿中心法線方向移動(dòng)到合適位置，用螺母擰緊，保證側(cè)桿與中心桿平行且松緊適當(dāng)，最后在中心桿的兩端安裝傘形桿1。

(4)按照傘形桿1間的距離，合理設(shè)置兩個(gè)支撐架7間的距離，并將固定塊8(也稱固定槽)通過(guò)支撐架7上的螺栓連接到支撐架7上，最后將模組放到支撐架7上，并保證模組在支撐架之間平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

工裝裝配組合完成，便可以進(jìn)行鈦合金精密鑄件的制殼，在其它近似回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)鑄件的制殼時(shí)，只要側(cè)桿6沿著中心法線移動(dòng)，星形架2沿著中心桿4移動(dòng)，無(wú)需重新制作工裝，便可滿足不同尺寸鑄件的制殼需要，體現(xiàn)了該工裝的實(shí)用性和通用性。

工裝固定鈦合金鑄造模組，進(jìn)行涂料制殼，人工轉(zhuǎn)動(dòng)傘形桿，模組可以架在支撐架上穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，保證制殼的正常進(jìn)行。