一种钛合金铸件模壳支撑装置的制作方法

本申请涉及铸件生产工艺，尤其涉及一种钛合金铸件模壳支撑装置。

背景技术：

1、钛合金因其自身卓越的综合性能，如低密度、高比强度、耐高温和抗腐蚀等，已成为现代工业中不可或缺的先进结构材料。尤其是近几十年来，伴随着航空领域和国防工业的迅猛发展，钛合金的使用量和应用水平都获得了显著提升。然而，钛合金因其本身高的化学活性、小的热导率及较低的塑性，导致其在传统加工方式下较难成型，这无疑限制了钛合金的进一步应用。为了打破这一僵局，就研究、开发了以近净成形工艺的熔模精密铸造技术来铸造钛合金构件。

2、熔模精密铸造也称为失蜡法铸造：（1）制作蜡模：制造与所需钛合金铸件形状尺寸完全相同的模具，而后采用可溶性一次模料，如蜡，进行压铸形成蜡模。（2）制作模壳：取出蜡模并清洗干净后，将蜡模端部热融在支座上，而后夹持支座，进行涂刷涂料，而后喷洒涂层，如石英砂等，之后进行干燥处理。重复多次后进行干燥硬化处理，使得蜡模表层形成具有一定厚度的坚固模壳结构。而支座部位就给模壳流出蜡模熔融后流出通道（3）脱蜡：将蜡模架设在热熔室内，促使蜡模热熔，仅留模壳留存，从而获取模壳。（4）浇注成形：将熔融的液态钛合金往模壳内浇注，经历脱泡等工艺后凝固。（5）铸件出炉后，进行滑铲打磨、热处理，检验合格后收库。

3、在上述工艺中，模壳在脱蜡时，大多在热熔室内或热熔箱内进行烘烤热处理，或者是浇热水，或是热蒸汽熏蒸，促使蜡融化而从模壳端口流出。这些方式都是从外而内的蒸烤，自外而内升温融化，不仅效率慢，压力到位滞后，容易导致模壳开裂，影响模壳成品率。并且模壳在制作时，蜡模支座完毕后再将蜡模热融在支座上，不仅增加工艺步骤；而后在脱蜡环节，蜡模融化后，支座落入蜡液中，还需要后续打捞，提高劳力负担。

4、为此，本申请提供一种钛合金铸件模壳支撑装置，使得脱蜡过程中，蜡模受热更均匀，既能提高脱模效率，还能降低模壳废品率；同时在脱蜡时，还能防止支座落入蜡液中增加后续问题；以及在脱蜡时模壳能保持稳定。

技术实现思路

1、本申请的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种钛合金铸件模壳支撑装置。

2、为了实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：

3、一种钛合金铸件模壳支撑装置，包括：

4、蜡模支座，用于固定蜡模，所述蜡模支座上间隔贯穿有进水管、排水管，进水管对接有多个插入蜡模内的分流管，分流管末端共同与排水管对接；

5、撑架，撑架上端轴心设有用于嵌装蜡模支座底端的沉槽，沉槽、蜡模支座嵌入沉槽部分均为非圆形结构；撑架端面位于沉槽周边环形阵列有多个主夹板，多个主夹板由爪盘驱动结构驱动而同步聚拢或分离，每个主夹板面向撑架轴心一侧均竖向间隔转动安装有副夹板一，每个副夹板一上均竖向间隔转动安装有多个副夹板二，每个副夹板二上均竖向间隔转动安装有多个副夹板三；

6、接蜡桶，均分成多组且拼合呈环形，接蜡桶底端外壁与沉槽内壁贴合、内壁与蜡模支座外壁贴合，每组接蜡桶底端均对接有下料管，下料管贯穿沉槽。

7、优选的，所述爪盘驱动结构包括转动安装在撑架上的环形的卡盘，卡盘内径大于沉槽口径，卡盘端面设有平面矩形螺纹，主夹板底端与平面矩形螺纹啮合，主夹板在撑架端面沿径向滑动安装，卡盘外缘面套设有蜗轮，蜗轮啮合有转动安装在撑架上的蜗杆，蜗杆轴端套设有棘轮扳手。

8、优选的，所述撑架端面设有环形的内腔，卡盘转动安装在内腔中，内腔顶壁设有滑槽，主夹板沿滑槽滑动安装。

9、优选的，所述撑架包括固定座和转动安装在固定座上的转环，沉槽设置在固定座轴心且位于转环内径中，爪盘驱动结构设置在转环上。

10、优选的，所述主夹板包括滑动件和拆装件，滑动件与拆装件可拆卸连接，副夹板一转动安装在拆装件上，滑动件底端自滑槽渗入内腔中且与平面矩形螺纹啮合。

11、优选的，所述滑动件上设有往背离撑架轴心一端下方倾斜的梯形槽，梯形槽上端以及面向撑架轴心一侧均开口，拆装件底端设有与梯形槽配合的梯形块。

12、优选的，所述滑动件沿滑槽方向两侧均设有伸缩杆，伸缩杆宽度大于滑槽宽度、长度大于滑槽长度。

13、优选的，所述接蜡桶呈凸形，接蜡桶凸形部位上端面与转环端面持平。

14、优选的，所述拆装件具有不同形状的型号。

15、与现有技术相比，本申请提供了一种钛合金铸件模壳支撑装置，具备以下有益效果：

16、使用时，通过卡盘驱动机构驱动多个主夹板靠拢，多个副夹板三接触模壳后，随模壳外表面的凹凸变化，以贴合模壳。热水从进水管、分流管、排水管流动。流动过程中散热而使得蜡模升温，直至融化。融化后的蜡液自模壳下端下滴而落入接蜡桶中，顺着下料管落入下方接蜡容器中，进行蜡液回收。

17、综上：

18、1、脱蜡时，在分流管的作用下，热量均匀分散到蜡模内，使得蜡模受热均衡，融化程度相近，从而避免了模壳内存在温差而可能开裂的问题。热水循环流动，既能提供流量、热度均稳定的热能，可以进行热量回收，减少热量浪费。

19、2、蜡模热融后，蜡液滴入接蜡桶中，蜡模支座位于沉槽内，实现蜡模支座与蜡液的隔离，节省了后续的打捞、清洗作业。

20、3、脱蜡过程中，模壳被主夹板与多级副夹板共同作用而夹持托举，避免了蜡模融化后，模壳没有稳定支撑而跌落磕损，以及引发蜡液往接蜡桶外甩出等后续问题。

21、4、主夹板与多级副夹板的配合，可以适用于不同口径、不同结构的柱状规则或不规则模壳，使用灵活性大大提高。

22、本申请的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本申请的实践中得到教导。

技术特征：

1.一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述爪盘驱动结构包括转动安装在撑架（1）上的环形的卡盘（18），卡盘（18）内径大于沉槽（17）口径，卡盘（18）端面设有平面矩形螺纹（19），主夹板（2）底端与平面矩形螺纹（19）啮合，主夹板（2）在撑架（1）端面沿径向滑动安装，卡盘（18）外缘面套设有蜗轮（9），蜗轮（9）啮合有转动安装在撑架（1）上的蜗杆（10），蜗杆（10）轴端套设有棘轮扳手（11）。

3.根据权利要求2所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述撑架（1）端面设有环形的内腔（103），卡盘（18）转动安装在内腔（103）中，内腔（103）顶壁设有滑槽（20），主夹板（2）沿滑槽（20）滑动安装。

4.根据权利要求3所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述撑架（1）包括固定座（101）和转动安装在固定座（101）上的转环（102），沉槽（17）设置在固定座（101）轴心且位于转环（102）内径中，卡盘（18）驱动结构设置在转环（102）上。

5.根据权利要求3所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述主夹板（2）包括滑动件（201）和拆装件（202），滑动件（201）与拆装件（202）可拆卸连接，副夹板一（5）转动安装在拆装件（202）上，滑动件（201）底端自滑槽（20）渗入内腔（103）中且与平面矩形螺纹（19）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述滑动件（201）上设有往背离撑架（1）轴心一端下方倾斜的梯形槽（203），梯形槽（203）上端以及面向撑架（1）轴心一侧均开口，拆装件（202）底端设有与梯形槽（203）配合的梯形块（204）。

7.根据权利要求5所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述滑动件（201）沿滑槽（20）方向两侧均设有伸缩杆（21），伸缩杆（21）宽度大于滑槽（20）宽度、长度大于滑槽（20）长度。

8.根据权利要求7所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述接蜡桶（8）呈凸形，接蜡桶（8）凸形部位上端面与转环（102）端面持平。

9.根据权利要求5所述的一种钛合金铸件模壳支撑装置，其特征在于，所述拆装件（202）具有不同形状的型号。

技术总结
本申请涉及铸件生产工艺技术领域，尤其涉及一种钛合金铸件模壳支撑装置。包括：蜡模支座，所述蜡模支座上间隔贯穿有进水管、排水管，进水管对接有多个插入蜡模内的分流管，分流管末端共同与排水管对接；撑架，撑架上端轴心设有沉槽，沉槽、蜡模支座嵌入沉槽部分均为非圆形结构；撑架端面位于沉槽周边环形阵列有多个主夹板；接蜡桶。脱蜡时，在分流管的作用下，热量均匀分散到蜡模内，使得蜡模受热均衡，融化程度相近，从而避免了模壳内存在温差而可能开裂的问题。蜡模热融后与蜡模支座隔离，节省了后续的打捞、清洗作业。模壳被主夹板夹持托举，避免了蜡模融化后，模壳没有稳定支撑而跌落磕损，以及引发蜡液往接蜡桶外甩出等后续问题。

技术研发人员：吴义舟,宁二宾,汪鸿燕
受保护的技术使用者：洛阳航辉新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/2