专利名称:型芯钉销机的制作方法
本发明与剪丝装置有关，具体有关剪切钢丝成为销钉，并将型芯支撑销钉在熔模蜡型中插入的机器。
熔模铸造，可为在铸件中形成孔和通道，提供比较精确的尺寸公差，优良的光法度，和精确的方法。一般讲，熔模铸造是一种“失蜡”法，围绕一个蜡型形成一个模具，蜡型的形状与要求铸造的物件相同。铸造时，用熔化金属将蜡替换，金属冷却后形成要求制造的物件。将硅或其他陶瓷材料造的型芯，在蜡型中准确定位，这些型芯不会被熔化金属替换，故可形成孔和内通道。铸造后，用化学浸析方法或其他方法将这些型芯排出，便形成了需要的孔和通道。
熔模铸造在燃气涡轮机的超耐热不锈钢叶片的生产中，尤其在要求有内冷却通道时，已有广泛的应用。为取得空气动力效率所要求的精密公差，型芯必须在蜡型中有精确的定位，要求有可靠的固定方法，在除蜡和注熔化金属时，防止型芯移动。颁发比肖普(Bishop)等人的美国专利第3，662，816号中，揭示了一种模具结构，利用若干细金属销将陶瓷型芯在模中支承。这种销一般用金属线材剪成，加热后用手工插入蜡型。可以将蜡排出而不移动型芯。但是，完成这手工操作需要相当多的时间和劳动。
颁发希金波森(Higginbotham)等人的美国专利第4，474，224号中，揭示了一种将定位销插入蜡型的机器。虽然比手插销有了很大改进，但有若干缺点。这机器有形式为活塞剪切器(见希金波森说明书图3，在本文之复制图为图6)形式的自动剪切装置。有一根钢丝插入一个腔内，活塞剪切器的锋刃垂直于钢丝拖动，剪成钢丝销，把销放在一个夹持器中。于是第二活塞被触动，把钢丝销从夹持器中推出，插进蜡型。这双活塞装置仅产生一种长度的销，长度决定于剪切活塞的直径，销的最大插入深度，决定于第二活塞的有限冲程。因此，这种机器仅限用于将型芯在蜡型厚度范围狭窄的模具中销定。因此，这机器必需重配工具，以适应有各种深度的蜡型所需要的各种长度的销钉。
本发明的目的，是提出一种型芯钉销机，不需改装工具便可制造各种长度的型芯支承钢丝销。
本发明的另一目的，是简化型芯钉销机中的复杂的剪销插销装置，从而提高设备的可靠性。
本发明的上述的和其他的目的，通过设置一个旋转剪丝装置而取得，旋转剪丝装置有一个壳体，壳体内的一个圆柱形旋转柄杆，和一条钢丝导槽，钢丝导槽位于柄杆内，偏心平行于柄杆的纵向中心线。有一个剪切器贴靠柄杆端部，剪切器有一个带锋刃的孔，通过柄杆旋转和钢丝导槽对正。
在一个型芯钉销机中，旋转剪丝装置和一个钢丝供给机构对正放置，对准蜡型。壳体在机器上固定，外有加热夹层套将壳体，柄杆和剪切器加热。运转时，钢丝导槽和孔沿轴向对齐，钢丝向里面供给，直至有要求长度的钢丝从里面通过。钢丝通过时把它加热，超过蜡的熔点以上，然后插入蜡型。钢丝的供给停止时，一个机构被触动，将柄杆旋转，将钢丝导槽按远离剪切器的弧线推动，使钢丝压在孔的锋刃上切断。然后柄杆再旋转，使导槽和孔再对正，以便插入下一个钢丝销。这种机器中有一个旋转剪丝装置，不需改装工具，并可在消除先有技艺领域中的将销钉剪切，推动并插入蜡型的双活塞机构的情况下，无论蜡型厚度如何，提供各种长度的销钉，以适应一切的模具。
图1为本发明型芯钉销机的示意。
图2为本发明钢丝剪切装置剖视。
图3为图2沿2-2线的剖视。
图4为本发明型芯钉销机的局部前视。
图5为图4沿5-5线的剖视。
图6为先有技艺领域型芯钉销机的剖视。
参见图1，图示型芯钉销机1的简略形式。机器1有控制装置2，控制将一个钢丝卷4旋转的供丝马达3，钢丝卷有连续不断的钢丝5。于是将钢丝5通过一个剪丝装置6，插进有陶瓷型芯8的蜡型7中。蜡型7用可以是任何适当的夹紧装置或固定装置的定位装置9固定。虽然在本发明中以这种型芯钉销机作为举例，但是，熟悉本技艺领域的人可能理解，任何用于剪切钢丝的机器，都可从本发明受益。
参看图2，旋转式钢丝剪切装置6有一个壳体10，壳体10有一个螺纹端11和一个柄杆容纳腔12。一根圆柱形柄杆13放在壳体10的腔12内，在腔内围烧柄杆13的纵向轴线16旋转。柄杆13有一个驱动端14和一个剪切端15。一条偏心设置的钢丝导槽17，从驱动端14向剪切端15纵向伸展。导槽17的轴线和柄杆13的轴线16平行而互相偏移。一个剪切器18贴靠柄杆13的剪切端15上，在壳体10内用一个螺母19，固定在螺纹端11上。剪切器18有一个带锋缘的孔20，孔20最好是一个沿径向的孔，直径大约与钢丝5的直径相同。孔的纵向中心线21和柄杆的轴线16平行，导槽17和轴线16偏置，偏移量足使导槽17和孔20沿轴向重合(见图3)，而当柄杆13旋转时则完全不重合。要求完全不重合才能保证将导槽里的钢丝完全剪断。
运转时柄杆13旋转，直到导槽17和孔20正对，然后将钢丝5从里面通过。为便于将钢丝从本发明的钢丝剪切装置中通过，钢丝导槽17在驱动端14可有一个大孔口，向着剪切端15缩小，孔在剪切端15处与孔20的直径匹配。在理想实施方案中，导槽17的第一部分有大直径，便于装入钢丝，在中部为锥形，过渡到钢丝的支承部分，再通到孔口20。钢丝支承部的直径近似钢丝5的直径。
为作说明起见，钢丝5实为铂丝，直径0.020英寸。这种铂丝是作举例，而本发明的钢丝剪切装置可用任何尺寸的金属丝，唯需有适当尺寸的导槽和剪切器口。改换另一金属丝尺寸时可以迅速进行，只需更换柄杆13和剪切器18，两者都易于卸出，而不明显延误生产。
当要求长度的钢丝从孔20中通过后，供丝停止，将柄杆13旋转，使导槽17绕轴线16划弧，以致导槽17和孔20错开。放在导槽里的金属丝被向孔口20的锋缘上挤压，剪断金属丝。将柄杆13旋转到和导槽17对正，孔口20便将钢丝剪切装置复位。
参看图4，钢丝剪切装置6纵向放在型芯钉销机1上，使销钉钢丝可以从卷轴4，通过钉销机，进入蜡型7(见图1)。壳体10固定安装在机器1上，柄杆13在驱动端14上安装一个柄杆齿轮22。有一个气动旋转致动器23用于旋转传动齿轮24，传动齿轮和柄杆齿轮22啮合。为作说明起见，传动齿轮24为楔形(见图5)，作和柄杆13的方向相反的45度旋转。这种安排便利导槽和孔口准确对正。然而有适当的传动齿动和致动器系统后，便也可采用全圆周的360度旋转。
有一个加热器25放在壳体10的周围，对壳体和壳内的柄杆加热。加热器可以是一个电绕组，围绕壳体，壳体覆盖一种玻璃纤维绝热材料，以提高能源效率并对操作者保护。有一个相似的绝热套筒26，将加热的组合件和柄杆齿轮22绝热并绝电。在将钢丝5从导槽17中通过插入蜡型7中时，将钢丝5加热到蜡的熔点以上，有控制装置2，将钢丝供丝马达3停止，以控制销的插入深度。插定后，控制装置2发出信号，旋转作动器23便转动柄杆13，剪切钢丝5。钢丝切断后，控制装置发出信号，致动器便将柄杆反向旋转，使导槽和孔口重新对正。于是型芯钉销机复位，准备插入下一销钉。
控制装置也可是任何适用的模拟或数字控制系统，诸如微处理组件，也可用于控制机器相对于蜡型的工位。在理想的实施方案中，利用一个压力平衡器提供精确的钢丝插入压力，将钢丝插入蜡型，直至供料阻力大于插入压力。这出现于触及型芯时，或当遇到一个限位挡块时。有一个可调定时器，记录钢丝供给的停止，经过一度延迟后，向旋转致动器发出信号，剪切钢丝。
在型芯钉销机中设置旋转钢丝剪切装置，便于不必改装工具，而在各种蜡型深度中钉型芯销。保养工作可简化，因为剪切器是唯一受磨损的部件，但更换方便。并且，由于具有条件，通过调节定时器控制装置的定位，或者设置放在蜡型远侧的可调限位挡块，将各种长度的销，从蜡型中完全通过。利用本发明的型芯钉销机，可以消除先有技艺领域中的复杂气动活塞剪切器，和与之相关的密封件和阀，提高设备的总可靠性。
虽然关于本发明的讨论与型芯钉销机有关，但熟悉本技艺领域者可以理解，机器的型式，装置的排列，金属丝的类型，组合装置或控制装置等可以有所变化，而不与本发明脱离。
权利要求
1.一种剪丝装置，特点为下列各项一个壳体；一个圆柱形柄杆放在该壳体内，可在壳体内旋转，有纵向轴线的该柄杆有一个剪切端，该柄杆还有一个在柄杆中纵向通过的钢丝导槽，与该纵向轴线平行但偏置；一个剪切器和该柄杆的剪切端相接，该剪切器有一个带锋缘的孔口；将该柄杆在该壳体中旋转的装置，将该导槽和该孔口对正，使钢丝可从里面穿过；转动该柄杆可使该导槽和该孔口错开，剪断里面的该钢丝。
2.如权利要求
1中之钢丝剪切装置，而特征为该导槽的直径朝下变小，直至直径基本和待剪切的钢丝直径相同。
3.如权利要求
2中之钢丝剪切装置，而特征为该导槽有一个大直径部分，以便装入该钢丝，有一个过渡部分使导槽直径变窄，并有一个钢丝支承部分，直径基本和该钢丝的直径匹配。
4.一种型芯钉销机用于将一个型芯定位钢丝销插入一个蜡型，该机的特点如下将连续钢丝作供给的装置;钢丝插入该蜡型前，将该钢丝加热的装置;剪切钢丝的装置，该剪切装置有一个壳体，一个放在该壳体内旋转的圆柱形柄杆，该柄杆有中心纵轴线和剪切端，该柄杆还有一个在纵向上贯通的钢丝导槽，导槽与该柄杆的纵向中心轴线平行而偏离，有一个剪切器与该柄杆的剪切端相接，该剪切器有带锋缘的孔口，并有装置将该柄杆在该壳体内旋转，因而当该导槽旋转到和该孔口对正时，钢丝可从里面穿过，而转动该柄杆，使该导槽和该孔口的中线偏移时，将里面的该钢丝剪断。
5.如权利要求
4中之型芯钉销机，而特征为该导槽的直径朝下缩小，直至直径基本与钢丝的直径相同。
6.如权利要求
5中之型芯钉销机，而特征为有一个大直径部分，以便将该钢丝的装入，有一个过渡部分，使槽道直径收窄，并有钢丝支承部分直径基本和该钢丝直径匹配。
7.如权利要求
4中之型芯钉销机，而特征为该旋转装置有一个气动旋转致动器，和安装在该柄杆上的柄杆齿轮啮合的传动齿轮耦合。
8.如权利要求
7中之型芯钉销机，而另有特征，即有装置控制剪断钢丝的长度，待和型芯或限位挡块接触后，将钢丝供给装置停止，并促动旋转致动器。
专利摘要
型芯钉销机有旋转钢丝剪切装置，装置中有一个壳体，柄杆在壳体内旋转，带锋缘孔口的剪切器和柄杆一端相接，钢丝导槽在柄杆内，和柄杆的纵向中心线平行，但与之偏移。导槽可以在旋转后和剪切孔对正，使钢丝从钢丝剪切装置中穿过。钢丝剪切装置放在一个加热器中，对钢丝加热，然后将加热的钢丝插入蜡型，直至与型芯接触。一个定时控制器记录钢丝的止动，经延迟后，向致动器发出信号，将柄杆旋转，使导槽和剪切器偏移，在孔口的锋缘上剪切钢丝。
文档编号B26D1/46GK87104593SQ87104593
公开日1988年1月20日 申请日期1987年6月30日
发明者艾伦·威尔弗雷德·门纳德 申请人:联合工艺公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan