连体涡轮壳流道芯成型铸造模具的制作方法

本实用新型涉及重力铸造模具领域，尤其是涉及一种连体涡轮壳流道芯成型铸造模具。

背景技术：

现有技术中连体涡轮壳流道芯的制作工艺主要有砂型重力铸造、金属型重力铸造，小批量产品采用砂型重力铸造，大批量采用金属型重力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称重力浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造、泥模铸造等；窄义的重力铸造主要指金属型浇铸。

连体涡轮壳流道芯的结构如图1所示，其身体100a与头部100b近乎垂直，身体100a由多条圆管一体成型，对应的型腔加工方案是：用上模和下模各加工出一半型腔的方法做出与身体100a对应的型腔，并在上模内加工出与头部100b对应的型腔，但头部100b与身体100a过渡处对应的型腔上部分曲面内凹角度过大，加工的刀具无法伸入加工，导致头部100b与身体100a过渡处的曲面对应的型腔加工困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种连体涡轮壳流道芯成型铸造模具，解决了连体涡轮壳流道芯头部与身体过渡处的曲面对应的型腔加工困难的问题。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种连体涡轮壳流道芯成型铸造模具，包括上模和下模，上模内设有上型腔，下模内设有下型腔，所述上模上设有功能体，功能体内设有由液压缸单独驱动的第一滑块、第二滑块和第三滑块，第一滑块上设有第一型腔、第二滑块上设有第二型腔、第三滑块上设有第三型腔，第一型腔、上型腔及下型腔围成与连体涡轮壳流道芯的身体形状对应的第一腔体，其中第一型腔位于第一腔体的顶部，第二型腔和第三型腔围成与连体涡轮壳流道芯的头部形状对应的第二腔体，第二腔体与第一腔体相通。

通过采用上述技术方案，利用第二滑块和第三滑块围成与连体涡轮壳流道芯头部形状对应的第二腔体，再于第一滑块上加工出对应于连体涡轮壳流道芯身体向头部过渡的曲面结构的第一型腔，再将上模、下模、第一滑块、第二滑块及第三滑块拼接后围成与整个连体涡轮壳流道芯形状对应的腔体，从而解决了连体涡轮壳流道芯头部与身体过渡处的曲面对应的型腔加工困难的问题。

优选的，所述第二滑块上外凸设有圆台，第三滑块上设有圆槽，第二滑块与第三滑块抵接，圆台插于圆槽内，圆台与圆槽同轴，且圆台与圆槽之间具有环形间隙，第二滑块、第三滑块及功能体围成环形腔体，第二腔体与环形腔体直接连通，环形腔体与环形间隙直接连通。

通过采用上述技术方案，向第一腔体浇料后，融料顺着第一腔体依次流入第二腔体、环形腔体、环形间隙，由于是重力铸造，将环形腔体和环形间隙置于低处，多余融料沉入环形腔体和环形间隙中，待浇口处浇满时第一腔体与第二腔体内即充满融料，冷却后成型为连体涡轮壳流道芯，开模后去除连体涡轮壳流道芯上位于浇口、环形腔体及环形间隙处的余料即可。

优选的，所述圆槽的槽底设有第一气孔，第一气孔内插有形状配合的第一插柱，第一插柱固定于液压缸上。

通过采用上述技术方案，浇料时第一腔体和第二腔体内的空气被排至低处最末端的环形间隙中，而第一插柱插入第一气孔内的深度决定了环形间隙的容气量，可通过选用不同长度的第一插柱来实现。

优选的，所述圆台顶部设有锥形柱，锥形柱与第一插柱同轴设置。

通过采用上述技术方案，当环形间隙内进入的融料凝固后，锥形柱的锥形侧面有利于脱模时第二滑块和第三滑块与连体涡轮壳流道芯分离。

优选的，所述第二滑块上设有第二气孔，第二气孔直通第二型腔，第二气缸内插有第二插柱，第二插柱固定于液压缸上。

通过采用上述技术方案，由于第二型腔内对应于连体涡轮壳流道芯形状设置有较深的凹槽，浇料时凹槽内也会储气，而第二插柱插入第二气孔内的深度决定了凹槽的容气量，可通过选用不同长度的第二插柱来实现。

优选的，所述上模和下模的侧面设置浇口，第一腔体距离第二腔体最远的一端与浇口直接连通。

通过采用上述技术方案，该连体涡轮壳流道芯距离头部最远一端的截面积最大，因此浇口面积较大，有利于快速浇注成型，且浇口设于最高处符合重力铸造原理。

优选的，所述功能体的一端开设第二滑槽，第二滑块配合地设于第二滑槽内；功能体相对的另一端开设第三滑槽，第三滑块配合地设于第三滑槽内；功能体与浇口相对的侧面上开设第一滑槽，第一滑块配合地设于第一滑槽内；第三滑槽的开设方向与第二滑槽及第三滑槽的开设方向垂直。

通过采用上述技术方案，利用三个方向特定的滑槽对三个滑块进行限位，以便用液压缸控制三个滑块的分与合，当三个滑块分时即可开模取连体涡轮壳流道芯，当三个滑块合时即可浇注连体涡轮壳流道芯。

优选的，所述第一滑槽贯穿上模，第一滑槽在高度方向延伸开设至下模的上表面。

通过采用上述技术方案，由于第一滑块与第一滑槽的形状配合，所以可利用第一滑块使功能体、上模及下模精确配合。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.将对应于连体涡轮壳流道芯形状的型腔结构设计成多段组合式，解决了连体涡轮壳流道芯头部与身体过渡处对应型腔加工困难的问题；

2.通过在型腔结构的最低处设置气孔，并在气孔内插入插柱，达到了控制型腔结构内容气量的效果。

附图说明

图1是背景技术中连体涡轮壳流道芯的结构示意图；

图2是实施例中连体涡轮壳流道芯成型铸造模具的正视图；

图3是图2的立体图；

图4是图3隐藏液压缸后的结构示意图；

图5是图4的右侧结构示意图；

图6是功能体的内部结构示意图；

图7是上模的结构示意图；

图8是下模的结构示意图；

图9是图6中增加上模后的结构示意图；

图10是第一滑块的结构示意图；

图11是图6隐藏第一滑块后的结构示意图；

图12是图11隐藏第二滑块后的结构示意图；

图13是连体涡轮壳流道芯成型铸造模具隐藏功能体后的结构示意图；

图14是图13隐藏第三滑块后的结构示意图；

图15是图13隐藏第二滑块后的结构示意图；

图16是图13的俯视图；

图17是第三滑块的结构示意图；

图18是第二滑块的结构示意图。

图中，1、上模；2、下模；3、功能体；3a、第一滑槽；3b、第二滑槽；3c、第三滑槽；4、第一腔体；41、上型腔；42、下型腔；43、第一型腔；5、第二腔体；51、第二型腔；52、第三型腔；6、第一滑块；7、第二滑块；7a、圆台；7b、第二气孔；8、第三滑块；8a、圆槽；8b、第一气孔；9、环形间隙；10、环形腔体；11、锥形柱；12、第一插柱；13、第二插柱；14、浇口；15、液压缸；100a、身体；100b、头部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：图2为本实用新型公开的一种连体涡轮壳流道芯成型铸造模具，包括从上至下设置的功能体3、上模1、下模2。

结合图2与图4，功能体3为长方体形状，功能体3的四个侧面上依次开设第一滑槽3a、第二滑槽3b、浇口14、第三滑槽3c（见图5），其中浇口14与第一滑槽3a相对设置。

如图6所示，第一滑槽3a内设有形状配合的第一滑块6，第二滑槽3b内设有形状配合的第二滑块7，第三滑槽3c内设有形状配合的第三滑块8；其中第一滑槽3a的开设方向与第二滑槽3b及第三滑槽3c的开设方向垂直，且功能体3上固定有三个液压缸15（见图3）分别用于推拉第一滑块6、第二滑块7、第三滑块8。

如图4所示，第一滑槽3a还贯穿上模1，并且在高度方向上延伸开设至下模2的上表面，如此设计，可利用第一滑块6使功能体3、上模1及下模2精确配合。

上模1的下表面加工有上型腔41（见图7），下模2的上表面加工有下型腔42（见图8），上述第一滑块6上加工有第一型腔43（见图9与图10），第二滑块7上加工有第二型腔51（见图11），第三滑块8上加工有第三型腔52（见图12）。

如图9所示，第一型腔43与上型腔41、下型腔42三者围成与连体涡轮壳流道芯的身体100a形状对应的第一腔体4。第一型腔43位于第一腔体4的顶部，第一型腔43上即成型有连体涡轮壳流道芯的身体100a向头部100b过渡的曲面对应的形状。

如图11所示，第二型腔51和第三型腔52围成与连体涡轮壳流道芯头部100b形状对应的第二腔体5，第二腔体5与第一腔体4相通。如图14、15所示，第二滑块7上加工有凸出指向第三滑块8的圆台7a，第三滑块8上加工有圆槽8a，圆槽8a的尺寸大于圆台7a且两者同轴。液压缸15驱动第二滑块7与第三滑块8抵接时，圆台7a插于圆槽8a内，并且圆台7a与圆槽8a之间形成环形间隙9。功能体3与第二滑块7、第三滑块8围成环形腔体10（见图16），环形腔体10与第二腔体5（见图11）直接连通，环形腔体10与环形间隙9（见图15）直接连通。向第一腔体4浇料后，融料顺着第一腔体4依次流入第二腔体5、环形腔体10、环形间隙9，由于是重力铸造，将环形腔体10和环形间隙9置于低处，多余融料沉入环形腔体10和环形间隙9中，待浇口14处浇满时第一腔体4与第二腔体5内即充满融料，冷却后成型为连体涡轮壳流道芯，开模后去除连体涡轮壳流道芯上位于浇口14、环形腔体10及环形间隙9处的余料即可。

如图17所示，圆槽8a的槽底设有第一气孔8b，液压缸15上固定有与第一气孔8b形状配合的第一插柱12，第一插柱12插于第一气孔8b内。浇料时第一腔体4和第二腔体5内的空气被排至低处最末端的环形间隙9（见图15）中，而第一插柱12插入第一气孔8b内的深度决定了环形间隙9的容气量，可通过选用不同长度的第一插柱12来实现对容气量的控制。

如图14所示，圆台7a顶部同轴地固定有锥形柱11，锥形柱11也与第一插柱12同轴，当环形间隙9内进入的融料凝固后，锥形柱11的锥形侧面有利于脱模时第二滑块7和第三滑块8与连体涡轮壳流道芯分离。

如图18所示，由于有时第二型腔51内对应于连体涡轮壳流道芯形状处有时会有较深的凹槽，浇料时凹槽内也会储气，所以在第二滑块7上开设有直通第二型腔51的第二气孔7b，并插入形状配合的第二插柱13（固定于液压缸15上），而第二插柱13插入第二气孔7b内的深度决定了凹槽的容气量，可通过选用不同长度的第二插柱13来实现对容气量的控制。

本实施例的实施原理为：利用第二滑块7和第三滑块8围成与连体涡轮壳流道芯头部100b形状对应的第二腔体5，再于第一滑块6上加工出对应于连体涡轮壳流道芯身体100a向头部100b过渡的曲面结构的第一型腔43，再将上模1、下模2、第一滑块6、第二滑块7及第三滑块8拼接后围成与整个连体涡轮壳流道芯形状对应的腔体，从而解决了连体涡轮壳流道芯头部100b与身体100a过渡处的曲面对应的型腔加工困难的难题。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。