一种浇道系统型壳及熔模铸造型壳的制作方法

1.本发明属于熔模铸造技术领域，具体涉及一种浇道系统型壳及包括该浇道系统型壳的熔模铸造型壳。


背景技术：

2.随着航空、航天等领域的飞速发展，钛合金铸件的集成度越来越高，对于大尺寸尤其是大长宽比结构的钛及钛合金铸件的需求也越来越多，受制于技术能力和设备条件限制，对于高集成度的大长宽比钛及钛合金铸件，传统工艺方法往往是通过分体铸造、整体焊接的方式来实现，存在工艺复杂、尺寸精度低、冶金质量控制困难、成品率低等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种浇道系统型壳及包括该浇道系统型壳的熔模铸造型壳，以至少解决部分上述问题。
4.本发明第一方面提供了一种浇道系统型壳，包括：
5.第一型壳，所述第一型壳内设横浇道，所述第一型壳的上表面为平面，所述平面用于布设多个用于多点支撑铸件型壳并连通所述横浇道和所述铸件型壳内腔的连接型壳；所述第一型壳的侧面设有与所述横浇道连通的第一接口；
6.第二型壳，所述第二型壳内设直浇道，所述第二型壳的底部设有第二接口，所述第二接口通过具有内腔的第一浇口套与所述横浇道的第一接口连通。
7.本发明提供的浇道系统型壳还可具有如下附加技术特征：
8.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳为长方体扁壳结构，所述第一接口为多个，并沿所述第一型壳的长边侧面依次布设。
9.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳上布设有多个贯穿上下表面的通孔，所述通孔的侧壁形成所述第一型壳的支撑结构。
10.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳的外周沿还设有多个脱蜡口，其中位于一对短边上的所述脱蜡口对应设置，位于一对长边上的脱蜡口对应设置，对应设置的脱蜡口适于插装脱除芯骨；所述第一接口为设于所述第一型壳长边上的脱蜡口。
11.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳为陶瓷型壳，所述陶瓷型壳与所述连接型壳、所述铸件型壳为一体成型结构。
12.在本发明的一个具体实施方式中，所述第二型壳包括竖直型壳和水平型壳，所述竖直型壳内设所述直浇道，所述水平型壳内设辅浇道，所述直浇道与所述辅浇道呈t型连通；所述水平型壳上设有多个所述第二接口，以与多个所述第一接口连通。
13.在本发明的一个具体实施方式中，所述第二型壳还包括浇杯和第二浇口套，所述浇杯两端开口，且底面开口通过所述第二浇口套安装于所述竖直型壳上。
14.在本发明的一个具体实施方式中，所述水平型壳还包括横梁和挡板，所述横梁水平放置并具有贯通腔，且所述横梁的两端各设一个卡槽，两个所述挡板分别插接于两个所
述卡槽中以封堵所述横梁的两端。
15.在本发明的一个具体实施方式中，所述第二型壳采用石墨材料制成。
16.本发明另一方面还提供了一种熔模铸造型壳，所述型壳包括上述任意一项所述的浇道系统型壳。
17.本发明提供的浇道系统型壳中，因与铸件型壳直接连接的第一型壳为无直浇道的横浇道结构，使得第一型壳结构的上表面可设置为平面，以便于组模工艺设计，因此，当将第一型壳与具有直浇道的第二型壳组合使用时，可以得到一种设计开放度高、底注式充型、金属液流通平稳的浇注系统。且基于上述有益效果，使得上述浇注系统可用于大长宽比的钛及钛合金铸件的成型，进而为大长宽比钛及钛合金铸件一体化成形提供了解决方案，进而可用于制备一种大长宽比的钛及钛合金铸件。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明一个具体实施方式中浇道系统型壳的结构示意图；
20.图2为图1中浇道结构的剖切结构示意图；
21.图3为图1中第一型壳的结构示意图；
22.图4为图3中第一型壳的剖切结构示意图；
23.图5为图1中第二型壳的结构示意图；
24.图6为图5中第二型壳的剖面结构示意图；
25.图7为图5中水平型壳的剖面结构示意图。
26.附图标记说明：
27.10-第一型壳，20-第二型壳；
28.11-平面，12-通孔，13-脱蜡口，14-第一接口，15-支撑结构，
29.21-竖直型壳，22-水平型壳，23-浇杯，24-第二浇口套，25-挡板，26-第一浇口套，27-直浇道，28-辅浇道。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
31.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操
作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
32.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
33.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
34.如图1-7所示，本发明提供了一种浇道系统型壳及包括该浇道系统型壳的熔模铸造型壳，可通过向浇道系统型壳中浇注钛及钛合金液料，液料通过浇注系统流入到熔模铸造型壳的铸件型壳内并最终得到钛及钛合金铸件。
35.本发明第一方面提供了一种浇道系统型壳，包括：
36.第一型壳10，第一型壳10内设横浇道，第一型壳10的上表面为平面11，平面11用于布设多个用于多点支撑铸件型壳并连通横浇道和铸件型壳内腔的连接型壳；第一型壳10的侧面设有与横浇道连通的第一接口14；
37.第二型壳20，第二型壳20内设直浇道27，第二型壳20的底部设有第二接口，第二接口通过具有内腔的第一浇口套26与横浇道的第一接口14连通。
38.因与铸件型壳直接连接的第一型壳10为无直浇道27的横浇道结构，使得第一型壳10结构的上表面可设置为平面11，以便于组模工艺设计，因此，当将第一型壳10与具有直浇道27的第二型壳20组合使用时，可以得到一种设计开放度高、底注式充型、金属液流通平稳的浇注系统。且基于上述有益效果，使得上述浇注系统可用于大长宽比的钛及钛合金铸件的成型，进而为大长宽比钛及钛合金铸件一体化成形提供了解决方案，进而可用于制备一种大长宽比的钛及钛合金铸件。
39.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳10为长方体扁壳结构，所述第一接口14为多个，并沿第一型壳10的长边侧面依次布设。
40.在本发明的一个具体实施方式中，第一型壳10上布设有多个贯穿上下表面的通孔12，通孔12的侧壁形成第一型壳10的支撑结构15。支撑结构15能够进一步增加第一型壳10的强度，使其能够为更大尺寸的铸件提供支撑。
41.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳10的外周沿还设有多个脱蜡口13，其中位于一对短边上的所述脱蜡口13对应设置，位于一对长边上的脱蜡口13对应设置，对应设置的脱蜡口13适于插装脱除芯骨；所述第一接口14为设于所述第一型壳10长边上的
脱蜡口13。具体的，对应设置的脱蜡口13位于同一轴线上，第一型壳10采用蜡模脱蜡制成，其中蜡模通过横向可抽离以及纵向可抽离的芯骨提高自身强度，优选的，横向的芯骨和纵向的芯骨交叉布设。
42.在本发明的一个具体实施方式中，所述第一型壳10为陶瓷型壳，陶瓷型壳与连接型壳、铸件型壳为一体成型结构。具体的，陶瓷型壳、连接型壳和铸件型壳均设有对应的蜡模且对应的蜡模连接为一起，之后经涂挂涂料、淋砂、干燥硬化、脱蜡、焙烧等步骤制备而成，制备得到型壳中陶瓷型壳与连接型壳、铸件型壳为一体结构。
43.在本发明的一个具体实施方式中，第二型壳20包括竖直型壳21和水平型壳22，竖直型壳21内设直浇道27，水平型壳22内设辅浇道28，直浇道27与辅浇道28呈t型连通；水平型壳22上设有多个第二接口，以与多个第一接口14连通。
44.在本发明的一个具体实施方式中，第二型壳20还包括浇杯23和第二浇口套24，浇杯23两端开口，且底面开口通过第二浇口套24安装于竖直型壳21上。通过第二浇口套24连接于竖直型壳21上的浇杯23适于增大竖直型壳21的入口面积，进而便于钛及钛合金液料的流入。
45.在本发明的一个具体实施方式中，所述水平型壳22还包括横梁和挡板25，所述横梁水平放置并具有贯通腔，且所述横梁的两端各设一个卡槽，两个所述挡板25分别插接于两个所述卡槽中以封堵所述横梁的两端。
46.在本发明的一个具体实施方式中，所述第二型壳20采用石墨材料制成。
47.本发明另一方面还提供了一种熔模铸造型壳，所述型壳包括上述任意一项所述的浇道系统型壳。除浇道系统型壳外，熔模铸造型壳还包括铸件型壳、连接型壳和浇冒口型壳等。
48.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。