一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110385401A(43)申请公布日2019.10.29(21)申请号201910761407.9(22)申请日2019.08.18(71)申请人山西大学地址030006山西省太原市小店区坞城路92号(72)发明人崔康(74)专利代理机构太原智慧管家知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14114代理人张洋(51)Int.Cl.B22C9/04(2006.01)B22C7/02(2006.01)B22C9/10(2006.01)G01L5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具(57)摘要本发明公开一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具,包括上模、下模、陶芯和控制系统，上模与下模在合模后形成模具型腔,陶芯设置于模具型腔内；上模的上底面上固定有三个驱动单元,每个驱动单元连接一夹紧元件，上模的上底面开设有通向模具型腔的夹紧孔；下模上开设有六个定位孔,定位孔与模具型腔连通,通过安装于每个定位孔内的定位元件将陶芯进行定位。本发明每一个驱动单元均受控制系统的独立控制，采用控制系统控制驱动单元带动夹紧元件动作，解决夹紧元件与陶芯接触不同步的问题，消除陶芯夹持过程中与夹紧元件之间预留装配间隙，提高了陶芯限位充分性及蜡型壁厚精度。CN110385401ACN110385401A权利要求书1/2页1.一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具,包括上模、下模、陶芯和控制系统，其特征在于,所述上模与所述下模在合模后形成模具型腔,所述陶芯设置于所述模具型腔内；所述上模的上底面上固定有三个驱动单元,每个所述驱动单元连接一夹紧元件，所述上模的上底面开设有通向所述模具型腔的夹紧孔；所述下模上开设有六个定位孔,所述定位孔与所述模具型腔连通,通过安装于每个所述定位孔内的定位元件将所述陶芯进行定位；所述控制系统,接收每个所述驱动单元的状态数据,同时发出控制每个所述驱动单元执行陶芯夹持或陶芯释放的指令,每个所述驱动单元向所述控制系统上传状态数据,同时接收所述控制系统的指令,实现夹紧元件对陶芯夹紧控制,保证陶芯夹持预紧力；本模具的使用步骤：(1)置芯：将陶芯至于蜡型模具下模型腔定位元件上，由于采用6点定位，必须使陶芯与六个定位点同时接触；(2)合模：通过蜡型模具合模机构将模具的上模与下模合并；(3)锁模：将所述合模的模具置于压蜡机，通过压蜡机的锁模机构向模具作用锁模力，限制模具移动；(4)陶芯夹紧：利用所述驱动单元配置前进速度以及夹持预紧力，之后夹紧元件在驱动单元驱使下向陶芯方向运动，当夹紧元件与陶芯接触且接触压力达到预紧力值时，夹紧元件停止运动完成陶芯夹紧；(5)压蜡：设置压蜡参数，包括注射压力、保压压力、保压时间，完成蜡型压制；(6)开模：利用每个驱动单元配置后撤速度以及后撤距离，之后夹紧元件在驱动单元驱使下向远离陶芯方向运动，且当夹紧元件撤离到指定距离时，开模并取出蜡型。2.根据权利要求1所述的一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具,其特征在于，所述控制系统包括通讯连接的上位机和下位机；所述上位机接受操作人员操作指令，并将指令传输至所述下位机，同时将下位机接收所述驱动单元的状态数据显示给操作人员，所述操作指令包括陶芯夹持指令和陶芯释放指令，所述陶芯夹持指令输入的指令包括每个夹紧元件的运动速度以及夹持预紧力大小；所述陶芯释放指令输入的指令包括每个夹紧元件撤离距离以及撤离速度；所述下位机接收所述上位机的指令，控制每个驱动单元执行陶芯夹持与陶芯释放；并读取每个所述驱动单元的状态数据，将所述驱动单元的状态数据上传所述上位机。3.根据权利要求2所述的一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具,其特征在于，所述驱动单元包括电机、夹持端连接结构、滑轨、滑块、安装底座和压力传感器，所述驱动单元的安装底座通过螺栓固定于所述上模的下底面上，所述滑轨的一端固定于所述安装底座的上端面，所述电机通过法兰固定在所述滑轨的另一端上，所述电机的主轴为滚珠丝杠螺杆，所述滚珠丝杠螺杆的另一端旋转固定于所述安装底座的中部，所述滑块通过其内部安装的丝杠螺母与所述滚珠丝杠螺杆咬合配合套装于所述滚珠丝杠螺杆上，且滑块的底部滑动设置于所述滑轨上；所述夹持端连接结构包括连接杆和连接座，所述连接座通过螺栓固定于所述滑块的上部，所述连接杆固定于所述连接座上，所述压力传感器的一端安装于所述连接杆连接，所述压力传感器的另一端与所述夹紧元件连接；所述电机、所述压2CN110385401A权利要求书2/2页力传感器分别与所述下位机通讯连接，所述电机执行所述下位机接收的来自所述上位机的指令，带动所述滚珠丝杠螺杆转动，使所述滑块运动，进而使连接杆