[发明专利]一种利用合金浇注满足复杂形状工件定位的方法

说明书

技术领域

本发明属于机加领域，尤其涉及复杂形状工件的定位加工。

背景技术

在机械加工中，存在一些不易于装夹的产品。如图1、2所示的涡轮叶片，叶身采用精铸成型，需对榫头在强力磨床上磨削加工榫齿，因叶身较小，不利于夹持，对于该类产品缺少足够的夹持手段。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种利用合金浇注满足复杂形状工件的涡轮叶片的定位的方法，能够满足装夹定位要求，达到安装方便，利于装夹加工。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种利用合金浇注满足复杂形状工件定位的方法，包括涡轮叶片，涡轮叶片由叶身和榫头构成，依次包括以下步骤：

A、制备方箱和浇注胎：其中，方箱，用于浇筑后和涡轮叶片成为一体，方便后续加工；浇注胎，用于对方箱和涡轮叶片浇注合金。

方箱为一矩形框体，矩形框体的中空部位为一用以容纳涡轮叶片的叶身的方孔，矩形框体的上部框体上设有竖直贯穿框体与方孔连通的浇注孔；

浇注胎包括底座，固定于底座上的左、右固定架，固定于底座上且位于左、右固定架之间的前下样板和后下样板，以及竖直活动插入左、右固定架之间固定的前上样板和后上样板，左、右固定架内侧分别设有供前上样板和后上样板竖直活动插入的插槽，前上样板和前下样板之间拼合形成前样板，后上样板和后下样板之间拼合形成后样板，前后样板之间形成容纳方箱插入固定的空间，前上样板下底面和前下样板上顶面，以及后上样板下底面和后下样板上顶面之间形成相配合的接触面，且该接触面上设有用以容纳贴合固定涡轮叶片的叶身的插口；

B、取下浇注胎的前上样板和后上样板；

C、将方箱插入前下样板和后下样板之间安装方箱，浇注孔开口向上放置；

D、将涡轮叶片放置于方箱内，且涡轮叶片的叶身位于方箱的方孔内，并置于前下样板和后下样板上顶面上，涡轮叶片的榫头露出方箱外，然后将前上样板和后上样板插入左、右固定架之间，前上样板和前下样板之间卡合，以及后上样板和后下样板之间卡合，固定涡轮叶片的叶身；

E、稳固住涡轮叶片及前上样板和后上样板，从方箱的浇注孔浇注合金；

F、取下前上样板和后上样板，取出方箱；

G、去除多余的合金；

H、用高度尺检测涡轮叶片榫头是否位于方箱中心，如果涡轮叶片榫头位于方箱中心，则直接通过方箱进行涡轮叶片的榫头的下一步磨削加工；

I、如果涡轮叶片榫头没有位于方箱中心，熔化合金，增添铜皮垫片进行浇注高度调整，保证叶片榫头位于方箱中心，然后重新浇注合金；

J、涡轮叶片的榫头的磨削加工完成后，熔化合金，取出涡轮叶片，方箱和浇注胎重复使用加工下一涡轮叶片。

作为选择，该浇注用合金为42％的锡和58％的铋组成的锡铋合金。该方案中，用不同百分比的配比，锡铋合金的熔点可在47℃～200℃的范围内变化，为了达到最佳共晶点，采用42％的锡和58％的铋通过加热搅拌冷却后形成的合金，该配比的锡铋合金熔点为140℃左右，固液体积收缩率低，渗透性较强。具体而言，该配比的锡铋合金具有以下几个优点：1、熔点较低，对加工件不会产生热处理及形变；2、密度较高，约为8.75g/cm³，熔化后加工件可浮在液面上，容易捞取；3、固液体积收缩率小，约为0.051％，浇注冷却后变形小；4、合金熔化后充填能力强，浇注冷却后与加工件的贴合性较好，熔化后流动性好，容易清洁工件；5、可重复使用；6、对环境无污染。

作为选择，方箱上位于方孔一端的框体凸起形成凸台，另一端的框体凹陷形成凹槽。该方案的特殊方箱形状有利于浇注和后续涡轮叶片的榫头的磨削加工时的定位。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

工作过程为：利用浇注胎对方箱和涡轮叶片进行合金浇注，使得方箱和涡轮叶片被合金固结在一起，然后通过对方箱的定位夹持，对涡轮叶片的榫头进行磨削加工。加工完毕后，熔化合金，即可重复使用方箱和浇注胎。

本发明的有益效果：通过合金浇注的办法，可以解决不易夹持工件的装夹定位。无论是新产品试制或批量产品的生产，该办法均有很强的应用空间。

附图说明

图1是本发明实施例的涡轮叶片的主视示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明实施例的方箱的主视示意图；