[发明专利]型芯及其制作方法、铸造铸件、钛合金铸件长弯通孔的方法

说明书

本发明公开了型芯及其制作方法、铸造铸件、钛合金铸件长弯通孔的方法，属于铸造领域。所述型芯用于铸造铸件的孔，包括金属杆和型芯管体；所述金属杆位于型芯管体内部，且金属杆、型芯管体沿着孔延伸；所述金属杆的熔点小于铸件的熔点。型芯的制作方法用于制造所述的型芯，包括金属杆制作步骤、制芯盒步骤、灌浆成形型芯坯步骤和烧结型芯坯步骤。将制作的型芯用于铸造铸件、钛合金铸件长弯通孔，铸件成形后，金属杆熔化并清理型芯管体，在铸件中形成长弯通孔。本发明能有效解决铸造铸件过程中型芯难脱除、长弯通孔铸件如何有效成形等问题。

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体涉及型芯及其制作方法、铸造铸件、钛合金铸件长弯通孔的方法。

背景技术

随着工业的发展，铸造领域中铸件的形体和结构趋于整体的方向发展，对铸造工艺生产有内腔的铸件提出更高的要求。按照目前的加工工艺，铸件的孔往往由机械加工成型，但机械加工只能制备直孔，采用机械加工制备铸件弯孔难度较大。

现有技术中，一般采用陶瓷型芯的方法铸造铸件的孔，即在铸件孔的位置预置经高温烧结的陶瓷型芯。利用陶瓷型芯铸造带有孔的铸件的工艺过程主要包括：1.设计制造芯盒，制备浆料，灌浆成形型芯坯，烧结型芯坯并强化型芯；2.制蜡模压型，将经过强化的型芯放入压型中，压制包有型芯的蜡模，然后将蜡模涂料、撒砂、干燥硬化，反复多次制成型壳；3.蜡模熔化去除，留下带型芯的型壳；4.向型壳内浇注铸件金属液，铸件冷却后清除外壳，留下带型芯的铸件；5.最后脱除铸件内的陶瓷型芯，形成带有孔的铸件。但这种方法不足之处在于，在脱除陶瓷型芯时，由于制备的陶瓷型芯为实心的，经高温烧结及浇注金属液后，结构较为紧密，且与铸件孔壁之间没有间隙，采用机械方法难以破碎；而采用碱煮的方法，将铸件放入沸腾的碱液中脱除陶瓷型芯，由于陶瓷型芯只有两端裸露在外且为实心的，只能通过陶瓷型芯两端缓慢向中间反应，脱芯时间长、效率低，如果是长孔，碱洗时间更久，这种型芯脱除难度更大。

虽然现有技术考虑过将陶瓷型芯制成管状结构来解决脱芯时间长的问题，但对陶瓷型芯而言，一方面，将陶瓷型芯制成管状结构难度较大，尤其是对于长弯陶瓷型芯而言，无法一次性成型，拼接形成的长弯管状陶瓷型芯，强度不足；另一方面，管状结构的陶瓷型芯在浇注铸件金属液时容易发生型芯变形、错位及断裂。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种型芯及其制作方法、铸造铸件、钛合金铸件长弯通孔的方法，拟解决现有铸造铸件过程中型芯难脱除、长弯通孔铸件如何可靠成形等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种型芯，用于铸造铸件的孔，包括金属杆和型芯管体；所述金属杆位于型芯管体内部，且金属杆、型芯管体沿着孔延伸；所述金属杆的熔点小于铸件的熔点。

进一步的，所述铸件的孔为通孔；所述金属杆下端超出型芯管体的下端。

进一步的，所述金属杆为实心；所述金属杆上设有若干个贯穿金属杆侧壁的贯穿孔；若干个贯穿孔沿着金属杆延伸方向排布；所述贯穿孔内填充有支撑柱；所述支撑柱两端支撑型芯管体的内壁。

进一步的，相邻的贯穿孔的轴心朝向不同。

进一步的，所述贯穿孔内固定有支架；所述支架位于贯穿孔的轴心上；所述支架两端超出贯穿孔，且支架两端均设有垂直贯穿孔轴心的第二支架；所述支架和第二支架的熔点大于金属杆的熔点。

一种型芯的制作方法，用于制造上述型芯，包括金属杆制作步骤、制芯盒步骤、灌浆成形型芯坯步骤和烧结型芯坯步骤；

金属杆制作步骤为：制作沿着铸造铸件的孔延伸的金属杆，在金属杆上钻若干个贯穿金属杆侧壁的贯穿孔；在贯穿孔内焊接支架；

制芯盒步骤为：制造芯盒，所述芯盒形成容纳型芯的空腔；

灌浆成形型芯坯步骤：将金属杆固定在空腔内，向空腔内灌入浆料，浆料填充金属杆和空腔内壁之间的间隙形成型芯管体以及浆料填充贯穿孔形成支撑柱，浆料固化后打开芯盒，取出型芯；