一种涡轮叶片蜡型顶出机构及模具的制作方法

1.本发明涉及一种利用注蜡方法生产涡轮叶片的设备，具体涉及一种涡轮叶片蜡型顶出机构及模具。


背景技术：

2.用注蜡方法生产涡轮机叶片，是指用蜡来作为涡轮叶片的模型，在蜡型的周围用耐火材料制作壳模，将壳模内的蜡型熔化取出后，在壳模内会形成跟蜡模形状相同的型腔，将金属熔化后浇入壳模内，经过冷却凝固，将壳模去掉，得到跟蜡模大小对应的涡轮叶片。蜡型的生产是通过注塑模具生产出来的，注塑完成之后，需要将蜡型从模具中取出，传统的将注塑产品从模具中脱模的方法是用顶针直接往上模的方向直线顶出，但是由于涡轮叶片的特殊形状，直线往上顶出的方式蜡型叶片边缘部位弯曲变形甚至损坏，从而导致涡轮叶片质量差，无法达到生产要求。
3.为了解决上述问题，申请公布号为cn 103124605 a的发明专利公开了一种采用注蜡方式生产部件的模具，该模具的型腔由三个部分组成，每个型腔设置在三个阴模内，在注蜡位置与用于将蜡型顶出的顶出器之间，三个阴模能够彼此相对移动。其工作原理是，在注蜡完成后，三个阴模同时向外移动，完成蜡型的脱模，在蜡型脱离阴模后，利用顶出器将蜡型向上顶出，从而方便蜡型的取料。但是上述采用注蜡方式生产部件的模具，仍然存在以下问题：
4.1、在脱模过程中，三个阴模同时向外移动，从而使得三个型腔同时与蜡型分离，这样，三个型腔内壁分别从三个方向对蜡型的表面形成拉扯，一方面容易将蜡型薄弱的地方撕裂，另一方面由于蜡型的特殊曲面形状，蜡型叶片的某个部分可能嵌到型腔里，直线移动阴模可能将蜡型扯破。
5.2、在蜡型脱模后，需要进行另外一个动作步骤，需要利用顶出器将蜡模顶出来，从而将蜡型取下来，增加了动作步骤，导致生产效率降低。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮叶片蜡型顶出机构，该顶出机构能够沿着涡轮叶片的工作中心平顺地将蜡型从模仁中顶出，有效确保蜡型不被损伤，并在脱模的同时将蜡型顶出，简化脱模动作，提高生产效率。
7.本发明的另一个目的在于提供一种包含上述涡轮叶片蜡型顶出机构的模具。
8.本发明解决上述技术问题的技术方案是：
9.一种涡轮叶片蜡型顶出机构，包括底座、通过转轴转动连接在底座上的转动顶出组件以及用于驱动所述转动顶出组件转动的驱动机构，其中，所述转轴的轴线与蜡型的位置关系对应于发动机中心线与涡轮叶片的位置关系；所述转动顶出组件包括转动架以及设置在所述转动架上的叶片顶针，所述叶片顶针的顶部设有与所述蜡型本体外形匹配的顶出部，在顶出蜡型的过程中，所述顶出部围绕所述转轴转动。
10.上述涡轮叶片蜡型顶出机构的工作原理是：
11.注塑机在注蜡之前，上模与下模处于合模位置，转动架处于水平状态，顶出部位于型腔内，并作为型腔的一部分，下模上设有用于容纳所述顶出部的容纳槽；注蜡时，注塑机启动，将熔融的蜡型材料注入型腔内，注塑完成之后，进入脱模的步骤；脱模的过程如下：首先，上模打开，此时分型面上半部分的蜡型与上模脱离；接下来，驱动机构动作，驱动转动顶出机构围绕转轴向上转动，具体地，转动架往上转动，设置在转动架上的叶片顶针跟随转动，使得顶出部一边绕着转轴转动，一边将蜡型顶出，从而不仅使得蜡型环绕着转轴脱模，而且蜡型在脱模的同时被顶起从而便于拿取，一个顶出动作同时完成脱模以及蜡型取料的功能，简化脱模动作，极大地提高了工作效率；此外，转轴的轴线与蜡型的位置关系对应于发动机中心线与涡轮叶片的位置关系，在蜡型围绕着转轴脱模时，其动作状态与涡轮叶片在发动机上转动的状态一样，因此蜡型围绕着转轴脱模时，能够顺着蜡型本身的几何特性与下模型腔完成分离，脱模自然且流程，防止蜡型薄弱地方被撕扯破裂，同时避免了因蜡型直线移动脱模而嵌入型腔导致脱模困难的问题；另一方面，在脱模过程中，先是上模与蜡型分离，接着是下模与蜡型分离，即脱模的过程分为两步，相比于现有技术中，三个部分的型腔同时与蜡型分离的方式，避免了型腔内壁从三个不同的方向对蜡型表面的拉扯，从而能够进一步对蜡型薄弱的地方起到保护作用，极大地提高了蜡型的成型质量。
12.本发明的一个优选方案，所述底座包括底板以及设置在底板一端的连接座，所述转轴转动连接在所述连接座上。
13.本发明的一个优选方案，所述叶片顶针为圆弧形，所述圆弧的圆心与所述转轴的轴线重合。
14.优选地，每一个蜡型对应两个叶片顶针，所述两个叶片顶针沿着蜡型的长度方向排列。
15.本发明的一个优选方案，所述转动架包括转动推板、设置在所述转动推板后端的连接块，所述连接块的底部与所述转动推板连接，上端转动连接在所述转轴上；所述叶片顶针设置在所述转动推板上。
16.优选地，所述转动架有两个，所述两个转动架的前端通过转动连接板连接。
17.本发明的一个优选方案，所述连接座有两个，所述两个连接座的底部设置在所述底板的后端，且位于底板的两侧；所述转轴的两端通过轴承与两个连接座的顶部连接。
18.本发明的一个优选方案，所述底板的顶面设有用于容纳所述转动推板的容纳长槽，所述容纳长槽设置在所述底板的中间位置。
19.本发明的一个优选方案，所述驱动机构包括凸轮、用于控制凸轮转动的把手以及设置在所述转动连接板上的凸轮轴，所述凸轮与所述凸轮轴转动连接，所述凸轮包括远凸面以及近凸面；所述转动连接板上设有用于避让所述凸轮转动的避让槽。
20.一种利用注蜡方法生产涡轮叶片的模具，包括下模、上模、模腔以及所述的涡轮叶片蜡型顶出机构；所述模腔包括设置在所述下模上的下模腔以及设置在所述上模上的上模腔，所述下模上设有用于容纳所述叶片顶针的容纳槽；所述上模的一端通过铰接轴交接在所述下模的一端，所述铰接轴的轴线与所述转轴的轴线重合。
21.优选地，所述容纳槽与所述圆弧形的叶片顶针相匹配。
22.本发明的一个优选方案，所述模腔有多个，所述多个模腔沿着所述转轴的长度方
向排列。
23.本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
24.1、本发明的涡轮叶片蜡型顶出机构，在转动顶出机构围绕转轴将蜡型旋转顶出时，不仅使得蜡型与型腔分离，而且使得蜡型往上转动顶出便于取料，一个顶出动作同时完成脱模以及蜡型取料的功能，简化脱模动作，极大地提高了工作效率。
25.2、本发明的涡轮叶片蜡型顶出机构，在转动顶出机构围绕转轴将蜡型旋转顶出时，蜡型围绕着转轴与下模分离，其动作状态与涡轮叶片在发动机上转动的状态相同，蜡型围绕着转轴转动脱模时，能够顺着蜡型本身的几何特性与下模型腔完成分离，脱模自然且流程，防止蜡型薄弱地方被撕扯破裂，同时避免了因蜡型直线移动脱模而嵌入型腔导致脱模困难的问题。
附图说明
26.图1为本发明的涡轮叶片蜡型顶出机构的立体图。
27.图2为本发明的涡轮叶片蜡型顶出机构在顶出状态时的主视剖视图。
28.图3为本发明的涡轮叶片蜡型顶出机构在闭合状态时的主视图。
具体实施方式
29.下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
30.参见图1
‑
图3，本发明的一种涡轮叶片蜡型顶出机构，包括底座、通过转轴7转动连接在底座上的转动顶出组件以及用于驱动所述转动顶出组件转动的驱动机构，其中，所述转轴7的轴线与蜡型1的位置关系对应于发动机中心线与涡轮叶片的位置关系；所述转动顶出组件包括转动架以及设置在所述转动架上的叶片顶针2，所述叶片顶针2的顶部设有与所述蜡型1本体外形匹配的顶出部，在顶出蜡型1的过程中，所述顶出部围绕所述转轴7转动。
31.参见图1
‑
图3，所述底座包括底板9以及设置在底板9一端的连接座8，所述转轴7转动连接在所述连接座8上。这样，连接座8用于将转轴7安装在底板9上，转轴7能够相对连接座8自由转动。
32.参见图1
‑
图3，所述叶片顶针2为圆弧形，所述圆弧的圆心与所述转轴7的轴线重合。通过设置上述结构的叶片顶针2，在叶片顶针2围绕着转轴7转动时，由于叶片顶针2是圆弧形，且圆弧形的圆心与转轴7轴线重合，因此叶片顶针2往上转动推出蜡型1时，叶片顶针2的运动轨迹与圆弧形中心线的轨迹重合，从而避免叶片顶针2在往上转动过程中与下模形状用于容纳叶片顶针2的容纳槽发生干涉，从而保证顶出动作的顺畅性。
33.参见图1
‑
图3，每一个蜡型1对应两个叶片顶针2，所述两个叶片顶针2沿着蜡型1的长度方向排列。这样，在每一个型腔位置，对应设置了两个叶片顶针2，这样，在将蜡型1顶出脱模时，增加了蜡型1的顶出受力点，使得蜡型1的受力更均衡，便于将蜡型1脱模，且由于分散受力，对蜡型1起到保护作用。
34.参见图1
‑
图3，所述转动架包括转动推板4、设置在所述转动推板4后端的连接块3，所述连接块3的底部与所述转动推板4连接，上端转动连接在所述转轴7上；所述叶片顶针2设置在所述转动推板4上。设置上述结构的转动架，连接块3的下端与转动推板4固定，上端
与转轴7转动连接，从而使得转动架能够围绕转轴7旋转。
35.参见图1
‑
图3，所述转动架有两个，所述两个转动架的前端通过转动连接板5连接。通过设置两组转动架，一方面增加了转动架的宽度，转动架通过两个连接块3与转轴7连接，增加了转动架与转轴7连接的可靠性与稳定性，另一方面，相比于一大块转动推板4的形式，两块小的转动推板4质量更轻，从而提高了顶出操作的轻便性。
36.参见图1
‑
图3，所述连接座8有两个，所述两个连接座8的底部设置在所述底板9的后端，且位于底板9的两侧；所述转轴7的两端通过轴承与两个连接座8的顶部连接。这样，转轴7的两端通过轴承与两个连接座8连接，这样，转轴7能够相对连接座8自由转动。
37.参见图1
‑
图3，所述底板9的顶面设有用于容纳所述转动推板4的容纳长槽，所述容纳长槽设置在所述底板9的中间位置。容纳长槽设置在底板9的中间，这样，与容纳长槽对应的转动推板4位于底板9的中间位置，使得顶出机构的受力更加平衡，提高设备的稳定性。
38.参见图1
‑
图3，所述驱动机构包括凸轮6、用于控制凸轮6转动的把手10以及设置在所述转动连接板5上的凸轮轴，所述凸轮6与所述凸轮轴转动连接，所述凸轮6包括远凸面以及近凸面；所述转动连接板5上设有用于避让所述凸轮6转动的避让槽。设置上述驱动机构，其工作原理如下：在初始状态时，凸轮6的近凸面与容纳长槽的底部接触；在需要将蜡型1往上顶出时，操控把手10，使得凸轮6转动且远凸面与容纳长槽的底面接触，由于远凸面距离凸轮6轴的距离大于近凸面距离凸轮6轴的距离，因此在远凸面与容纳槽底面接触时，凸轮6将凸轮6轴往上顶起，由于凸轮6轴设置在转动连接板5上，且转动连接板6设置在所述转动推板4的前端，因此凸轮6轴往上使得转动推板4的前端往上转动，从而实现转动顶出组件往上转动，从而将蜡型1顶出脱模；在合模时，往相反方向操作把手10，使得近凸面与容纳长槽的底面接触，即可完成转动顶出组件的复位。
39.参见图1
‑
图3，上述涡轮叶片蜡型顶出机构的工作原理是：
40.注塑机在注蜡之前，上模与下模处于合模位置，转动架处于水平状态，顶出部位于型腔内，并作为型腔的一部分，下模上设有用于容纳所述顶出部的容纳槽；注蜡时，注塑机启动，将熔融的蜡型1材料注入型腔内，注蜡完成之后，进入脱模的步骤；脱模的过程如下：首先，上模打开，此时分型面上半部分的蜡型1与上模脱离；接下来，驱动机构动作，驱动转动顶出机构围绕转轴7向上转动，具体地，转动架往上转动，设置在转动架上的叶片顶针2跟随转动，使得顶出部一边绕着转轴7转动，一边将蜡型1顶出，从而不仅使得蜡型1环绕着转轴7脱模，而且蜡型1在脱模的同时被顶起从而便于拿取，一个顶出动作同时完成脱模以及蜡型1取料的功能，简化脱模动作，极大地提高了工作效率；此外，转轴7的轴线与蜡型1的位置关系对应于发动机中心线与涡轮叶片的位置关系，在蜡型1围绕着转轴7脱模时，其动作状态与涡轮叶片在发动机上转动的状态一样，因此蜡型1围绕着转轴7脱模时，能够顺着蜡型1本身的几何特性与下模型腔完成分离，脱模自然且流程，防止蜡型1薄弱地方被撕扯破裂，同时避免了因蜡型1直线移动脱模而嵌入型腔导致脱模困难的问题；另一方面，在脱模过程中，先是上模与蜡型1分离，接着是下模与蜡型1分离，即脱模的过程分为两步，相比于现有技术中，三个部分的型腔同时与蜡型1分离的方式，避免了型腔内壁从三个不同的方向对蜡型1表面的拉扯，从而能够进一步对蜡型1薄弱的地方起到保护作用，极大地提高了蜡型1的成型质量。
41.一种利用注蜡方法生产涡轮叶片的模具，包括下模、上模、模腔以及所述的涡轮叶
片蜡型顶出机构；所述模腔包括设置在所述下模上的下模腔以及设置在所述上模上的上模腔，所述下模上设有用于容纳所述叶片顶针2的容纳槽；所述上模的一端通过铰接轴交接在所述下模的一端，所述铰接轴的轴线与所述转轴7的轴线重合。通过设置上述模具，由于上模的一端铰接在下模的一端，且铰接轴的轴线与转轴7的轴线重合，因此在开模时，上模围绕着转轴的轴线往上转动，这样，蜡型1与上模分离时，相当于蜡型1围绕着转轴的轴线转动进行脱模，由于转轴7的轴线与蜡型1的位置关系对应于发动机中心线与涡轮叶片的位置关系，在蜡型1围绕着转轴7脱模时，其动作状态与涡轮叶片在发动机上转动的状态一样，因此蜡型1围绕着转轴7脱模时，能够顺着蜡型1本身的几何特性与下模型腔完成分离，脱模自然且流程，防止蜡型1薄弱地方被撕扯破裂，同时避免了因蜡型1直线移动脱模而嵌入型腔导致脱模困难的问题。
42.本实施例中，所述容纳槽与所述圆弧形的叶片顶针2相匹配。由于圆弧形的圆心与转轴7的轴线重合，因此在圆弧形叶片顶针2围绕转轴7往上转动顶出蜡型1时，圆弧形叶片顶针2始终与容纳槽贴合匹配，从而保证顶出机构能够顺畅地完成顶出动作，避免出现卡壳的问题。
43.本实施例中，所述模腔有多个，所述多个模腔沿着所述转轴7的长度方向排列。这样，在生产小型的涡轮叶片时，通过在模具中设置多个模腔，能够使得模具获得足够大的空间，使得模具能够平稳地放置在注射床上，便于注塑时模具合模压紧，方便操作，且极大地提高了模具的产能。
44.上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。