一种用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具的制作方法

1.本实用新型涉及精密铸造技术领域，尤其涉及一种用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具。


背景技术：

2.随着市场对形态结构复杂的铸件需求日益增多，其中泵类、阀类零件占比较高，且此类零件的使用场景复杂，故对铸件要求较高，目前因熔模铸造精度高，表面质量好等优势，被市场广泛认可，但部分产品在熔模铸造制备蜡模时无法一体成型，需要分别制备后拼装组合。
3.现有粘接方法大多数采用“徒手拼装”、目视找正的方式进行，粘接导致的废品率较高，并且形位尺寸无法达到保证(如垂直度，平行度，圆柱度、同心度等)，从而影响零件的加工、装配，甚至会影响泵类零件的扬角、扬程，阀类零件的流速、流量，叶轮类零件的进出口直径等。并且因为没有合适的拼装辅助工具，导致粘接时需要操作人员反复观察调整，导致工作效率低。


技术实现要素：

4.根据上述提出的技术问题，而提供一种用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具。本实用新型主要利用通过中心立柱、定位导柱、蜡模定位柱及蜡模自身的定位设计多重定位的方法，尽可能保证拼装结果的精准程度，拼装结果趋近于唯一解，从而保证铸件形位尺寸。本实用新型采用的技术手段如下：
5.一种用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具，包括：
6.工具主体，包括基准板、下型定位板、定位导柱和上型定位板，所述基准板作为整体拼装工具的基准面，下型定位板安装在基准板上，上型定位板通过四根定位导柱安装在下型定位板上；所述下型定位板与上型定位板之间形成容纳空间，用于容纳主蜡模和上型蜡模；
7.自动顶出装置，安装在工具主体上，包括顶出板、弹簧、把手和压紧装置，所述顶出板放置在下型定位板上，主蜡模放置在顶出板上，上型蜡模与主蜡模上方进行粘接；所述弹簧安装在下型定位板上，并置于顶出板的下方，与顶出板底部接触；所述顶出板的两侧分别与压紧装置压紧连接，压紧装置通过螺栓与基准板相连；所述把手设有两个，分别安装在顶出板的两侧壁；
8.防偏心定位装置，与工具主体和自动顶出装置相连，用于对拼装的主蜡模和上型蜡模进行定位并保证垂直度。
9.进一步地，所述顶出板呈阶梯状，中间低四周高，由位于中间的底板和位于两侧的两个侧板组成，底板中部设有与主蜡模底部相同结构的凹槽，底板的背部与下型定位板配合定位，底板的底部与四个顶出弹簧接触。
10.进一步地，所述防偏心定位装置包括防偏心中心立柱和蜡模定位柱，所述防偏心
中心立柱的底部与基准板固定连接，并从下至上依次贯穿下型定位板、顶出板、上型定位板、主蜡模和上型蜡模并穿出；所述蜡模定位柱设有四个，均布于顶出板凹槽内，与主蜡模底部的预留定位孔相配合，保证主蜡模放入工具时的定位准确。
11.进一步地，所述下型定位板的最大尺寸为339*339*20mm，其中间部位设有200*200*6mm的方槽用于安装顶出板的底板，方槽槽底还设有四个深5mm的弹簧槽，用于放置四个顶出弹簧。
12.进一步地，所述基准板的材质为q235材料，表面光洁度为6.3，平面度为0.05，尺寸为500*500*20mm。
13.进一步地，所述上型定位板的尺寸为170*184*20mm，设有四个变径孔分别与四根定位导柱配合，保证上型定位板与基准板的平行度；上型定位板的中部设有与上型蜡模结构尺寸相同的空腔限位结构，使上型蜡模只能按设定角度经空腔限位结构垂直进入容纳空间内与主蜡模进行粘接拼装。
14.进一步地，所述压紧装置为下型压紧块，设有四个，均为75*30*10mm的碳钢方块，方块中部各开设一个φ18mm的通孔，通孔内配合连接有m16内六角螺栓，通过m16内六角螺栓贯穿下型压紧块并与基准板上开设的m16贯通螺纹孔相连，每两个下型压紧块与顶出板的一个侧板压紧连接，通过松紧四颗螺栓来控制下型压紧块的高度，以控制顶出板与下型定位板的间距。
15.进一步地，所述防偏心中心立柱用于保证主蜡模和上型蜡模对于基准板的垂直度，为φ10*300mm的中心立柱，底部开设有m10*20mm的外螺纹，与基准板中心开设的m10螺纹孔进行配合，中心立柱设计为可替换形式，避免因外力或其他原因导致中心立柱变形、偏离中心；中心立柱相对于基准板的垂直度小于0.1。
16.进一步地，所述蜡模定位柱为圆柱结构，尺寸为φ6*5mm，直径公差为
±
0.02mm，顶部为sr3的半球面。
17.较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
18.1、本实用新型提供的用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具，通过中心立柱、定位导柱、蜡模定位柱及蜡模自身的定位设计多重定位的方法，尽可能保证拼装结果的精准程度，拼装结果趋近于唯一解，从而保证铸件形位尺寸。
19.2、本实用新型提供的用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具，工具制作简单，操作便利，人为干扰因素少，可变量少，拼装后无需再次检测，在一定程度上极大的减小了操作人员的工作量，提高了生产效率及合格率，从而降低了铸造成本。
20.3、本实用新型提供的用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具，可通过更换顶出板、上型定位板、下型定位板，来用于不同产品，可以做到一工具多工件用。
21.基于上述理由本实用新型可在柱状、管状及泵类、阀类产品的熔模铸造蜡模拼装等领域广泛推广。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型工具的轴侧效果图。
24.图2为本实用新型工具的剖视装配图。
25.图3为本实用新型工具的俯视图。
26.图4为本实用新型粘接完成后的轴侧效果图。
27.图中：1-1、基准板；1-2、下型定位板；1-3、定位导柱；1-4、上型定位板；2-1、顶出板；2-2、弹簧；2-3、把手；2-4、压紧装置；3-1、防偏心中心立柱；3-2、蜡模定位柱。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1至图4所示，本实用新型提供了一种用于熔模铸造复杂蜡模的精准定位拼装工具，包括：工具主体、自动顶出装置和防偏心定位装置。
30.1、工具主体：由基准板1-1、下型定位板1-2、定位导柱1-3和上型定位板1-4组成。
31.(1)基准板1-1：用q235材料加工而成。保证表面光洁度为6.3。此板平面度要求0.05，尺寸为500*500*20mm，作为整体拼装工具的基准面，中心有m10螺纹通孔，底板有四处贯通的m16的螺纹孔。
32.(2)下型定位板1-2：最大尺寸为339*339*20mm，此板中间部位设有200*200*6mm的方槽用于安装自动顶出装置，方槽槽底另外设有四个深5mm的弹簧槽，用于放置顶出弹簧(弹簧2-2)。
33.(3)定位导柱1-3：设置4个，均匀分布，用于精准定位基准板、下型定位板、上型定位板，保证平行度及同心度。
34.(4)上型定位板1-4：尺寸为170*184*20mm，设有四个变径孔，四个变径孔分别与四根定位导柱1-3配合，通过4个定位导柱与下型定位板相连，保证上型定位板与基准板的平行度，保证与顶出板、中心立柱同心。上型定位板1-4的中部设有与上型蜡模结构尺寸相同的空腔限位结构，使上型蜡模只能按设定角度经空腔限位结构垂直进入容纳空间内与主蜡模进行粘接拼装，即进行两蜡模上定位点的配合和粘接，保证两蜡模的垂直度和拼装精准度。
35.2、自动顶出装置：由顶出板2-1、弹簧2-2、把手2-3和压紧装置2-4组成。
36.(1)顶出板2-1：呈阶梯状，中间低四周高，低部(底板)设有与主蜡模底部相同结构的凹槽。底板的背部与下型定位板方槽配合定位，底板的底部与四个顶出弹簧接触。
37.(2)压紧装置2-4：选用下型压紧块，设置四个，均为75*30*10mm的碳钢方块，方块中部各开有一φ18mm通孔，通过m16内六角螺栓贯穿下型压紧块通孔并与基准板的m16螺纹孔相连，通过松紧四颗螺栓来控制压紧块的高度，从而控制顶出板与下型定位板的间距。
38.自由状态时，弹簧仅受自动顶出装置的重力，未达到压力极限，属于舒张状态。拼装时，拧紧螺栓，保证顶出板和弹簧处于压紧状态，拼装结束后松开螺栓，压紧块上行，顶出
板自动弹起，两边设有把手2-3，可沿中心立柱抬起顶出板至上端后再取下蜡模，防止直接取出时蜡模和拼装工具的磕碰，造成蜡模的变形或损坏。
39.3、防偏心定位装置：由防偏心中心立柱3-1和蜡模定位柱3-2组成。
40.(1)防偏心中心立柱3-1：用于保证主蜡模和上型蜡模对于基准板的垂直度，图中为φ10*300mm的中心立柱，其底部开有m10*20mm的外螺纹，与基准板中心的m10螺纹孔进行配合，中心立柱设计为可替换形式，避免因外力或其他原因导致中心立柱变形、偏离中心。使用前需要使用测量仪器检查中心立柱相对于基准板的垂直度，要求垂直度小于0.1，如不合格需要更换中心立柱，同时可根据不同工件的尺寸加工不同直径的中心立柱。
41.(2)蜡模定位柱3-2：均布于顶出板凹槽内的四个尺寸为φ6*5mm的圆柱，直径公差为
±
0.02mm，圆柱顶部为sr3的半球面，与主蜡模底部的预留定位孔相配合，保证主蜡模放入工具时的定位准确。
42.本实用新型工具适用于柱状、管状及泵类、阀类产品的熔模铸造蜡模拼装。如图4所示，示意产品为泵类零件，使用本工具拼装后进行铸造，所得铸件按照客户要求进行型位尺寸的检测均合格。
43.本实用新型工具根据蜡模粘接需求进行制作，工具上下设有可替换定位板，对于同类产品或结构相近产品可通过更换定位板达到粘接不同产品的目的。
44.本实用新型工具结构简单，易于制作、制作成本低。同时可提高生产效率和成品率，较低了铸造成本。操作简单，受操作人员影响因素较小，做到真正的“降本增效”。
45.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。