[发明专利]精密复合测具、砂芯定位方法及航空发动机铝镁合金铸件

说明书

本发明公开了一种精密复合测具，砂芯定位方法及其应用，精密复合测具用于装设在铸箱上以对铸箱上的砂芯进行测量和定位，精密复合测具包括：支撑在铸箱上并与铸箱可拆卸连接的安装板，安装板上设有用于对组装在铸箱上的砂芯进行中心位置、角向位置和高度测量的第一测量件，以及用于找寻砂芯的定位孔位置并对砂芯进行测量位置定位的第二测量件。本发明的精密复合测具，其结构简单，容易装夹和拆卸。第一测量件通过调节中心位置、角向位置和高度的位置精度，实现复杂砂芯安装定位，第二测量件通过定位砂芯的定位孔位置，有效避免被砂芯复杂部位遮挡，导致测量准确性低的问题，保证铸型的精度和铸件质量。

技术领域

本发明涉及航空发动机砂型铸造领域，特别地，涉及一种精密复合测具。此外，本发明还涉及一种包括上述精密复合测具的砂芯定位方法及其应用。

背景技术

航空发动机中机匣类零件，例如前机匣等，其尺寸一般较大，壁厚较薄，结构复杂，主要形状为螺旋锥体结构，构成材料一般为高温有色合金。新型航空发动机铝镁合金铸件尺寸精度要求越来越苛刻，目前铸件毛坯状态尺寸要求已提升至CT6～CT7级，传统的尺寸控制方式已难以满足设计图纸尺寸要求，迫切需要改良砂芯组合过程中的尺寸控制手段，提高铸件尺寸精度。

发明内容

本发明提供了一种精密复合测具、砂芯定位方法及其应用，以解决传统砂芯组合过程中的尺寸控制手段无法满足铸件尺寸精度的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种精密复合测具，精密复合测具用于装设在铸箱上以对铸箱上的砂芯进行测量和定位，精密复合测具包括：支撑在铸箱上并与铸箱可拆卸连接的安装板，安装板上设有用于对组装在铸箱上的砂芯进行中心位置、角向位置和高度测量的第一测量件，以及用于找寻砂芯的定位孔位置并对砂芯进行测量位置定位的第二测量件。

进一步地，第一测量件采用用于与砂芯的中心孔相匹配并插入至砂芯底部和贯穿安装板的测量杆；测量杆设有用于控制测量杆向中心孔方向移动的第一控制件。

进一步地，第二测量件采用贯穿安装板的旋转式测量杆，旋转式测量杆与测量杆的距离大于80mm；旋转式测量杆设有用于限制旋转式测量杆周向转动的第一限位件，设有用于控制旋转式测量杆沿轴向向铸箱方向移动的第二控制件，旋转式测量杆靠近定位孔的一端设有径向延伸的凸缘，凸缘的自由端设有沿铸箱方向延伸并插入定位孔的测头。

进一步地，旋转式测量杆远离定位孔的一端设有用于周向转动旋转式测量杆的把手；安装板还包括限制旋转式测量杆轴向转动的第二限位件。

进一步地，精密复合测具还包括多根用于支撑精密复合测具的支撑件，支撑件间隔布设在铸箱上；支撑件采用立柱，立柱间隔布设。

进一步地，安装板上设有贯穿安装板并与铸箱上的定位销可拆卸连接的通孔；第一测量件设有用于观测砂芯的中心位置、角向位置和高度的观测台；第二测量件设有用于定位定位孔位置的观测台。

根据本发明的另一方面，还提供了一种砂芯定位方法，其包括上述精密复合测具，包括以下步骤：S1：将砂芯组装在铸箱上，进行初始定位；S2：将精密复合测具安装在铸箱上；S3：将第一测量件插入砂芯的中心孔测量砂芯的中心位置、角向位置和高度，调整砂芯位置，达到预装要求；S4：将第二测量件插入砂芯的定位孔，如若不能插入，则调整砂芯位置，直至第二测量件插入砂芯的定位孔，完成砂芯的定位，除去精密复合测具。

进一步地，S1中将砂芯组装在铸箱之前，将砂芯与铸箱接触部位涂覆粘结剂，或者，S1中进行初始定位后，在砂芯与铸箱连接处涂覆粘结剂；S4中将第二测量件插入砂芯的中心孔之前，将第二测量件下沉5mm～10mm，防止砂芯凸出部位遮挡。

进一步地，砂芯的定位方法还包括将砂芯与铸箱接触部位的粘结剂进行烘烤；烘烤温度为600℃～700℃，烘烤时间为15s～30s。