专利名称：大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法
技术领域：
本发明涉及精密铸造方法领域，具体涉及一种大型薄壁机匣件的整体精密铸造方 法。
背景技术：
航空发动机中机匣类零件，直径尺寸较大，一般在Φ800 mm以上，壁厚较薄，结构 复杂，合金材料为高温合金。该类零件传统的制造工艺为采用不同的加工工艺加工各个单 体零件，然后用焊接加工方法，组焊成整体机匣。这种机匣加工成型方法，大量占用生产资 源，加工周期长，金属材料浪费大，成本高，零件重量重。某高温合金机匣铸件轮廓尺寸为Φ900πιπι，主体壁厚为2mm，内外、环由多个2mm厚 的斜支板连接，并带有多个15 40 mm厚的凸耳、凸台，壁厚不均，结构复杂，铸件一次浇注 成型、内部冶金质量控制、大型薄壁件的尺寸保证等工艺难度相当大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种大型薄壁机匣件的整体精密 铸造方法，节省了生产成本，缩短成产周期，大幅提高机匣件的推重比。实现本发明目的的技术方案是按如下步骤进行
(1)首先设计出蜡模电脑模型，然后根据电脑模型制备出蜡模，工艺参数为蜡料温度 68°C，注射压力2 3 MPa，保压时间180 200s ；
(2)把涂料涂在制好的蜡模表面，共涂15层，每涂一层后在其表面撒砂，然后自然干 燥，最后进行风干，当蜡模涂至第7层涂料后，对涂料层进行一次堵孔和挂网；
(3)涂料完毕后进行脱蜡并烧结制成机匣件型壳；
(4)在1550 1570°C下浇注，浇注时间22 27秒，形成机匣浇注件；
(5)最后对机匣浇注件热校形，首先对铸件进行划线及三坐标检测，确定铸件变形量和 变形部分，然后在校正胎具上找出铸件的受力点，根据变形量的大小确定加载重量，在铸件 进行热处理的同时进行热校正；
所述步骤(2)中的涂料中的粘接剂选用硅溶胶，1 7层粉料选用刚玉粉，8 15层粉 料选用刚玉粉或铝矾土，撒砂材料1 2层选用80 #或100 #刚玉砂，3 7层选用46 #或 60 #的刚玉砂，8 15层选用16/24煤矸石砂。所述步骤(2)中的干燥，其中自干时间为1 2层干燥24 36h，3 7层干燥24 小时，8 15层干燥12 24小时，所有涂料层风干时间4小时。与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是
采用高温合金机匣整体精铸的工艺方法一次铸造成型，突破了发动机薄壁环形件用焊 接方法成型的传统工艺方法，缩短了加工周期，节约了大量的金属原材料，提高了其性能， 增加了推重比，是发动机结构设计中的一次重大改进；
通过控制蜡模压制参数，保证蜡模尺寸精度，在型壳制造过程，通过强化、堵孔、套网等方法，制造高强度的型壳，满足高温合金液浇注的需求，调整铸件的浇注方案、调配浇注工 艺参数，保证铸件的成型及较好的内部冶金质量，在铸件热处理的同时，对铸件加载，进行 铸件热校型，使铸件尺寸满足要求，最终生产出冶金、尺寸符合要求的整体机匣精铸件；
在制壳过程中采用钢丝编网，然后在制壳到一定层数后，将网套挂在型壳上，加固型 壳，提高强度，对浇注过程中的型壳胀裂、跑火起到了良好的防护作用。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施 例
本实施例制备的某高温合金机匣铸件轮廓尺寸为Φ900πιπι，主体壁厚为2mm，内外、环 由多个2mm厚的斜支板连接，并带有多个15 40 mm厚的凸耳、凸台，具体的制备工艺步骤 如下
(1)首先采用UG快速成型技术设计出蜡模电脑模型，然后根据电脑模型制备出蜡模， 蜡料温度68°C，注射压力2 MPa ；保压时间180s ；
(2)把涂料涂在蜡模表面，共涂15层，具体工艺参数为，涂料料浆中的粘接剂选用硅溶 胶，1 7层粉料选用刚玉粉，8 15层粉料选用刚玉粉或铝矾土，撒砂材料1 2层选用 80 #或100 #刚玉砂，3 7层选用46 #或60 #的刚玉砂，8 15层选用16/ 煤矸石 砂，干燥参数中自干时间中的1 2层干燥M 36h，3 7层干燥M小时，8 15层干燥 12 M小时，所有涂料层风干时间4小时；涂料7层后先用80 Γ 00#的刚玉砂将孔填满， 然后使用铝矾土粉和硅溶胶搅拌成膏状，将孔端头封闭后进行干燥，再使用Φ 0. 5mnT Φ 3mm 的金属丝在型壳表面交错缠绕成网格状，网格尺寸15mnTl00mm ；
(3)涂料完毕后进行脱蜡并烧结制成机匣件型壳；
(4)在1550下浇注，浇注时间22秒，形成机匣浇注件；
(5)最后对机匣浇注件热校形，首先对铸件进行划线及三坐标检测，确定铸件变形量和 变形部分，然后在校正胎具上找出铸件的受力点，根据变形量的大小确定加载重量，在铸件 进行热处理的同时进行热校正。实施例2
(1)首先采用UG快速成型技术设计出蜡模电脑模型，然后根据电脑模型制备出蜡模， 蜡料温度68°C，注射压力3 MPa ；保压时间200s ；
(2)把涂料涂在蜡模表面，共涂15层，具体工艺参数为，涂料料浆中的粘接剂选用硅溶 胶，1 7层粉料选用刚玉粉，8 15层粉料选用刚玉粉或铝矾土，撒砂材料1 2层选用 80 #或100 #刚玉砂，3 7层选用46 #或60 #的刚玉砂，8 15层选用16/24煤矸石 砂，干燥参数中自干时间中的1 2层干燥M 36h，3 7层干燥M小时，8 15层干燥 12 M小时，所有涂料层风干时间4小时；涂料7层后采用堵孔和挂网的方法对涂料层进 行强化；
(3)涂料完毕后进行脱蜡并烧结制成机匣件型壳；
(4)在1570°C下浇注，浇注时间27秒，形成机匣浇注件；
(5)最后对机匣浇注件热校形，首先对铸件进行划线及三坐标检测，确定铸件变形量和 变形部分，然后在校正胎具上找出铸件的受力点，根据变形量的大小确定加载重量，在铸件进行热处理的同时进行热校正。
权利要求
1.一种大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法，其特征在于按如下步骤进行(1)首先设计出蜡模电脑模型，然后根据电脑模型制备出蜡模，工艺参数为蜡料温度 68°C，注射压力2 3 MPa，保压时间180 200s ；(2)把涂料涂在制好的蜡模表面，共涂15层，每涂一层后在其表面撒砂，然后自然干 燥，最后进行风干，当蜡模涂至第7层涂料后，对涂料层进行一次堵孔和挂网；(3)涂料完毕后进行脱蜡并烧结制成机匣件型壳；(4)在1550 1570°C下浇注，浇注时间22 27秒，形成机匣浇注件；(5)最后对机匣浇注件热校形，首先对铸件进行划线及三坐标检测，确定铸件变形量和 变形部分，然后在校正胎具上找出铸件的受力点，根据变形量的大小确定加载重量，在铸件 进行热处理的同时进行热校正。
2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法，其特征在于所述 步骤(2)中的涂料中的粘接剂选用硅溶胶，1 7层粉料选用刚玉粉，8 15层粉料选用刚 玉粉或铝矾土，撒砂材料1 2层选用80 #或100 #刚玉砂，3 7层选用46 #或60 #的 刚玉砂，8 15层选用16/24煤矸石砂。
3.根据权利要求1所述的一种大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法，其特征在于所述 步骤(2)中干燥，其中自干时间为1 2层干燥24 36h，3 7层干燥24小时，8 15层 干燥12 24小时，所有涂料层风干时间4小时。
全文摘要
本发明涉及精密铸造方法领域，具体涉及一种大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法。本发明节省了生产成本，缩短成产周期，大幅提高机匣件的推重比。技术方案是首先设计出蜡模电脑模型，然后根据电脑模型制备出蜡模，工艺参数为蜡料温度68℃，注射压力2～3MPa，保压时间180～200s；然后把涂料涂在制好的蜡模表面，共涂15层，每涂一层后在其表面撒砂，然后自然干燥，最后进行风干，当蜡模涂至第7层涂料后，对涂料层进行一次堵孔和挂网；涂料完毕后进行脱蜡并烧结制成机匣件型壳；在1550～1570℃下浇注，浇注时间22～27秒，形成机匣浇注件；最后对机匣浇注件热校形。
文档编号B22C3/00GK102091757SQ201010614898
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者屠晓林, 杨树林, 梁岩, 王铁军, 陈震 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司