专利名称：用于通过蜡模铸造来制造航空器涡轮机组叶片元件的壳模的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过蜡模铸造技术的航空器机械加工叶片元件群簇制造的领域。每个叶片元件可以是包括多个叶片的扇体，诸如低压分配器扇体或者可替代地可以是单独的叶片，诸如压气机或涡轮机转子盘叶片。本发明更具体地涉及群簇形壳模的设计，其中铸造金属以获得带有几个叶片的涡轮机组叶片元件。本发明涉及所有类型的航空器涡轮发动机组，特别是涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。
背景技术：
现有技术中使用蜡模铸造技术来同时制造几种航空器涡轮发动机组叶片元件，诸如分配器扇体或单独叶片，实际上是已知的。作为一个提示，精确蜡模铸造在于通过注射到模具中制造每个期望叶片元件的蜡模。在也是由蜡制造的铸造浇口上组装这些模，该铸造浇口本身连接蜡金属分配器，以能够构成群簇，然后将该群簇浸溃在不同物质中以围绕着它形成大致均匀厚度的陶瓷壳模。通过熔化蜡继续该方法，然后在陶瓷中留下它精确的型腔，通常通过安装在金属分配器上的浇口杯在该型腔内注入熔化的金属。冷却金属后，销毁壳模，分开金属部件和完成制造。该技术具有尺寸精确，能够减少甚至去除一些机械加工操作的优点。此外，它产生了非常令人满意的表面外观。更具体地，这样产生的壳模以致于上部铸件浇口安装在金属分配器周围，它们通过水平对准的第一端连接金属分配器。对其部件来说，它们的第二端连接上部供料环，该上部供料环也连通壳模叶片元件，更具体地连接这些元件的第一端部分，限定平台的型腔。金属分配器不仅给上部铸件浇口供料，也给中间流道供料，其端部连接安装在其周围的下部铸件浇口。因此，水平对准的下部浇口的第一端连接中间流道，同时它的第二端连接下部供料环，该下部供料环连通壳模叶片元件，更具体地连通与第一端相对的这些元件的第二端，也限定平台的型腔。尽管该方案迄今为止已经给出了令人完全满意的结果，然而该方案还是可以完善的，特别是在铸件精确性、铸件产量和铸件处理方面。
发明内容
因此，本发明的目的是针对上述缺点，与现有技术实施方式比较，提供至少部分解决方案。为了达到此目的，本发明的一个目的是用于通过蜡模铸造来制造多个航空器涡轮机组叶片元件的壳模，其中所述群簇形壳模包括:-多个壳模叶片元件，其中每个壳模叶片元件的目的是为了获得所述涡轮机组叶片元件之一，其中每个壳模叶片元件包括限定几个叶片的叶片部分；-具有中心轴线的金属分配器；-在金属分配器的中心轴线周围分布的多个金属铸件浇口，其中每个铸件浇口具有连接所述分配器的第一端。根据本发明，设计所述的壳模以仅通过所述铸件浇口将金属引入到壳模叶片元件中，其中这些浇口中每个浇口都有连接所述壳模叶片元件中一个壳模叶片元件的第二端，该第二端在金属分配器中心轴线的方向上偏移所述第一端。本发明首先值得注意地是它不再需要上部和下部供料环，它们以前是壳体。仅有直接地连接金属分配器的铸件浇口给壳模叶片元件供料，由于其减少的金属质量，这使得铸件产量相当可观地改善，以及冷却后铸件组织的处理也相当可观地改善了。当铸件浇口的数量优选地与壳模叶片元件的数量相同时，还进一步地改善了这些优点。在这种情况下，单个铸件浇口实际上与每个壳模叶片元件相关，所述每个壳模叶片元件包括限定几个叶片的叶片部分。因此，本发明值得注意得是它比叶片总数具有更少的铸件浇口。此外，由于本发明特定的特别结构，金属必须沿着分配器的输出和壳模叶片元件的输入之间更短的路径通过。因此，金属经受了更少的热损失效应，并且其流动性增加，其有利的结果是穿透到浅厚度的型腔中区域的改善能力。这产生了铸件金属的改善的铸件精确性，改善的冶金学坚固性和特别地减少的收缩。通过铸件浇口的倾斜也增加了金属进入到壳模叶片元件中的速度，这是由于它们的端部在分配器主轴线方向上的偏移所引起的。应该注意在分配器主轴线方向上该倾斜所引起的另外的阻碍由以前所存在的下部环和下部浇口的除去而部分或全部地被补偿了。最后，下部和上部供料环的去除预防了铸造后所获得的涡轮机组叶片元件的这两个环之间的施加应力。因此，降低了这些元件损坏的风险。每个壳模叶片元件优选地包括叶片部分，该叶片部分位于限定平台型腔的第一端部分和限定另一个平台型腔的第二端部分之间，其中每个铸件浇口的第二端连接壳模叶片元件之一的所述第一端部分，其第二端部分在金属分配器的中心轴线方向上偏移第一端部分，在与铸件烧口的第二端相对于其第一端偏移方向相同的偏移方向上。用这种结构，金属可以有利地在重力的作用下从其分配器的输出完全地流到远至壳模叶片元件的第二端部分，连续地经过铸件浇口，壳模叶片元件的第一端部分，这些元件的叶片部分。当用垂直对准的分配器中心轴线进行铸造时，特别会出现这种情况。填料速度然后进一步增加了。所述铸件浇口优选地是直的或弯曲的。在后面情况下，优选地曲率很小，带有非常大的曲率半径，这样可以认为它们等同于大致直的浇口。为了防止金属进入壳模元件中减慢，浇口自然地没有弯头或相似的部分。如上所述,壳模优选地包括和存在的壳模叶片兀件一样多的金属铸件烧口。壳模优选地包括在金属分配器中心轴线方向上从金属分配器延伸的中心托架，其中所述壳模叶片元件分布于所述中心托架的周围。例如，可以使用该中心托架以带有支撑壳模叶片元件的加强件。所述壳模优选地通过本领域技术人员已知的方式，由陶瓷制造。如上所述，每个壳模叶片元件的叶片部分限定几个叶片。因此，叶片元件专门用于获得多个叶片，诸如低压分配器扇体。
在分配器中心轴线周围分布的这些叶片元件的数量在扇体中每个扇体都包括几个叶片的情况下，例如，可以从3到10变化。本发明的另一个目的是使用上述壳模实施通过蜡模铸造来制造多个航空器涡轮机组叶片元件的方法。金属优选地在带有垂直对准的金属分配器中心轴线的壳模中进行铸造，这样金属铸件浇口的第一端位于这些浇口的第二端的上方。在下面非限制性的详细描述中将呈现本发明的其它优点和特征。
下面的说明书是参考附图进行的，其中图1表示意欲通过使用本发明的方法获得的涡轮机组叶片元件的立体图，其中所述叶片元件采用低压分配器扇体形式。图2到图4表示用于生产在本发明的蜡模铸造的制造方法中所使用的壳模的蜡模的立体图，目的是获得图1的元件。图4a表示蜡屏障和蜡复制品叶片的后缘之间的间隔距离的示意图。图5表示使用图2至4中所示蜡模所获得的壳模的立体图。图5a表示蓄热器屏障和壳模叶片元件的后缘之间的间隔距离的示意图。图6表示安装有多个热绝缘条带的壳模的示意图，该多个热绝缘条带在壳模的至少部分外表面上形成表面。图7仅仅是提供一种信息，表示采用单独转动叶片形式的另一种涡轮机组叶片元件的立体图。图8和图9表示用于生产在蜡模铸造的制造方法中所使用的壳模的蜡模的立体图，目的是获得图7的元件。图10表示蜡屏障和蜡复制品叶片的后缘之间的间隔距离的示意图。图11表不使用图8和图9中所不腊I旲所获得的壳I旲的立体图。图1la表示蓄热器屏障和壳模叶片元件的后缘之间的间隔距离的示意图。图12表示安装有多个热绝缘条带的壳模的示意图，该多个热绝缘条带在壳模的至少部分外表面上形成表面。
具体实施例方式参考图1，表示航空器涡轮机组涡轮机的低压分配器扇体I。该扇体包括位于第一端4和第二端6之间的多个叶片2。第一端4和第二端6分别形成外环的角度扇体和内环的角度扇体，每个角度扇体都包括限定主燃气流10的平台8。扇体8除了具有空气动力学作用外，每个端部还包括能够使该叶片元件安装在涡轮机组模块中的常规结构。本发明寻求通过蜡模铸造方法制造分配器扇体I，现在参考附图2至6描述其优选的实施方式。首先，生产蜡模，也称为复制品，在其周围会适时地形成陶瓷的壳模。在图2至图4中，表示相对于后来用金属填料的壳模的位置而倒置的模型100。该倒置位置有利于组装构成蜡模的不同元件的操作，现在就描述它。
模型100首先有用于金属分配的部分，附图标记为12a。它采用圆柱形或圆锥形实心旋转体形式，其中心轴线14a与整个蜡模100的中心轴线重合。该轴线14a垂直对准，因此认为其代表高度方向。该分配部分12a直接地连接定位于其上的特定模具16。分配部分12a的上端是较大直径的端部18a，多个部分20a从端部18a径向地延伸以形成几个铸件浇口。在这种情况下，有在轴线14a周围分布两两间隔120°的三个部分20a。因此，每个部分20a包括与分配部分12a的加宽端端部18a连接的第一端21a，并且以直线或稍微弯曲的曲线延伸达到第二端22a。第一端21a和第二端22a在轴线14a的方向互相偏移，第一端位置低于第二端。形成浇口 20a的每个部分和水平之间倾斜的平均角度是5°和45°之间。对于形成铸造浇口的每个部分20a，蜡/陶瓷支架23a可以包括在分配部分12a和部分20a的第二端22a之间。此外，图1中所示的涡轮机组分配器扇体的蜡复制品Ia连接每个第二端22a。该复制品Ia因此包括多个相邻叶片2a，定位在连接叶片的第一端4a和第二端6a之间。第一端4a和第二端6a分别形成外环角度扇体和内环角度扇体，每个角度扇体都包括平台8a，除了平台8a，每个端部也包括对应于图1中所示结构的常规结构，用于在涡轮机组模块中安装分配器扇体I。叶片2a和第一端4a和第二端6a —个接一个顺序的方向是蜡叶片扇体Ia的径向方向，其中优先地该径向方向大致平行于轴线14a的方向，即，平行于复制品100的高度方向。因此，蜡叶片扇体Ia向上延伸，同时位于轴线14a的周围，也在中心蜡托架24a的周围，该中心蜡托架24a从分配部分12a的端部18a以该相同的轴线延伸。托架24a优选地具有带轴线14a的杆形形状，它延伸一直到它接近蜡叶片扇体Ia的第二端6a。而且，如图2中可以看出，对于每个蜡叶片扇体la，蜡/陶瓷支架25a可以安装在中心支撑杆24a的顶端和扇体Ia的第二端6a之间。以相同的方式,腊/陶瓷支架27a连接不同扇体Ia的它们相邻的第二端6a之间。蜡扇体Ia形成蜡复制品100的外围壁。它们互相周向地间隔，向内限定居中于轴线14a上的内部空间28a，其中中心支撑杆24a位于该内部空间28a中。安装用于屏蔽在这些屏障29a周围要获得的将来壳模元件的多个蜡屏障以形成位于该内部空间28a内的蓄热器屏障。每个屏障29a与其相对位置的单个蜡叶片扇体Ia相关联。更精确地，每个屏障具有不厚的大致平的，正方形或长方形的形状，例如，只有几毫米厚。屏障29a，大致与垂直方向平行，位置与蜡叶片2a后缘的相对。这些后缘30a因此在轴线14a的方向朝壳模的内部对准，相反，径向朝向外部对准的前缘31a构成了复制品100的外围。每个屏障29a通过加强件32a连接中心支撑杆24a，加强件32a也具有更小直径的杆形状。如图4中所看出的，每个屏障29a因此相对在第一端4a和第二端6a之间叶片2a延伸。换而言之，这样设计以致于在复制品100的径向方向上，每个屏障29a仅与叶片2a相对，即，它在中心轴线14a的方向上不充分延伸，因为它要与第一端4a和第二端6a相对。在图4中，示意了每个屏障29a非常靠近后缘30a的事实，因为两个元件之间的间隔距离A在2mm和50mm之间，甚至更优先地在IOmm到35mm数量级之间，其中该距离沿着后缘30a基本恒定。当蜡复制品100已经生产时，以本领域技术人员所已知的方式，通过在连续物质中浸溃和镀液，在其周围制造陶瓷壳模200。图5中表示所获得的壳模200，它的通常形状也是群簇形状，它自然地包括与蜡复制品100的元件相似的元件。现在将描述这些壳模元件，壳模表示为相对于后来用金属填料的壳模的位置而倒置。第一元件是金属分配器，附图标记为12b，它因此具有圆柱形或圆锥形空的旋转体形状，其中心轴线14b与壳模200的中心轴线重合。该轴线14b垂直对准，因此认为其代表高度方向。该分配器12b直接地连接定位于其上的圆锥形浇口杯35。分配器12b的上部部件结束于较大直径的中空端部18b，多个金属铸件浇口 20b从中空端部18b径向地延伸。在这种情况下，有在轴线14b周围分布两两间隔120°的三个铸件浇口 20b。因此，每个铸件浇口 20b因此包括与分配器12b的加宽端28a连接的第一端21b，并且以直线或稍微弯曲的曲线延伸达到第二端22b。第一端21b和第二端22b在轴线14b的方向互相偏移，第一端位置低于第二端。每个铸件浇口 20b和水平之间倾斜的平均角度是5°和45°之间。每个铸件浇口 20a因此设计为中空的并且设计为形成蜡20a排除后用于金属流动的管道。在这种情况，支架23b可以包括在分配部分12b和每个铸件浇口 20b的第二端22b之间。定位从每个第二端22b延伸的壳模叶片元件lb。这些元件Ib被称为叶片，因为，蜡复制品Ia移除后，每个内部形成了对应于分配器I扇体之一的型腔。叶片元件lb，也称为壳模分配器扇体，因此包括限定相邻叶片的型腔的叶片部分2b,其中该位置2b位于第一端部4b和第二端部6b之间。端部分4b, 6b分别限定角度外环扇体的型腔和角度内环扇体的型腔，它们每个都包括平台8b的型腔。除了平台Sb，每个端部分也包括用于在涡轮机组模块中安装分配器扇体I的常规结构的型腔。叶片部分2b和端部分4b，6b —个接一个顺序的方向是壳模叶片元件Ib的径向方向，其中优先地该径向方向大致平行于轴线14b的方向，即，平行于壳模200的高度方向。为了在后来阶段能够只在重力作用下提供有效铸造，在轴线14b的方向上，铸件浇口 21b的第一端相对于铸件浇口 22b的第二端的偏移方向与叶片元件Ib的第一端部分4b相对于第二端部分6b的偏移方向相同。因此，叶片元件Ib向上延伸，同时位于轴线14b的周围，也在中心托架24b的周围，该中心托架24b从分配器12b的端部18b以该相同的轴线延伸。托架24b优选地具有带轴线14b的中空圆柱体形状，它延伸一直到它接近叶片元件Ib的端部6b。而且，如图5中可以看出，对于每个叶片元件lb，支架25b安装在中心支撑圆柱体24b的上端和元件Ib的第二端6b之间。以相同的方式，支架27b连接不同元件Ib的它们相邻的端部分6b之间。壳模叶片元件Ib形成壳模200的外围壁。它们互相周向地间隔，向内限定居中于轴线14b上的内部空间28b，其中中心支撑圆柱体24b位于该内部空间28b中。在该内部空间28b中，安装多个屏障形成蓄热器。每个屏障29a与其相对位置的单个壳模叶片元件Ib相关联。更精确地，每个屏障具有不厚的大致中空和平的正方形或长方形的形状，例如，只有几毫米厚。屏障29b，大致与垂直方向平行，位置与叶片部分2b后缘区域相对。这些后缘区域30b因此在轴线14b的方向朝壳模的内部对准，相反，径向朝向外部对准的前缘区域31b构成了壳模200的外围。每个屏障29a通过加强件32b连接中心支撑圆柱体24b，加强件32b也具有更小直径的中空杆形状。如图5b中所看出的，每个屏障29b因此相对在第一端部分4b和第二端部分6b之间叶片部分2b延伸。换而言之，这样设计以致于在壳模200的径向方向上，每个屏障29b仅与叶片部分2b相对，即，它在中心轴线14b的方向上不充分延伸，因为它要与第一端部分4b和第二端部分6b相对。在图5a中，示意了每个屏障29b非常靠近后缘区域30b的事实，因为两个元件之间的间隔距离B也在Imm和40mm之间，甚至更优先地在IOmm到20mm数量级之间，其中该距离沿着每个后缘区域30b基本恒定。区域30b所限定的后缘的数量自然地与叶片元件Ib所限定的叶片数量相同，例如，在6和10个之间。上述所有的壳模元件都由单个陶瓷件在单个步骤中产生的。陶瓷壳模的厚度例如小至仅几个毫米厚度的数量级。注意到如同用蜡复制品100—样，在壳模200中，铸件浇口20b、叶片元件Ib和屏障29b的数量都是相同的。然而，单个屏障关联几个壳模叶片元件，这并不超出本发明的范围。获得壳模和移除其内所包裹的蜡复制品100后，在专用的窑炉中将壳模预加热到高温，例如1150°C，以有助于铸造期间壳模中金属的流动性。应该注意到在壳模200形成前，浇口杯35优选地固定连接蜡复制品100，这样在形成期间该模的一部分要求杯35形状。现在将要描述的热绝缘表面48的应用步骤优选地在预加热前实施。它在于用多个热绝缘条带覆盖壳模的外表面，该热绝缘条带在这种情况下由石棉制造，所有都具有相同的厚度和具有相同的热阻，只有热绝缘条带的位置和宽度对每个热绝缘条带来说是特定的。作为可替代的方案，可以选择具有不同密度，例如单或双密度的这些条带的特定厚度。这首先涉及多个第一条带50a,每个与壳模叶片元件Ib相关联。每个第一条带50a沿着其相关联元件Ib的整个长度，在该元件的径向方向上围绕着它的相关联元件lb，SP，该条带以360°围绕着相关元件Ib的叶片部分2b和两个端部分4b、6b。该第一条带不覆盖铸件浇口 20b，在轴线14b方向向下对准的端部分6b的部分保持不被覆盖。而且，该部分不被构成热绝缘表面48的任何条带所覆盖。这些条带50a由石棉制成，优选地单密度石棉制成。第二条带50b，也由石棉制成，优选地单密度石棉制成，也每个都与壳模叶片元件Ib相关联,部分地覆盖第一条带50a。实际上,每个第二条带50b在相关联元件Ib的径向部分上围绕其相关联元件lb，包括第一端部4b和叶片部分2b，但是不包括第二端部6b。该第二条带50b因此在相关的叶片部分2b和第二端部6b之间连接处停止。在这种情况下，每个第二条带绕着壳模叶片元件Ib的径向方向延伸360°，但是因此仅仅覆盖其径向部分。第三条带50c然后施用于围绕壳模200周边，以覆盖铸件浇口 20b，壳模叶片元件Ib的第一端部分4b，还有它们叶片部分2b的上部径向部分。在这种情况下，这可以是在叶片部分2b的总径向长度大致一半长度延伸的部分，或者是该长度的40%到50%。该第三条带50c，优选地单密度，绕着轴线14b延伸360°，因此安装在壳模200的周边。它覆盖的上述元件中，只有径向位于朝向该壳模外部的部分被第三条带50c直接覆盖了，特别是叶片部分2b的前缘区域31b。第四条带50d，优选地双密度，部分地覆盖绕着壳模200周边的第三条带50c，以仅仅覆盖铸件浇口 20b。该第四条带50d，绕着轴线14b延伸360°，因此不覆盖壳模的下部分。特别地，该第四条带不覆盖元件lb。第五条带和最后条带50e，优选地双密度，然后以360°绕着轴线14b施用，以覆盖一部分其它条带50a-50c和围绕壳模200的周边，这样只覆盖壳模叶片元件Ib的整个径向长度，不覆盖铸件浇口 20b。应该注意到在意欲覆盖铸件浇口 20b的条带50c、50d的情况下，当支架23b安装在这些铸件浇口和分配器12b之间时，这些相同的条带优选地所有沿着这些铸件浇口被直接支撑，带有允许上支架23b通过的狭缝。以相同的方式，第一和第二条带50a、50b可以被支撑靠着位于径向朝向壳模内部的屏障29b的表面，而不直接接触叶片元件Ib的后缘区域30b。这使得应用这些条带更容易。应该注意到可以通过本领域技术人员认为合适的任何方法连接条带，诸如使用金属丝。上述条带50a_50e特别的设置使得壳模中金属铸件能够获得令人满意的冶金学坚固性，尤其是由于在每个叶片元件Ib的径向方向上，沿着每个叶片元件Ib的表面48的热阻梯度的存在。而且，该梯度在轴线14b的方向上 在整个壳模上延伸。更具体地，这些条带的定位能够使金属在壳模中铸造后如下所述进行固化。开始时，金属首先在条带50b的下端,第二端部6b中固化。条带50b和50c的上端相对于条带50a偏移的事实使得金属在位于条带50c下端和第二端部分6b之间的叶片部分2b的区域中固化，条带50d和50e的设置使得金属能够在第一端部分4b中固化。分配器的金属因此从底部到顶部逐步固化，获得高度的冶金学坚固性。当用这种施用的表面48从预加热移除壳模时，离开熔炉的金属因此通过如图5中所示的杯35被铸造成型腔，带有相对于该图中所示位置倒置的壳模，S卩，带有顶部开口的杯35，还有垂直对准的轴线14b。在该位置，铸件浇口 20b的第一端21b然后位于第二端22b上部。熔融的金属由此连续地进入杯35、分配器12b、铸件浇口 20b、然后壳模Ib的叶片元件，只是在重力作用下流动。应该注意在铸造之前，中心托架24b在其端部密封，这样它就不会被填充金属，这样铸造金属在进入叶片元件Ib之前必须经过铸件浇口 20b。屏障29b也因此没有金属，并且可以或不可以保持蜡29b位于内部。支架23，加强件32b和支架27b优先地填充有陶瓷。屏障的作用是当预加热壳模200时，存储热，并且在铸造期间将热返还给面对的后缘区域30b，以确保由于金属令人满意的流动性而产生的令人满意的填充，这有利于该金属穿入到薄厚度的型腔中。金属冷却和销毁壳模后，分配器扇体I与群簇分离用于可能的机械加工操作，精加工操作和检验操作。参考图7，表示航空器涡轮机组涡轮机的单独转子叶片I。本发明并没有覆盖图7和后面图中所示的实施方式，仅仅用于帮助理解本发明。不像图1中所示的扇体，该叶片只有单叶片2，在这种情况下，该单叶片2位于第一端4和第二端6之间。为了通过蜡模铸造方法制造图7的叶片1，在图8到图12中示出了该实施例的实施方式。在这些图中，与图1至图6的元件具有相同附图标记的元件是相同或相似的元件。随后观察到两种方法之间的更大相似性；仅几个小差异是明显的，实质上引起单独叶片和分配器扇体之间形状的差异。因此，在图8中所不和图9中部分所不的腊复制品100中，可以看出尽管铸件烧口20a的数量还是与单独蜡叶片Ia的数量相同，但是蜡/陶瓷支架23a的数量相反要少些。例如，仅仅包括4个支架23a，而且这些支架可以直接地连接在蜡复制品100上已经安装的杯35。相似地，蜡/陶瓷支架25a的数量可以制造的少些，并且例如可以是4个。这些支架25a连接中心支撑杆24a的上端，并且连接蜡/陶瓷支架27a，该蜡/陶瓷支架27a将叶片Ia互相连接起来。在这方面，每个单独蜡叶片Ia在其根部，即连接其端部6a的根部有蜡配重7a。每个配重7a向下延伸，相对于叶片Ia的前缘31a，并且距离其一段距离，优选地较短距离。然后，这些配重7a通过支架27a连接在蜡复制品100的周边。在铸造期间，金属穿入在这些配重7a周围所形成的壳模的腔室7b中。这些腔室能够防止转子叶片根部中收缩。这些腔室的另一个作用是当发生铸造和冷却时，在这些腔室中集中不期望的冶金学沉积物，因此对所获得的涡轮机组叶片的冶金学坚固性没有影响。在该结构中，安装关联所有叶片Ia的单个蜡屏障29a。该屏障29a具有居中于轴线14a的旋转体形状，例如，圆柱体或圆锥体，关于叶片仍旧具有图10中所示的相同的间距特征。屏障29a在轴线14b方向上的位置和尺度与前述实施方式的屏障29a的位置和尺度相同或相似。它使用形状像薄肋的加强件32a连接中心支撑杆20a。而且，这些轻微的结构修改必须转到图11中所示壳模200的结构上。上述复制品100的所有元件产生了用带有字母“b”的相同数字根表示的壳模元件。在这方面，应该注意到单个的蓄热器屏障29b相对于后缘区域30b也具有间隔特征，如图1la中已经示意出的。以与前述实施方式相同或相似的方式完成预加热的随后操作，金属的铸造和冷却。只有热绝缘表面48的施用与参考图6所述的不同。实际上，参考图12，热绝缘表面48首先包括第一条带52a，每个都与壳模叶片元件Ib相关联，其中每个条带在相关联元件Ib的径向部分上围绕其相关联元件lb，只包括从第二端部6b延伸的叶片部分2b的下部。这可以是延伸了叶片部分2b总径向长度10%至30%的部分。然后施用位于居中于轴线14b的环形空间54内和在腔室7b和前缘区域31b之间限定的第二条带52b。第二条带52b居中于轴线14b，并且这样定位以覆盖第一条带52a和外部围绕每个叶片元件Ib的径向部分，包括从第二端部6b延伸的叶片部分2b的下部。优选地这是与第一条带52a所覆盖的部分长度相同或相似长度部分,或者在向上方向上延伸轻微超过条带52a。条带52a和52b优选地具有单密度。
第三条带52c优选地具有单密度，围绕壳模200周边，以覆盖每个壳模叶片元件Ib的径向部分，包括第一端部分4b和叶片部分2b的一部分，但是不包括第二端部分6b。在这方面，应该注意到第二条带52b和第三条带52c具有面对面的端，限定了居中于轴线14b的它们之间的环形视窗56，其中壳模200没有条带。当所有条带已经安装时，该视窗56保持可以具有20mm到60mm数量级的高度。最后，第四条带52d和第五条带52e，每个都具有双密度，叠置在一起，这样每个都围绕壳模200的周边，这样它们只覆盖铸件浇口 20b。这两个条带也绕着轴线14b延伸360。。此外，有双密度的第六条带52f，与第三条带52c —起围绕在壳模200周边，以覆盖每个壳模叶片元件Ib的径向部分，包括第一端部分4b叶片2b的一部分，但是不包括第二端部分6b。该第六条带52f延伸远至环形视窗56，没有密封它。对于它的部分，绕着轴线14b延伸360°的单密度的第七条带52g围绕壳模200的周边，以覆盖径向地向外部对准的腔室7b的表面，以及第二端部6b的径向端。通过相似的方式，双密度的第八条带52h以360°围绕壳模200的周边，并且部分地覆盖该第七条带52g，以覆盖径向地向外部对准的腔室7b的表面，但是不覆盖第二端部6b的径向端。最后，第九条带52i大致与其所居中的中心轴线14b正交，并且它从该中心轴线14b径向地延伸直到它覆盖所述第八条带52h的周向端。该最后条带52i由此能使表面48接近壳模200的下端。应该注意到在条带52d和52e意欲覆盖铸件浇口 20b的情况下，当支架23b安装这些铸件浇口和分配器12b之间，这些相同的条带优选地所有都沿着这些铸件浇口而被直接支撑，带有允许上支架23b通过的狭缝。在这种情况下，可以通过本领域技术人员认为合适的任何方法连接条带，诸如使
用金属丝。上述条带50a_50i特别的设置使得壳模中金属铸件能够获得令人满意的冶金学坚固性，尤其是由于在每个叶片元件Ib的径向方向上，沿着每个叶片元件Ib的表面48的热阻梯度的存在。而且，该梯度在轴线14b的方向上在整个壳模上延伸。更具体地，这些条带的定位能够使金属在壳模中铸造后如下所述进行固化。开始时，金属开始在位于视窗56区域中没有石棉的区域中固化。层52a、52b和52c，52f的设置使得金属然后在视窗每侧的叶片部分2b中对称地固化，随后在第二端部6b和叶片部分2b的上部总是对称的。最后，在第一端部分4b中完成金属的固化。本领域技术人员自然可以对上述仅仅是非限制性实施例进行各种修改。
权利要求
1.用于通过蜡模铸造来制造多个航空器涡轮机组叶片元件(I)的壳模(200)，其中所述群簇形壳模包括: -多个壳模叶片元件(lb)，其中每个壳模叶片元件的目的是为了获得所述涡轮机组叶片元件(I)之一，其中每个壳模叶片元件(Ib)包括限定几个叶片的叶片部分(2b)； -具有中心轴线(14b)的金属分配器(12b);和 -在金属分配器的中心轴线(14b)周围分布的多个金属铸件浇口(20b)，其中每个铸件浇口具有连接所述分配器(12b)的第一端(21a); 其特征在于:设计所述壳模(200)以仅通过所述铸件浇口(20b)将金属引入到壳模叶片元件(Ib)中，其中这些浇口中每个浇口都有连接所述壳模叶片元件(Ib)中一个壳模叶片元件的第二端(22b)，该第二端在金属分配器(12b)的中心轴线(14b)的方向上偏移所述第一端(21a)。
2.根据权利要求1所述的壳模，其特征在于:每个壳模叶片元件(Ib)的叶片部分(2b)位于限定平台(8b)型腔的第一端部分(4b)和限定另一个平台(8b)型腔的第二端部分(6b)之间，其中每个铸件浇口(20b)的第二端(22b)连接壳模叶片元件(Ib)之一的所述第一端部分(4b),其第二端部分(6b)在金属分配器(12b)的中心轴线(14b)方向上偏移第一端部分(4b),在与铸件烧口的第二端(22b)相对于其第一端(21b)偏移方向相同的偏移方向上。
3.根据权利要求1或2所述的壳模，其特征在于:所述铸件浇口(20b)是直的或弯曲的。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的壳模，其特征在于:它包括和存在的壳模叶片元件(Ib) —样多的金属铸件浇口(20b)。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的壳模，其特征在于:它包括在金属分配器(12b)的中心轴线(14b)方向上从金属分配器(12b)延伸的中心托架(24b)，其中所述壳模叶片元件(Ib)在所述中心托架(24b)周围分布。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的壳模，其特征在于:它是由陶瓷制成。
7.—种通过蜡模铸造来制造多个航空器涡轮机组叶片元件(I)的方法，其特征在于:使用根据前述权利中任一权利要求所述的壳模(200 )来实施该方法。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:在壳模(200)中铸造金属，该壳模(200)带有垂直对准的金属分配器(12b)的中心轴线(14b),这样金属铸件烧口(20b)的第一端(21b)位于这些铸件浇口的第二端(22b)之上。
全文摘要
本发明涉及用于通过蜡模铸造来制造航空器涡轮机组叶片元件的壳模(200)，包括多个壳模叶片元件(1b)，其中每个壳模叶片元件的目的是为了获得所述涡轮机组叶片元件，其中每个壳模叶片元件包括限定几个叶片的叶片部分(2b)；金属分配器(12b)；在分配器的中心轴线(14b)周围分布的多个金属铸件浇口(20b)，其中每个铸件浇口具有连接分配器(12b)的第一端(21a)。根据本发明，设计所述壳模(200)以仅通过铸件浇口(20b)将金属引入到壳模叶片元件(1b)中，其中这些浇口中每个浇口都有连接壳模叶片元件(1b)中一个壳模叶片元件的第二端(22b)，该第二端在金属分配器(12b)的中心轴线(14b)的方向上偏移第一端(21a)。
文档编号B22C13/08GK103212670SQ20131002735
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月24日 优先权日2012年1月24日
发明者迪迪尔·古尔彻, 蒂博·达隆 申请人:斯奈克玛