一种防止叶片蜡模变形的工装和方法
【专利摘要】本发明提出一种防止叶片蜡模变形的工装和方法，工装包括支撑架、调节装置、挂钩；支撑架为长方形垂直框架结构；支撑架的两侧框柱安装有高度调节装置；支撑架顶部框杆上分布有若干对挂钩，挂钩为L型，挂钩根部焊接于顶部框杆边缘，每对挂钩相互平行且均垂直于顶部框杆，每对挂钩之间间距不大于叶片蜡模倒梯形内浇口的梯形下底长度；挂钩表面由圆柱海绵包裹。本发明将内浇口设计为倒梯形内浇口，将其直接倒挂在工装挂钩上，因挂钩有海绵结构支撑，平行方向直接卡紧蜡模，因此不会对其造成损伤，同时，利用蜡模自身重力顺着叶身主轴方向垂直向下，减小重力导致的塌腰现象，避免蜡模阶段的形变。
【专利说明】一种防止叶片蜡模变形的工装和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机叶片熔模精密铸造【技术领域】，具体为一种防止叶片蜡模变形的工装和方法。
【背景技术】
[0002]早期的低压涡轮叶片大多数采用塑性好的变形高温合金的锻造毛坯。随着现代航空发动机技术发展的需要，涡轮叶片的材料采用铸造高温合金已占主导地位。因此，低压涡轮叶片越来越多的采用铸造高温合金毛坯。低压涡轮叶片具有细而长的特点，采用熔模精密铸造其蜡模变形严重。对于短宽型高压涡轮叶片蜡模来讲，传统的方法是将压制成型的蜡模直接放在铺设有海绵垫的转运箱中，其变形不是很大，可以满足叶片的尺寸公差要求。对于低压涡轮叶片(典型叶片:最大厚度3臟，弦宽24臟，叶身长度范围160mm?210mm的实心叶片)，由于蜡料的特殊性、叶片自身结构和自重等影响因素，叶片蜡模极易产生塌腰、缘板变形而导致报废。因此，需要采取措施以防止叶片腊模的变形。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能避免窄弦薄壁超长实心低压涡轮叶片蜡模在压制及修整转运过程中，因重力塌腰或存放不当引起形变导致报废的防形变工装和方法。
[0004]本发明的技术方案为:
[0005]所述一种防止叶片蜡模变形的工装，其特征在于:包括支撑架、调节装置、挂钩；支撑架为长方形垂直框架结构，支撑架底部采用三角结构支撑；支撑架的两侧框柱安装有调节装置，通过调节装置能够调节支撑架高度；支撑架顶部框杆上分布有若干对挂钩，挂钩为L型，挂钩根部焊接于顶部框杆边缘，每对挂钩相互平行且均垂直于顶部框杆，每对挂钩之间间距不大于叶片蜡模倒梯形内浇口的梯形下底长度；挂钩表面由圆柱海绵包裹。
[0006]所述一种防止叶片蜡模变形的方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0007]步骤1:在叶片蜡模的榫头根部铸有倒梯形结构的内浇口 ；
[0008]步骤2:调节工装两侧框柱的调节装置，使得支撑架顶部框杆的高度叶片大于蜡模长度；
[0009]步骤3:在叶片蜡模允许从模具中取出后，将叶片蜡模叶冠朝下，榫头根部的倒梯形结构悬挂于工装的一对L型海绵挂钩上，并扶正叶片蜡模叶身使其自然下垂，待叶片蜡模停止摆动后进行存放、运输。
[0010]有益效果
[0011]本发明优点:薄壁实心叶片蜡模(如:最大厚度3mm，叶身长度范围160mm?210mm)因其结构的特殊性，在保证铸造工艺要求的前提下，采用顶注式或底注式组合方案，将内浇口设计为倒梯形内浇口，在叶片模具设计中可以与榫头部位连接直接压出，不影响整体工艺方案，因此再将其直接倒挂在工装挂钩上。因挂钩有海绵结构支撑，平行方向直接卡紧蜡模，因此不会对其造成损伤，同时，利用蜡模自身重力顺着叶身主轴方向垂直向下，减小重力导致的塌腰现象，避免蜡模阶段的形变。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1:榫头根部倒梯形内浇口与工装L型挂钩的配合图。
【具体实施方式】
[0013]参照附图1，为了防止叶片蜡模在压制及修整转运过程中，因重力塌腰或存放不当引起形变导致报废，本实施例给出了一种防止叶片蜡模变形的工装，包括支撑架、调节装置、挂钩；支撑架为长方形垂直框架结构(长720mm,总高280mm),为保证稳定性,支撑架底部采用三角结构支撑。支撑架的两侧框柱高260mm,直径1mm,安装有调节装置,通过调节装置能够调节支撑架高度，来保证不同长度尺寸的蜡模要求。支撑架顶部框杆长710mm，宽30mm，厚10mm，长度方向两侧分布20对挂钩，挂钩由金属丝制备成L型(“L”尺寸为20mmX 30mmX Φ 5mm)，挂钩根部焊接于顶部框杆双侧边缘，每对挂钩相互平行且均垂直于顶部框杆，每对挂钩之间间距为18mm，不大于叶片蜡模倒梯形内浇口的梯形下底长度，以保证每对挂钩能够挂住叶片蜡模倒梯形内浇口。挂钩表面由圆柱海绵包裹，保证柔软度，以免损伤腊模。
[0014]具体的方法包括以下步骤:
[0015]步骤1:在叶片蜡模的榫头根部铸有倒梯形结构的内浇口 ；内浇口尺寸能与防变形工装L型挂钩配合使用。
[0016]步骤2:调节工装两侧框柱的调节装置，使得支撑架顶部框杆的高度叶片大于蜡模长度，即保证叶片蜡模垂直长度在对应高度范围内，不至损伤叶片。
[0017]步骤3:在叶片蜡模允许从模具中取出后，将叶片蜡模叶冠朝下，榫头根部的倒梯形结构悬挂于工装的一对L型海绵挂钩上，并扶正叶片蜡模叶身使其自然下垂，待叶片蜡模停止摆动后进行存放、运输。
【权利要求】
1.一种防止叶片蜡模变形的工装，其特征在于:包括支撑架、调节装置、挂钩；支撑架为长方形垂直框架结构，支撑架底部采用三角结构支撑；支撑架的两侧框柱安装有调节装置，通过调节装置能够调节支撑架高度；支撑架顶部框杆上分布有若干对挂钩，挂钩为L型，挂钩根部焊接于顶部框杆边缘，每对挂钩相互平行且均垂直于顶部框杆，每对挂钩之间间距不大于叶片蜡模倒梯形内浇口的梯形下底长度；挂钩表面由圆柱海绵包裹。
2.一种利用权利要求1所述工装来防止叶片蜡模变形的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:在叶片蜡模的榫头根部铸有倒梯形结构的内浇口 ； 步骤2:调节工装两侧框柱的调节装置，使得支撑架顶部框杆的高度叶片大于蜡模长度； 步骤3:在叶片蜡模允许从模具中取出后，将叶片蜡模叶冠朝下，榫头根部的倒梯形结构悬挂于工装的一对L型海绵挂钩上，并扶正叶片蜡模叶身使其自然下垂，待叶片蜡模停止摆动后进行存放、运输。
【文档编号】B22C7/02GK104209457SQ201410443089
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】雷洋, 汪国峰, 张凌峰, 常涛岐, 海潮, 刘晓飞, 赵虹, 张云鹏 申请人:西安航空动力股份有限公司