一种防止精铸机匣蜡模变形的方法与流程

本发明属于精密铸造技术领域，具体涉及一种防止精铸机匣蜡模变形的方法。

背景技术：

机匣作为重型燃气轮机工作环境最恶劣、结构最复杂的零件之一，大多是由1/2、1/4、1/6圆型结构组合而成，其尺寸精度要求高、结构复杂、壁厚差异大、内部质量要求严格，在精铸过程中易出现变形。精铸过程的铸件变形通常由蜡模变形、型壳变形、收缩变形、热处理变形等引起。

防止蜡模变形是防止铸件变形的第一步，目前解决蜡模变形大多数是对制备好的蜡模采用工装校正的方法，此方法存在以下缺点：1.需单独制作校正模型工装、且校正风险很大，易造成蜡模开裂等问题；2.校正时间长、操作过程复杂；3.一些结构复杂的蜡模无法进行校正。

国内外对于防止机匣蜡模变形也展开了一定的研究，例如申请号为2015206180493、申请日为2015年8月17日、授权公告号为205043078U、授权公告日为2016年2月24日、名称为《一种防止熔模铸造蜡模变形的仿形工装》的中国专利提供了一种防止熔模铸造蜡模变形的仿形工装，目的是为了解决蜡模在冷却过程中，不规则放置，致使出现各种方向变形；申请号为2015107629362、申请日为2015年11月11日、公开号为105290327、公开日为2016年2月3日、名称为《一种控制大型复杂整铸机匣蜡模变形的方法》的中国专利提供了一种控制大型复杂整铸机匣蜡模变形的方法，它通过矫正胎具对蜡模进行尺寸校正，满足蜡模上下安装边椭圆度、同轴度的尺寸要求，根据蜡料的收缩率及结合该蜡件的上下安装边内侧蜡模的实际测量尺寸，选取合适的校正胎具工作面直径尺寸。但是上述专利的主旨均是在蜡模变形后再通过校型模具进行校型，而没有在蜡模成型阶段就防止蜡模变形。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防止精铸机匣蜡模变形的方法，其简化了操作流程，而且解决了重型燃气轮机机匣生产过程中存在的蜡模变形质量问题。

本发明所采用的技术方案是：一种防止精铸机匣蜡模变形的方法，包括以下步骤：

第一步，对于机匣的结构进行分析，确定蜡模成型工艺；

第二步，根据蜡模形状制作形状与其相适应的模具，在模具上设置多个定位块；

第三步，对制作好的模具进行压蜡操作得到蜡模，蜡模上具有与模具相适应的定位块；

第四步，在蜡模的定位块之间嵌入加强筋相连进行结构强化；

第五步，将经过结构强化的蜡模从模具中取出，检测蜡模各部分尺寸是否合格；

第六步，如果蜡模各部分尺寸合格，则将浇注系统、冒口焊接到蜡模上；

第七步，利用焊接好的蜡模进行制壳、浇注铸件以及热处理，清理后得到机匣铸件，测量机匣铸件尺寸是否合格。

本发明的特点还在于，

第三步还包括后续步骤：待蜡模冷却后将模具的上模和各部分活块分别取下。

第四步中在蜡模的定位块之间嵌入加强筋相连进行结构强化后，还对接缝处进行焊接处理。

第四步中嵌入的加强筋之间还通过加强杆进行连接。

本发明的有益效果是：本发明的一种防止精铸机匣蜡模变形的方法在现有蜡模制造工艺经验的基础上，在模具设计阶段就考虑蜡模变形情况，设计加强筋并预留定位块，在后续制作蜡模时先将上模及各部分活块取出，将准备好的加强筋组装在蜡模上再取出蜡模，从而控制蜡模变形，最终解决了重型燃气轮机机匣生产过程中存在的蜡模变形质量问题，其简化了操作流程，降低了蜡模校型带来的风险；而且不需要再单独制作校型模具和工装，节约了生产成本。

附图说明

图1是利用本发明一种防止精铸机匣蜡模变形的方法制得的一种蜡模的定位块位置示意图；

图2是图1中蜡模嵌入加强筋后的结构示意图；

图3是利用本发明一种防止精铸机匣蜡模变形的方法制得的另一种蜡模嵌入加强筋后的结构示意图。

图中，1.蜡模，2.定位块，3.加强筋，4.加强杆。

具体实施方式

本发明提供的一种防止精铸机匣蜡模变形的方法，包括以下步骤：

第一步，对于机匣的结构进行分析，确定蜡模的形状、尺寸等成型工艺；

第二步，根据蜡模形状制作形状与其相适应的模具，在模具上设置多个定位块；

第三步，对制作好的模具进行压蜡操作得到蜡模，蜡模上具有与模具相适应的定位块，待蜡模冷却后将模具的上模和各部分活块分别取下；

第四步，在蜡模的定位块之间嵌入加强筋相连进行结构强化，对接缝处进行焊接处理；

优选的，为了更加强化蜡模的结构，嵌入的加强筋之间也互相通过加强杆进行连接，以使得支撑结构更加稳固。

第五步，将经过结构强化的蜡模从模具中取出，检测蜡模各部分尺寸是否合格；

第六步，如果蜡模各部分尺寸合格，则将浇注系统、冒口焊接到蜡模上；

第七步，利用焊接好的蜡模进行制壳、浇注铸件以及热处理，清理后得到机匣铸件，测量机匣铸件尺寸是否合格。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例用于精铸C型燃气轮机承力机匣，它是由1/6圆组合而成，其机匣壁厚差异大，部分区域壁厚仅3～4mm，生产时极易开口变形。根据机匣形状确定蜡模1的成型工艺，根据蜡模1的形状进而确定了模具形状并制作模具，制作时在模具上开设有多个用于卡设加强筋3的定位块2，定位块2凹陷于模具表面，然后对模具进行压蜡操作得到蜡模1，蜡模1上也具有与模具形状、位置、大小均适应的定位块2，待蜡模1冷却后将模具的上模和各部分活块分别取下，在蜡模1的定位块2之间嵌入加强筋3相连接，加强筋3之间通过加强杆4进行固定，以对蜡模1进行进一步结构强化，防止蜡模1变形，进而影响后续的精铸工序，对蜡模1上加强筋3与定位块2的接缝处进行焊接处理，然后将经过结构强化的蜡模1从模具中取出，检测蜡模各部分尺寸完全符合设计要求，接着将浇注系统、冒口焊接到蜡模1上，最后利用焊接好的蜡模1进行制壳、浇注铸件以及热处理，清理后即得到机匣铸件。

如图1所示，本方法在蜡模及模具设计时考虑放置加强筋位置并设计了定位块，压蜡或射蜡后待蜡模冷却、在取出蜡模之前将加强筋组装在蜡模上，再整体取出蜡模，蜡模装入加强筋后的组合示意图如图2所示。应用上述方法生产的C型燃气轮机承力机匣，经三坐标及逆向扫描检测，尺寸精度完全符合设计要求。

实施例2

本实施例用于精铸C型燃气轮机承力机匣，它是由1/4圆组合而成，生产时极易变形。采用与实施例1相同的处理方法，其蜡模1的定位块2中嵌入加强筋3和加强杆4后的组合示意图如图3所示，该加强筋3和加强杆4有效防止了蜡模变形，最终生产得到的铸件经三坐标及逆向扫描检测，尺寸精度完全符合设计要求。