一种防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构及其制造方法与流程

文档序号:15203040发布日期:2018-08-20 18:46阅读:507来源:国知局

本发明属于熔模精密铸造生产技术领域,涉及熔模精铸叶片的蜡模结构,特别涉及解决精铸叶片盆部增厚的方法,具体涉及一种防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构及其制造方法。



背景技术:

涡轮叶片是航空发动机最为重要的部件之一,属于结构复杂的精密铸件,在模壳的干燥过程中,大面积的叶盆区域涂层由于表面张力大容易出现收缩隆起的现象,与蜡模间形成空腔,如图1所示,从而使制造的模壳在叶盆区域的腔体厚度增大,采用这种模壳铸造的叶片盆部多肉、尺寸超差,为保证零件合格就要靠人工打磨修整。在打磨修整过程中,需要边抛修边用专用型面量具进行检测,根据检测结果反复的打磨抛修。采用打磨修整去除叶片盆部多肉的方法即费时又费力且合格率不高,严重影响了产品的质量和交付。对于有晶粒度要求的铸件,过多的打磨抛修还会破坏铸件的表面晶粒度细化层或晶粒的完整性,造成铸件晶粒度超差报废。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构及其制造方法,通过在蜡模上叶盆区域增设分隔,消除蜡模叶盆处与涂料层间形成间隙的问题,使其制造的模壳叶盆区域腔体厚度符合要求,得到合格的精铸叶片,减少叶片叶盆处的多肉,最终解决叶片叶盆部位多肉需依赖人工打磨去除的问题,提高叶片合格率和生产效率。

本发明是通过以下技术方案来实现:

一种防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构,包括蜡模本体,蜡模本体的叶盆表面上设置有多个蜡凸起,多个蜡凸起将蜡模本体的叶盆表面分隔为多个区域。

优选的,蜡凸起为蜡豆或者蜡条。

进一步的,当蜡凸起为蜡豆时,各蜡凸起位于蜡模本体的进气边和排气边中间的位置且沿蜡模本体长度方向间隔布置;当蜡凸起为蜡条时,各蜡凸起与蜡模本体长度方向呈夹角布置且各蜡凸起沿蜡模本体长度方向间隔布置。

进一步的,当蜡凸起为蜡豆时,各蜡凸起沿蜡模本体长度方向均匀布置;当蜡凸起为蜡条时,各蜡凸起置于距蜡模本体的进气边和排气边各15mm~20mm处且沿蜡模本体长度方向均匀平行布置,各蜡凸起与蜡模本体上内缘板到外缘板方向的夹角为30-70度或110-150度。

进一步的,蜡凸起的高度为2-5mm。

一种防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构的制造方法,将多个蜡条或蜡豆焊接在蜡模本体的叶盆表面上,或者将液体蜡滴到蜡模本体的叶盆表面上使其在叶盆表面形成多个蜡豆,利用多个蜡条或蜡豆将蜡模本体的叶盆表面分隔成多个区域。

优选的,焊接具体是使用电烙铁将蜡条或蜡豆焊接在蜡模本体的叶盆表面上。

优选的,当采用蜡条或蜡豆焊接在蜡模本体的叶盆表面上时,具体步骤为:将多个蜡条或蜡豆焊接在蜡模本体的叶盆表面上,然后将熔化的蜡填补在叶盆与蜡条或蜡豆连接部位,确保蜡条或蜡豆与叶盆圆滑转接。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明对蜡模结构进行了改造,在蜡模本体的叶盆表面上增加蜡凸起结构,多个蜡凸起将蜡模本体的叶盆表面分隔为多个区域,当使用该蜡模结构制造模壳时,涂覆在蜡模表面的面层涂料在叶盆区域的面积就会被蜡模上的蜡凸起分隔为多个小的区域,小区域的面积小,因此表面张力小,在面层涂料干燥过程中,面层涂料不会因为表面张力大而与蜡模表面形成空腔,即防止模壳制备过程中涂层与蜡模间形成空腔,从而采用这种蜡模结构制造的模壳型腔与蜡模结构完全一致,不会出现叶盆区域厚度增大的问题,采用该模壳铸造叶片时不会出现叶片盆部多肉的情况。本发明解决了精铸叶片盆部多肉缺陷,效果明显。未采用本发明前精铸叶片叶盆100%多肉,需人工打磨去除多肉部分,班产量不高,对叶片型面伤害较大,增加了废品损失,费工费时;而采用本发明的蜡模结构铸造的叶片铸件叶盆部位多肉缺陷基本消除,减少了对叶片盆部抛修打磨的工序,省时省工,对叶型损伤程度降至0,班产量可提高4倍以上。可广泛推广并作为其它熔模精铸叶片盆部防胀的措施。

进一步的,将蜡豆或蜡条均匀布置在叶盆区域,能够将叶片区域均匀分为多个小的区域,使每个区域的面积都较小,使叶盆区域能够均匀的起到防胀作用。

进一步的,当蜡凸起为蜡条时,各蜡凸起与蜡模本体上内缘板到外缘板方向的夹角为30-70度或110-150度,角度设计合理,能够起到将叶盆区域分隔为多个小区域的目的。

本发明蜡模结构的制造方法简单,操作方便、效率高。

附图说明

图1为在蜡模叶盆部模壳面层涂料与蜡模脱离形成空腔示意图。

图2为在蜡模叶盆部有蜡豆时面层涂料与蜡模贴合的剖面图。

图3为在蜡模叶盆部有蜡条时面层涂料与蜡模贴合的剖面图。

图4为熔模精铸工作叶片蜡模粘蜡豆示意图。

图5为熔模精铸导向叶片粘蜡条示意图。

图6为熔模精铸工作叶片蜡模盆部粘蜡豆实例。

图7为熔模精铸导向叶片蜡模盆部粘蜡条实例。

如图:1为面层涂料,2为蜡模本体,3为空腔,4为叶盆,5为蜡豆,6为进气边,7为排气边,8为蜡条。

具体实施方式

下面结合具体的实例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明解决熔模精铸叶片盆部增厚的技术主要在于通过一定方法把叶盆4部位的大面分隔成小面,防止模壳面层干燥过程中叶盆4部位面层涂料1与蜡模本体2剥离形成空腔3。

为此,本发明提供一种防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构,包括蜡模本体2,蜡模本体2的叶盆4表面上设置有多个蜡凸起,多个蜡凸起将蜡模本体2的叶盆4表面分隔为多个区域。

本发明实例中蜡凸起选用蜡豆5或者蜡条8,如图2和3所示。如图4所示,当蜡凸起为蜡豆5时,各蜡凸起位于蜡模本体2的进气边6和排气边7中间的位置且沿蜡模本体2长度方向均匀布置,蜡凸起的高度为2-5mm;

如图5所示,当蜡凸起为蜡条8时,各蜡凸起置于距蜡模本体2的进气边6和排气边7各15mm~20mm处且沿蜡模本体2长度方向均匀平行布置,各蜡凸起与蜡模本体2上内缘板到外缘板方向呈夹角布置,夹角为30-70度或110-150度,蜡凸起的长度比蜡模本体2长度短30mm~40mm,蜡凸起的高度为2-5mm。

所述防止精铸叶片盆部增厚的蜡模结构的制造方法,具体步骤如下:

①准备蜡条或蜡豆

在高压压蜡机上通过专用蜡模工装压制或直接购买蜡条8做搭筋条,根据叶身长度,截取小于叶身长度的蜡条8备用。蜡豆5为直接购买的一定尺寸的成品蜡豆5或直接用液体蜡制成。

②将蜡条或蜡豆焊接在叶片盆部

当采用蜡条8时,将备好的蜡条8与蜡模本体长度方向成一定角度,放置于蜡模本体2上距进气边6、排气边7、内缘板与叶身根转部、外缘板与叶身根转部各一定距离处,使用电烙铁进行焊接,不同蜡条8之间间隔一定距离平行摆放;

当采用蜡豆5时,将备好的蜡豆5放置于蜡模本体2上叶盆4的中间,两端分别距榫头与叶身根转部、叶冠与叶身根转部各一定距离处,使用电烙铁进行焊接。或直接用液体蜡滴到上述部位形成一定直径、一定高度的蜡豆5。

③流蜡

使用专用刀具将熔化的修型蜡填补在叶盆4与蜡条8或蜡豆5连接部位,确保蜡条8或蜡豆5与叶盆4圆滑转接,使用液体蜡制作蜡豆5时可省略该步骤。

上述得到的蜡模结构在叶盆4部位的大面积被蜡豆5或蜡条8分隔为多个小面积,采用其制造模壳时,与蜡模本体2接触的面层涂料1在叶盆区域也被分隔为小面积,因此表面张力减小,干燥时不易隆起导致形成空腔3,因此,制造的模壳内表面与蜡模结构完全贴合,采用模壳铸造叶片时也就不会在叶盆区域产生多肉现象,解决铸造叶片盆部增厚的问题。

具体实施例如下:

实施例1

某机二级工作叶片,蜡模结构的制造方法如下:

该精铸叶片弦宽较窄,因此适用于粘蜡豆5或直接用液体蜡制作蜡豆5的防胀方法。如图6所示,在叶盆4中部、距榫头与叶身根转部、叶冠与叶身根转部各约50mm,间隔约50mm用液体蜡制作一个直径φ3mm、高度2mm的蜡豆5,共计4个。蜡豆5的高度还可以是3mm、5mm等。

实施例2

某机一级导向叶片,蜡模结构的制造方法如下:

该精铸叶片为双联叶片,叶片弦宽长,因此适合使用搭蜡条防胀方法。

①准备蜡条

在高压压蜡机上通过专用蜡模工装压制或直接购买φ3mm的蜡条8做搭筋条,根据叶身长度,截取小于叶身长度约30mm的蜡条8备用;

②将蜡条焊接在叶片盆部

如图7所示,将备好的蜡条8与蜡模本体2上内缘板到外缘板方向成约45°的方向,放置于距进气边6、排气边7各约15mm处,距内缘板与叶身根转部、外缘板与叶身根转部各约15mm处,使用电烙铁把蜡条焊接于上述位置。每个叶片各3条,蜡条8间隔约30mm,高度为2mm、3mm或5mm。蜡条8与蜡模本体2上内缘板到外缘板方向的角度还可以是135°、30°、150°等。

③流蜡

使用专用刀具将熔化的修型蜡填补在叶盆4与蜡条8连接部位,确保蜡条8与叶盆4圆滑转接。

实施例3

某机二级导向叶片,蜡模结构的制造方法如下:

该精铸叶片为双联叶片,体积属车间最大类型叶片精铸件,叶片弦宽长,因此适合使用搭蜡条防胀方法。

①准备蜡条

在高压压蜡机上通过专用蜡模工装压制或直接购买φ3mm的蜡条8做搭筋条,根据叶身长度,截取小于叶身长度约40mm的蜡条8备用;

②将蜡条焊接在叶片盆部

将备好的蜡条8与蜡模本体2上内缘板到外缘板方向成约70°的方向,放置于距进气边6、排气边7各约20mm处,距内缘板与叶身叶身根转部、外缘板与叶身根转部各约20mm处,使用电烙铁把蜡条8焊接于上述位置。每个叶片各3条,蜡条8间隔约40mm。蜡条8与蜡模本体2上内缘板到外缘板方向的角度还可以是110°。

③流蜡

使用专用刀具将熔化的修型蜡填补在叶盆4与蜡条8连接部位,确保蜡条8与叶盆4圆滑转接。

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