一种带有免堵排气塞的铸件的制备工艺的制作方法

本发明涉及航空精密铸造，尤其涉及一种带有免堵排气塞的铸件的制备工艺。

背景技术：

1、高温合金熔模精密铸件在航空领域有着广泛的应用，该系列铸件一般壁厚较薄，结构复杂，在精密铸造过程中常常在组树时设计圆锥型排气塞，以保证在脱蜡阶段蜡能够快速流出，减少模壳开裂，同时排气塞也能保证模壳在预焙烧过程中能够充分燃烧；圆锥形排气塞在脱蜡时需要用打磨工具打磨开口，预焙烧后需要工人用耐火材料堵上，防止异物调入型腔造成夹渣，或者导致浇注时钢水溢出。这些操作在实际执行过程中给工人劳动带来不便，同时也会带来质量风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，简化工人操作，同时可以实现脱蜡时辅助模壳型腔蜡液快速流出，焙烧后不需用耐火泥堵住的排气塞。

2、本发明采用的技术方案是：

3、一种带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：包括以下步骤：

4、s1.设计排气塞的结构，排气塞包括第一排气段、过渡段和第二排气段，所述过渡段一端连接第一排气段，所述过渡段另一端连接第二排气段，所述第二排气段远离过渡段的一端设置排气口；

5、s2.设计排气塞蜡膜模具，将设计好的模具中注蜡得到排气塞蜡膜；

6、s3.设计铸造模组，铸造模组包括机匣和设置在机匣上端的横浇道，横浇道上端两侧均设置排气塞蜡膜；

7、s4.将铸造模组浸入面层浆料中，浸浆后并覆一层氧化锆砂，之后干燥得到模组一；

8、s5.将步骤s4制备的模组一浸入背层浆料中，浸浆后并覆一层莫来砂，然后干燥得到模组二；

9、s6.重复步骤s5至少五次，得到模组三，并将模组三的排气口敲除，得到模组四；

10、s7.将模组四焙烧，之后用压缩空气清理模组四的模壳，并预热至1000-1150℃后浇注，得到铸件。

11、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s1中排气口的直径为6mm，所述排气塞的结构为l型，所述第一排气段的长度大于第二排气段的长度，所述第一排气段远离过渡段的一端设置加固筋。

12、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s2中注蜡的压力为15-25bar，蜡温为51-61℃，注射时间为15-25s，保压时间为5-15s，注射流量为75-85cc/s。

13、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s2中排气塞蜡膜模具包括下模、上模、压蜡通道和排气塞腔，所述下模内平行设置两组排气塞组件，两组排气塞组件之间设置压蜡通道，每组排气塞组件均包括多个间隔设置的排气塞腔，每个排气塞腔靠近下模侧边的一端均倾斜设置排气通道，所述下模上端设置上模。

14、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s4中面层浆料包括硅溶胶和氧化锆粉，所述硅溶胶和氧化锆粉的重量比为(2 ～ 2.5):(10 ～10.5)，所述面层浆料的粘度为45 ～55 s。

15、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s5中背层浆料包括硅溶胶和莫来粉，质量比为1:（2～2.5），背层浆料的粘度为15～20 s。

16、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s4中干燥时间为4-6h，干燥温度为20-26℃；步骤s5中干燥时间为8-12h，干燥温度为20-26℃。

17、优选的是，所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其中：步骤s7中焙烧温度900-1000℃，焙烧时间为1-3h。

18、本发明的优点：

19、（1）本发明的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，简化了传统模壳排气塞成型的方案，同时免去了焙烧后用耐火材料堵住排气塞的过程，提升了工作效率，也消除了质量风险。

技术特征：

1.一种带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s1中排气口（1）的直径为6mm，所述排气塞的结构为l型，所述第一排气段（3）的长度大于第二排气段（2）的长度，所述第一排气段（3）远离过渡段（5）的一端设置加固筋（4）。

3.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s2中注蜡的压力为15-25bar，蜡温为51-61℃，注射时间为15-25s，保压时间为5-15s，注射流量为75-85cc/s。

4.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s2中排气塞蜡膜模具包括下模（9）、上模（10）、压蜡通道（11）和排气塞腔（12），所述下模（9）内平行设置两组排气塞组件，两组排气塞组件之间设置压蜡通道（11），每组排气塞组件均包括多个间隔设置的排气塞腔（12），每个排气塞腔（12）靠近下模（9）侧边的一端均倾斜设置排气通道（13），所述下模（9）上端设置上模（10）。

5.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s4中面层浆料包括硅溶胶和氧化锆粉，所述硅溶胶和氧化锆粉的重量比为(2 ～ 2.5):(10 ～10.5)，所述面层浆料的粘度为45 ～55 s。

6.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s5中背层浆料包括硅溶胶和莫来粉，质量比为1:（2～2.5），背层浆料的粘度为15～20 s。

7.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s4中干燥时间为4-6h，干燥温度为20-26℃；步骤s5中干燥时间为8-12h，干燥温度为20-26℃。

8.根据权利要求1所述的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，其特征在于：步骤s7中焙烧温度900-1000℃，焙烧时间为1-3h。

技术总结
本发明提供一种带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，包括以下步骤：S1.设计排气塞的结构；S2.设计排气塞蜡膜模具，将设计好的模具中注蜡得到排气塞蜡膜；S3.设计铸造模组；S4.精密铸造模组浸入面层浆料中，浸浆后并覆一层氧化锆砂，之后干燥得到模组一；S5.将模组一浸入背层浆料中，浸浆后并覆一层莫来砂，然后干燥得到模组二；S6.重复步骤S5至少五次，得到模组三，并将模组三的排气口敲除，得到模组四；S7.将模组四焙烧，之后用压缩空气清理模组四的模壳，并预热至1000‑1150℃后浇注，得到铸件。本发明的带有免堵排气塞的铸件的制备工艺，简化了传统模壳排气塞成型的方案，同时免去了焙烧后用耐火材料堵住排气塞的过程，提升了工作效率，也消除了质量风险。

技术研发人员：安庆贺,彭雪峰
受保护的技术使用者：鹰普航空科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15