CN103252451A - 一种低压导向三联体空心叶片的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种低压导向三联体空心叶片的制造方法，所述低压导向三联体空心叶片为三联体结构无余量空心叶片，铸造高温合金材料，单台数量为11片；该叶片全高约140mm，宽约120mm，长约190mm，叶片铸件重约1.2kg；所述低压导向三联体空心叶片的制造方法：将低压导向三联体空心叶片拆分成单片叶片，进行单片叶片模具设计，制做3套模具，然后进行蜡模压制；蜡模组装；蜡模缝合后制壳；制壳后进行三联体叶片的整体浇注。本发明具有应用广泛的非常领域，其必将大大减少了型芯压制断裂数量，缩短研制周期，降低研制成本，节省了模具费用，可在新型号研制中进行推广应用。

Description

一种低压导向三联体空心叶片的制造方法

技术领域

本发明涉及适用于发动机、燃机产品领域叶片铸造行业的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种低压导向三联体空心叶片的制造方法。

背景技术

在精密铸造生产中，由于三联体叶片形状比较复杂、技术条件要求高,在制造过程中,蜡件在压制时,型芯很容易断裂,使叶片的制造成本增加,使制造周期加长，因此，采用蜡件单体压制技术,不仅节省模具制造费用,降低了研制成本,并且缩短了研制周期。尤其是针对低压导向三联体空心叶片而言，其制造技术一直是一个技术难题，人们迫切希望获得一种技术效果优良的低压导向三联体空心叶片的制造方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果优良的低压导向三联体空心叶片的制造方法。

本发明提供了一种低压导向三联体空心叶片的制造方法，所述低压导向三联体空心叶片为三联体结构无余量空心叶片，其采用铸造高温合金材料，单台数量为11片；该叶片全高约140mm，宽约120mm，长约190mm，叶片铸件重约1.2kg；无余量铸造,叶片内腔复杂，排气边非常薄，多排气缝，制造技术含量高、难度大；其特征在于：所述低压导向三联体空心叶片的制造方法要求是：将低压导向三联体空心叶片拆分成单片叶片，根据拆分情况进行单片叶片模具设计，制做3套模具，然后进行蜡模压制；蜡模压制后应用蜡模组合工装进行蜡模组装；蜡模缝合后，进行制壳；制壳后进行三联体叶片的整体浇注。

所述低压导向三联体空心叶片的制造方法依次满足下述要求：

1）首先进行型芯制造：将芯料准各好后进行压制型芯，将型芯模具进行预热，预热时间为100～600min，将压注压力调到3.5～4.5Pa，保压10～30s，型芯压制后对湿态型芯上毛刺、飞边及浇口部位进行修整，修整后的型芯应无收缩、裂纹、气泡、缺陷、变形等缺陷,表面光洁平整；

处理后的型芯表面不允许有裂纹、孔洞、毛刺、强化剂堆积、缺肉、缩陷、凸起缺陷，各处圆滑转接，允许局部打磨修整；

通过型芯试压，确定合理的型芯压制参数；通过型芯烧结得到合格的陶瓷型芯；

2）单件蜡件压制：

由于三联体叶片结构的复杂性,如进行三联体整体压制,型芯断裂会很严重,合格率低,为提高蜡件压制合格率,将模具设计为单片叶片,然后将压制的单件蜡件进行组合成三联体叶片,组合后进行制壳,进行三联体叶片整体浇注；

首先将模具XX—1020、ⅩX—1021、XX—1022按(A、B、C)进行等量单件蜡件压制,压型前检查模具各零组件是否完好无损并对陶瓷型芯进行复检，不允许有裂纹、缩陷、缺肉缺陷；之后拆分模具，用刷子蘸取适量的将甲基硅油分型剂涂搽在压型工作表面；之后再安放型芯：将合格的型芯放入压型模具中去，合好模具各块；

压蜡机制模工艺参数具体要求如下是：模料温度：67℃～72℃，压注压力：0.3MPa～0.7MPa，保压时间:20s～50s；

压制蜡件启开模具上盖后,要求将注蜡遒沿模具下边缘切割下来；蜡件的摆放要求：蜡件的排气边向下放置；对加工后的合格蜡模进行蜡模的射线检测以便检查排气边型芯是否断裂；经射线检测合格的蜡件进行尺寸检测,检测合格的叶片蜡件进行三联体叶片的组合；

3）三联体蜡件的组合要求是：

①首先进行单件蜡件修整；

②操作者目视检查蜡模表面,不允许有裂纹、缺肉、变形缺陷；若有轻度缺陷可用修补蜡进行修补；用小刀打掉蜡模边缘的毛刺,不允许打伤本体；

③用检测工装分别检测A叶片的H面，B叶片的H、F面，C叶片的F面，不满足测具要求的,进行修平；

④在完成单体叶片检测后，用蜡模组焊工装进行组合焊接；

⑤单片蜡模的粘结：按A、B、C顺序进行粘结蜡模；

⑥下缘板芯头为自由端且有三处；做叶片排气边为自由端且有三处；共计六处；

⑦三联体蜡件排气边向下放置；

⑧修整后的三联体叶片蜡模整齐地摆放在搪瓷盘内发往下工序蜡模的检验；

⑨三联体叶片检验合格后，进行浇注系统组合；经检验合格后进行制壳工序；

⑩型壳完成后，进行叶片的合金浇注；浇注后的三联体叶片铸件经切割、清理、脱芯、脱芯后Ⅹ光检验、热处理、精整、荧光检测、壁厚检测、X光检测、粗糙度检测、最终检验合格后的铸件叶片入库。

本发明为了解决型芯在压制时易断裂和提高蜡件三联体时片成型率的技术问题，在设计模具时将三联体叶片分成三个部分进行设计，在压制蜡件时分体压制；压制后通过蜡件组合夹具进行组合，组合成三联体叶片后进行整体浇注成型。本发明相关技术的应用必将使三联体时片的研制得到顺利进行，同时为其它三联体叶片的研制提供了重要技术启示。

三联体叶片在压制蜡件的过程中，型芯非常容易断裂，为了使压制的蜡件型芯不断裂，采取将三联体叶片进行拆分成单件叶片后，再进行组合在一起的工艺。这项工艺的采用，使蜡件在压制过程中型芯不断裂，并使压制的单件蜡件在较短的时间内进行组装成三联体叶片；进行制壳后，进行三联体整体浇注；节省了研制时间及研制成本。这种新的工艺方法，可应用在发动机、舰载机、燃机等产品领域。

本发明所述的叶片蜡件组合制造和应用技术具有应用广泛的非常领域，随着无余量叶片精铸数量越来越多，本发明的应用必将大大减少了型芯压制断裂数量，缩短研制周期，降低研制成本，节省了模具费用，可在新型号研制中进行推广应用。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为型芯示意图；

图2为单片叶片示意图；

图3为单体叶片组装示意图；

图4为组合后的三联体叶片示意图。

具体实施方式

实施例1

低压涡轮导向叶片为三联体结构无余量空心叶片,采用铸造高温合金材料，单台数量为11片。该叶片全高约140mm,宽约120mm,长约190mm,叶片铸件重约1.2kg,无余量铸造,叶片内腔复杂,排气边非常薄,多排气缝,制造技术含量高、难度大。

一种低压导向三联体空心叶片的制造方法，所述低压导向三联体空心叶片为三联体结构无余量空心叶片，其采用铸造高温合金材料，单台数量为11片；该叶片全高约140mm，宽约120mm，长约190mm，叶片铸件重约1.2kg；无余量铸造,叶片内腔复杂，排气边非常薄，多排气缝，制造技术含量高、难度大；其特征在于：所述低压导向三联体空心叶片的制造方法要求是：将低压导向三联体空心叶片拆分成单片叶片，根据拆分情况进行单片叶片模具设计，制做3套模具，然后进行蜡模压制；蜡模压制后应用蜡模组合工装进行蜡模组装；蜡模缝合后，进行制壳；制壳后进行三联体叶片的整体浇注。

所述低压导向三联体空心叶片的制造方法依次满足下述要求：

1）首先进行型芯制造：将芯料准各好后进行压制型芯，将型芯模具进行预热，预热时间为100～600min，将压注压力调到3.5～4.5Pa，保压10～30s，型芯压制后对湿态型芯上毛刺、飞边及浇口部位进行修整，修整后的型芯应无收缩、裂纹、气泡、缺陷、变形等缺陷,表面光洁平整；

处理后的型芯表面不允许有裂纹、孔洞、毛刺、强化剂堆积、缺肉、缩陷、凸起缺陷，各处圆滑转接，允许局部打磨修整；

通过型芯试压，确定合理的型芯压制参数；通过型芯烧结得到合格的陶瓷型芯；

2）单件蜡件压制：

由于三联体叶片结构的复杂性,如进行三联体整体压制,型芯断裂会很严重,合格率低,为提高蜡件压制合格率,将模具设计为单片叶片,然后将压制的单件蜡件进行组合成三联体叶片,组合后进行制壳,进行三联体叶片整体浇注；

首先将模具XX—1020、ⅩX—1021、XX—1022按(A、B、C)进行等量单件蜡件压制,压型前检查模具各零组件是否完好无损并对陶瓷型芯进行复检，不允许有裂纹、缩陷、缺肉缺陷；之后拆分模具，用刷子蘸取适量的将甲基硅油分型剂涂搽在压型工作表面；之后再安放型芯：将合格的型芯放入压型模具中去，合好模具各块；

压蜡机制模工艺参数具体要求如下是：模料温度：67℃～72℃，压注压力：0.3MPa～0.7MPa，保压时间:20s～50s；

压制蜡件启开模具上盖后,要求将注蜡遒沿模具下边缘切割下来；蜡件的摆放要求：蜡件的排气边向下放置；对加工后的合格蜡模进行蜡模的射线检测以便检查排气边型芯是否断裂；经射线检测合格的蜡件进行尺寸检测,检测合格的叶片蜡件进行三联体叶片的组合；

3）三联体蜡件的组合要求是：

①首先进行单件蜡件修整；

②操作者目视检查蜡模表面,不允许有裂纹、缺肉、变形缺陷；若有轻度缺陷可用修补蜡进行修补；用小刀打掉蜡模边缘的毛刺,不允许打伤本体；

③用检测工装分别检测A叶片的H面，B叶片的H、F面，C叶片的F面，不满足测具要求的,进行修平；

④在完成单体叶片检测后，用蜡模组焊工装进行组合焊接；

⑤单片蜡模的粘结：按A、B、C顺序进行粘结蜡模；

⑥下缘板芯头为自由端且有三处；做叶片排气边为自由端且有三处；共计六处；

⑦三联体蜡件排气边向下放置；

⑧修整后的三联体叶片蜡模整齐地摆放在搪瓷盘内发往下工序蜡模的检验；

⑨三联体叶片检验合格后，进行浇注系统组合；经检验合格后进行制壳工序；

⑩型壳完成后，进行叶片的合金浇注；浇注后的三联体叶片铸件经切割、清理、脱芯、脱芯后Ⅹ光检验、热处理、精整、荧光检测、壁厚检测、X光检测、粗糙度检测、最终检验合格后的铸件叶片入库。

本实施例为了解决型芯在压制时易断裂和提高蜡件三联体时片成型率的技术问题，在设计模具时将三联体叶片分成三个部分进行设计，在压制蜡件时分体压制；压制后通过蜡件组合夹具进行组合，组合成三联体叶片后进行整体浇注成型。本实施例相关技术的应用必将使三联体时片的研制得到顺利进行，同时为其它三联体叶片的研制提供了重要技术启示。

三联体叶片在压制蜡件的过程中，型芯非常容易断裂，为了使压制的蜡件型芯不断裂，采取将三联体叶片进行拆分成单件叶片后，再进行组合在一起的工艺。这项工艺的采用，使蜡件在压制过程中型芯不断裂，并使压制的单件蜡件在较短的时间内进行组装成三联体叶片；进行制壳后，进行三联体整体浇注；节省了研制时间及研制成本。这种新的工艺方法，可应用在发动机、舰载机、燃机等产品领域。

本实施例所述的叶片蜡件组合制造和应用技术具有应用广泛的非常领域，随着无余量叶片精铸数量越来越多，本实施例的应用必将大大减少了型芯压制断裂数量，缩短研制周期，降低研制成本，节省了模具费用，可在新型号研制中进行推广应用。

Claims (2)

1.一种低压导向三联体空心叶片的制造方法，所述低压导向三联体空心叶片为三联体结构无余量空心叶片，其采用铸造高温合金材料，单台数量为11片；该叶片全高约140mm，宽约120mm，长约190mm，叶片铸件重约1.2kg；其特征在于：所述低压导向三联体空心叶片的制造方法要求是：将低压导向三联体空心叶片拆分成单片叶片，根据拆分情况进行单片叶片模具设计，制做3套模具，然后进行蜡模压制；蜡模压制后应用蜡模组合工装进行蜡模组装；蜡模缝合后，进行制壳；制壳后进行三联体叶片的整体浇注。

2.按照权利要求1所述低压导向三联体空心叶片的制造方法，其特征在于：所述低压导向三联体空心叶片的制造方法依次满足下述要求：

1）首先进行型芯制造：将芯料准各好后进行压制型芯，将型芯模具进行预热，预热时间为100～600min，将压注压力调到3.5～4.5Pa，保压10～30s；

处理后的型芯表面不允许有裂纹、孔洞、毛刺、强化剂堆积、缺肉、缩陷、凸起缺陷，各处圆滑转接，允许局部打磨修整；

通过型芯试压，确定合理的型芯压制参数；通过型芯烧结得到合格的陶瓷型芯；

2）单件蜡件压制：

将模具设计为单片叶片,然后将压制的单件蜡件进行组合成三联体叶片,组合后进行制壳,进行三联体叶片整体浇注；

首先将模具进行等量单件蜡件压制,压型前检查模具各零组件是否完好无损并对陶瓷型芯进行复检，不允许有裂纹、缩陷、缺肉缺陷；之后拆分模具，将甲基硅油分型剂涂搽在压型工作表面；之后再安放型芯：将合格的型芯放入压型模具中去，合好模具各块；

压蜡机制模工艺参数具体要求如下是：模料温度：67℃～72℃，压注压力：0.3MPa～0.7MPa，保压时间:20s～50s；

压制蜡件启开模具上盖后,要求将注蜡遒沿模具下边缘切割下来；蜡件的摆放要求：蜡件的排气边向下放置；对加工后的合格蜡模进行蜡模的射线检测以便检查排气边型芯是否断裂；经射线检测合格的蜡件进行尺寸检测,检测合格的叶片蜡件进行三联体叶片的组合；

3）三联体蜡件的组合要求是：

①首先进行单件蜡件修整；

②操作者目视检查蜡模表面,不允许有裂纹、缺肉、变形缺陷；

③用检测工装分别检测A叶片的H面，B叶片的H、F面，C叶片的F面；

④在完成单体叶片检测后，用蜡模组焊工装进行组合焊接；

⑤单片蜡模的粘结：按A、B、C顺序进行粘结蜡模；

⑥下缘板芯头为自由端且有三处；做叶片排气边为自由端且有三处；共计六处；

⑦三联体蜡件排气边向下放置；

⑧修整后的三联体叶片蜡模摆放在搪瓷盘内发往下工序蜡模的检验；

⑨三联体叶片检验合格后，进行浇注系统组合；经检验合格后进行制壳工序；

⑩型壳完成后，进行叶片的合金浇注；浇注后的三联体叶片铸件经切割、清理、脱芯、脱芯后Ⅹ光检验、热处理、精整、荧光检测、壁厚检测、X光检测、粗糙度检测、最终检验合格后的铸件叶片入库。

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