CN105458175B - 用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，包括以下步骤：a、按照起动涡轮叶轮的叶片设计结构进行陶瓷型芯压型；b、对压型后的陶瓷型芯进行焙烧；c、对焙烧后的陶瓷型芯进行强化处理；d、对强化后的陶瓷型芯进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；e、自检合格的陶瓷型芯进行表面吹砂；f、对吹砂后的陶瓷型芯再次进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；h、吹砂合格后的陶瓷型芯配合以回弹模具进行叶片的蜡模压型，从而获得成型的蜡模叶片。起动涡轮叶轮铸件批缝问题基本解决，大大降低了返修率，合格率提升近25％。

Description

用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法
技术领域
本发明涉及起动涡轮叶轮精密铸造技术领域，特别地，涉及一种用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法。
背景技术
起动涡轮叶轮叶片空腔部位包括有多个陶瓷型芯成型，陶瓷型芯未强化吹砂前，陶瓷型芯存在表面凹坑、裂纹以及排气边夹存在杂粉粒等问题，型芯表面需手工修整，工作量大且因工人操作层次不齐，修整后表面质量一致性差。
现有方法生产的铸件在铸造前期出现断芯、铸瘤、批缝的机率达90％以上，导致起动涡轮叶轮铸件合格率一度仅为35％左右；
采用现有模具生产的起动涡轮叶轮铸件每件都存在断芯和批缝，后期需工人手工对铸件断芯及批缝部位进行打磨修整，工作量大，且不易去除，同时在打磨修整过程中极易切削零件造成零件损伤报废。
发明内容
本发明提供了一种用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，以解决现有精密铸造方法容易出现断芯、铸瘤、批缝；而采用人工方式对铸件断芯及批缝部位进行打磨修整，工作量大，且不易去除，同时在打磨修整过程中极易切削零件造成零件损伤报废的技术问题。
本发明提供一种用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，包括以下步骤：a、按照起动涡轮叶轮的叶片设计结构进行陶瓷型芯压型；b、对压型后的陶瓷型芯进行焙烧；c、对焙烧后的陶瓷型芯进行强化处理；d、对强化后的陶瓷型芯进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；e、自检合格的陶瓷型芯进行表面吹砂；f、对吹砂后的陶瓷型芯再次进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；h、吹砂合格后的陶瓷型芯配合以回弹模具进行叶片的蜡模压型，从而获得成型的蜡模叶片。
进一步地，步骤c中陶瓷型芯的强化具体步骤如下：先将焙烧后的陶瓷型芯浸入搅拌均匀且处于温室条件下的高温强化剂中，待陶瓷型芯表面气泡完全消失后，取出置于空气中晾干；再将陶瓷型芯浸入搅拌均匀且放置时间不大于8小时的室温强化剂中，浸入时间不大于4分钟，取出后清洗表面黏附物并置于空气中晾干；最后放入焙烧炉内以低于300℃的温度进行烘干强化，并控制焙烧时间，以防止陶瓷型芯开裂或断芯。
进一步地，放入焙烧炉内以低于300℃的温度进行烘干强化的时间为5分钟-20分钟。
进一步地，高温强化剂采用含硅酸乙酯和/或酒精的混合液体。
进一步地，室温强化剂采用环氧树脂和/或酚醛树脂溶入丙酮的溶解液。
进一步地，步骤d中的自检采用目测检测，目测陶瓷型芯表面是否存在有裂纹和/或断芯，是则合格，否则作为报废型芯处理。
进一步地，步骤e中吹砂步骤具体为：采用80#-120#刚玉砂的吹砂机，在0.15MPa-0.25MPa的压力环境下进行吹砂，吹砂时间控制在5秒-15秒，从而去除陶瓷型芯表面的粉料颗粒。
进一步地，步骤f中的自检采用目测筛选陶瓷型芯表面是否达到表面光洁要求；筛选不合格的陶瓷型芯重复步骤e，无法达到要求的作为报废型芯处理；合格则进入下一工序。
进一步地，步骤h中，陶瓷型芯送入压蜡机中，利用压蜡机内的回弹模具对陶瓷型芯设置高度以及设置位置进行弹性定位，以防止断芯和批缝；在定位后的陶瓷型芯上压制出仿形的蜡模叶片，从而形成型的蜡模叶片。
进一步地，回弹模具包括用于与陶瓷型芯接触并顶抵于陶瓷型芯表面用于调节陶瓷型芯定位高度的叶片仿形蜡模、用于支承于叶片仿形蜡模的陶瓷型芯回弹定位端以及弹性连接于陶瓷型芯回弹定位端用于缓冲冲击力以防止陶瓷型芯开裂或断芯的弹性件。
本发明具有以下有益效果：
本发明用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，通过采取强化和吹砂清理等措施，提高了陶瓷型芯强度和表面质量，减少了人工清理陶瓷型芯表面的时间，提升了清理效率与陶瓷型芯表面一致性，使陶瓷型芯成型铸件表面光洁无铸瘤。通过仿形模具上的回弹机构，防止了在蜡模压制过程中刚性定位导致的陶瓷芯断芯。起动涡轮叶轮铸件批缝问题基本解决，大大降低了返修率，合格率提升近25％。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法的实施步骤框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法的实施步骤框图。如图1所示，本实施例的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，包括以下步骤：a、按照起动涡轮叶轮的叶片设计结构进行陶瓷型芯压型；b、对压型后的陶瓷型芯进行焙烧；c、对焙烧后的陶瓷型芯进行强化处理；d、对强化后的陶瓷型芯进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；e、自检合格的陶瓷型芯进行表面吹砂；f、对吹砂后的陶瓷型芯再次进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；h、吹砂合格后的陶瓷型芯配合以回弹模具进行叶片的蜡模压型，从而获得成型的蜡模叶片。
如图1所示，本实施例中，步骤c中陶瓷型芯的强化具体步骤如下：先将焙烧后的陶瓷型芯浸入搅拌均匀且处于温室条件下的高温强化剂中，待陶瓷型芯表面气泡完全消失后，取出置于空气中晾干。再将陶瓷型芯浸入搅拌均匀且放置时间不大于8小时的室温强化剂中，浸入时间不大于4分钟，取出后清洗表面黏附物并置于空气中晾干。最后放入焙烧炉内以低于300℃的温度进行烘干强化，并控制焙烧时间，以防止陶瓷型芯开裂或断芯。
如图1所示，本实施例中，放入焙烧炉内以低于300℃的温度进行烘干强化的时间为5分钟-20分钟。
如图1所示，本实施例中，高温强化剂采用含硅酸乙酯和/或酒精的混合液体。
如图1所示，本实施例中，室温强化剂采用环氧树脂和/或酚醛树脂溶入丙酮的溶解液。
如图1所示，本实施例中，步骤d中的自检采用目测检测。目测陶瓷型芯表面是否存在有裂纹和/或断芯，是则合格，否则作为报废型芯处理。
如图1所示，本实施例中，步骤e中吹砂步骤具体为：采用80#-120#刚玉砂的吹砂机。在0.15MPa-0.25MPa的压力环境下进行吹砂。吹砂时间控制在5秒-15秒。从而去除陶瓷型芯表面的粉料颗粒。
如图1所示，本实施例中，步骤f中的自检采用目测筛选陶瓷型芯表面是否达到表面光洁要求。筛选不合格的陶瓷型芯重复步骤e，无法达到要求的作为报废型芯处理。合格则进入下一工序。
如图1所示，本实施例中，步骤h中，陶瓷型芯送入压蜡机中，利用压蜡机内的回弹模具对陶瓷型芯设置高度以及设置位置进行弹性定位，以防止断芯和批缝。在定位后的陶瓷型芯上压制出仿形的蜡模叶片，从而形成型的蜡模叶片。
如图1所示，本实施例中，回弹模具包括用于与陶瓷型芯接触并顶抵于陶瓷型芯表面用于调节陶瓷型芯定位高度的叶片仿形蜡模、用于支承于叶片仿形蜡模的陶瓷型芯回弹定位端以及弹性连接于陶瓷型芯回弹定位端用于缓冲冲击力以防止陶瓷型芯开裂或断芯的弹性件。
实施时，如图1所示，起动涡轮叶轮蜡模成型阶段增加了陶瓷型芯强化、吹砂，采用了回弹机构模具，通过陶瓷型芯强化提升陶瓷型芯高温和室温强度，经吹砂去除陶瓷型芯表面的粉料颗粒，达到表面光洁的要求。
在压型过程中利用回弹模具伸缩弹簧机构对陶瓷型芯定位高度进行调整，压制出仿形蜡模叶片，将陶瓷型芯刚性定位调整为弹性定位，防止断芯、批缝。
通过采取强化和吹砂清理等措施，提高了陶瓷型芯强度和表面质量，减少了人工清理陶瓷型芯表面的时间，提升了清理效率与陶瓷型芯表面一致性，使陶瓷型芯成型铸件表面光洁无铸瘤。从而解决陶瓷型芯强化吹砂后的起动涡轮叶轮铸件表面的质量控制问题。
通过仿形模具上的弹性收缩机构，防止了在蜡模压制过程中刚性定位导致的陶瓷芯断芯。起动涡轮叶轮铸件批缝问题基本解决，大大降低了机加返修率，合格率提升近25％。从而解决起动涡轮叶轮蜡精铸模阶段陶瓷型芯压型断芯及铸件批缝的控制问题。
陶瓷型芯采用强化剂强化后放入焙烧炉进行焙烧，完成被焙烧后采用80#-120#刚玉砂的吹砂机进行吹砂，表面质量经目视检查后筛除部分不合格型芯，将合格型芯放入蜡模回弹模具在压蜡机作用下压制蜡模。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按照起动涡轮叶轮的叶片设计结构进行陶瓷型芯压型；
b、对压型后的陶瓷型芯进行焙烧；
c、对焙烧后的陶瓷型芯进行强化处理；
d、对强化后的陶瓷型芯进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；
e、自检合格的陶瓷型芯进行表面吹砂；
f、对吹砂后的陶瓷型芯再次进行自检，合格则进入下一工序，不合格则作为报废型芯处理；
h、吹砂合格后的陶瓷型芯配合以回弹模具进行叶片的蜡模压型，在压型过程中利用回弹模具伸缩弹簧机构对陶瓷型芯定位高度进行调整，在定位后的陶瓷型芯上压制出仿形蜡模叶片，将陶瓷型芯刚性定位调整为弹性定位，以防止断芯和批缝，从而获得成型的蜡模叶片。
2.根据权利要求1所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述步骤c中陶瓷型芯的强化具体步骤如下：
先将焙烧后的陶瓷型芯浸入搅拌均匀且处于温室条件下的高温强化剂中，待陶瓷型芯表面气泡完全消失后，取出置于空气中晾干；
再将陶瓷型芯浸入搅拌均匀且放置时间不大于8小时的室温强化剂中，浸入时间不大于4分钟，取出后清洗表面黏附物并置于空气中晾干；
最后放入焙烧炉内以低于300℃的温度进行烘干强化，并控制焙烧时间，以防止陶瓷型芯开裂或断芯。
3.根据权利要求2所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
放入焙烧炉内以低于300℃的温度进行烘干强化的时间为5分钟-20分钟。
4.根据权利要求2所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述高温强化剂采用含硅酸乙酯和/或酒精的混合液体。
5.根据权利要求2所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述室温强化剂采用环氧树脂和/或酚醛树脂溶入丙酮的溶解液。
6.根据权利要求1所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述步骤d中的自检采用目测检测，目测陶瓷型芯表面是否存在有裂纹和/或断芯，是则合格，否则作为报废型芯处理。
7.根据权利要求1所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述步骤e中吹砂步骤具体为：
采用80#-120#刚玉砂的吹砂机，在0.15MPa-0.25MPa的压力环境下进行吹砂，吹砂时间控制在5秒-15秒，从而去除陶瓷型芯表面的粉料颗粒。
8.根据权利要求1所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述步骤f中的自检采用目测筛选陶瓷型芯表面是否达到表面光洁要求；
筛选不合格的陶瓷型芯重复步骤e，无法达到要求的作为报废型芯处理；
合格则进入下一工序。
9.根据权利要求1所述的用于起动涡轮叶轮精铸的蜡模叶片成型方法，其特征在于，
所述回弹模具包括用于与陶瓷型芯接触并顶抵于陶瓷型芯表面用于调节陶瓷型芯定位高度的叶片仿形蜡模、用于支承于叶片仿形蜡模的陶瓷型芯回弹定位端以及弹性连接于陶瓷型芯回弹定位端用于缓冲冲击力以防止陶瓷型芯开裂或断芯的弹性件。
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