CN107297453B - 用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，包括以下步骤：a、闭式离心叶轮蜡模设计，沿闭式离心叶轮蜡模轴向厚度均匀地划分形成多块蜡模单元；b、封闭气流通道部分，采用圆环形陶瓷型芯组对所有的气流通道整体充型；c、各个蜡模单元按照尺寸设计要求压制成型；d、在蜡模单元沿轴向依次拼装于圆环形陶瓷型芯组两端，并进行接缝密封；e、检查蜡模单元之间和/或蜡模单元与圆环形陶瓷型芯组之间的贴合部位，去除表面多余的蜡，形成闭式离心叶轮蜡模。采用本发明方法得到的闭式离心叶轮蜡模阶段无型芯断芯、蜡模收缩变形的问题，蜡模压型操作简单、便捷，蜡模合格率高。

Description

用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法

技术领域

本发明涉及航空发动机零件精密铸造技术领域，特别地，涉及一种用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法。

背景技术

闭式离心叶轮是燃气轮机的关键零件之一，是燃气轮机的离心式压气机的关键与核心部分，对燃气轮机的性能和结构完整性有着直接影响。

闭式离心叶轮毛坯具有22个封闭气流通道，是一次性铸造成型。该毛坯的制造使用熔模精密铸造的方法进行生产，为了得到22个封闭的气流通道，主要采用陶瓷型芯充型形成气流通道。

采用陶瓷型芯成型气流通道，其主要过程为：采用陶瓷型芯模具压制22个单个的陶瓷型芯，通过拼装夹具将22个单个的陶瓷型芯拼成一个整环，再将整环放入蜡模模具中压制蜡模；蜡模组合浇注系统，得到模组树；在模组树的表面上涂料、撒砂、硬化、干燥，反复多次涂料、撒砂、硬化、干燥，制成模壳；通过高温高压的水汽等方式脱除蜡模、清理模壳；高温焙烧模壳；浇入金属熔液；熔液冷却、凝固；去除模壳、浇冒口；采用高压脱芯釜脱除铸件的型芯即可获得闭式离心叶轮毛坯。在将陶瓷型芯放入蜡模模具中压制时，由于陶瓷型芯冷却、收缩烧结等引起的尺寸变形，在压制蜡模时易发生陶瓷型芯断芯情况，同时检验是否断芯需依靠X光检验等手段，费时费力，多达22个陶瓷型芯，其中哪怕一处陶瓷型芯损坏也将导致铸件报废。

并且闭式离心叶轮的宽弦部位和厚薄部位厚薄不均导致收缩不一致，为模具设计、产品制造带来困难。闭式离心叶轮叶片最厚部位与最薄部位厚薄比达到7：1以上，整个叶片在蜡模阶段、会存在各向异性的收缩状况，厚大部位和薄壁部位的收缩率差异悬殊，导致模具及产品发生收缩变形。

发明内容

本发明提供了一种用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，以解决闭式离心叶轮蜡模采用陶瓷型芯充型气流通道，在压制蜡模过程中容易使陶瓷型芯损坏而导致整个铸件报废；厚度差异容易导致收缩变形的技术问题。

本发明提供一种用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，包括以下步骤：a、闭式离心叶轮蜡模设计，沿闭式离心叶轮蜡模轴向厚度均匀地划分形成多块蜡模单元；b、封闭气流通道部分，采用圆环形陶瓷型芯组对所有的气流通道整体充型；c、各个蜡模单元按照尺寸设计要求压制成型；d、在蜡模单元沿轴向依次拼装于圆环形陶瓷型芯组两端，并进行接缝密封；e、检查蜡模单元之间和/或蜡模单元与圆环形陶瓷型芯组之间的贴合部位，去除表面多余的蜡，形成闭式离心叶轮蜡模。

进一步地，步骤a中闭式离心叶轮蜡模划分，蜡模单元为：至少一段装于圆环形陶瓷型芯组中心轴上叶轮主轴蜡模、至少一段套设于圆环形陶瓷型芯组外的外环蜡模以及至少一段装配于圆环形陶瓷型芯组内环腔上的内膜蜡模。

进一步地，蜡模单元为：套设于圆环形陶瓷型芯组中心轴上的叶轮主轴蜡模、套设于圆环形陶瓷型芯组外的叶轮外环蜡模、装配于圆环形陶瓷型芯组内环腔上的叶轮内环蜡模以及套设于叶轮内环蜡模外的叶轮芯部蜡模；或者蜡模单元为：套设于圆环形陶瓷型芯组外并带有叶轮主轴蜡模的外环蜡模以及装配于圆环形陶瓷型芯组内环腔上的内部蜡模；或者蜡模单元为：套设于圆环形陶瓷型芯组中心轴上的叶轮主轴蜡模、套设于圆环形陶瓷型芯组外的外环蜡模以及装配于圆环形陶瓷型芯组内环腔上的内部蜡模。

进一步地，步骤a中，各个蜡模单元划分设计时，在蜡模单元表面设计增加用防止蜡模单元壁体变形的防变形筋，防变形筋根据蜡模单元外形的结构和曲率设计成相应弯曲的外形，以保证压制后的蜡模单元的尺寸精度。

进一步地，步骤b中，圆环形陶瓷型芯组采用各个气流通道充型的陶瓷型芯单元组合拼装形成，或者圆环形陶瓷型芯组采用为所有气流通道同时充型的环形整体结构。

进一步地，进行圆环形陶瓷型芯组的尺寸精度控制，具体为：压制完圆环形陶瓷型芯组后，将圆环形陶瓷型芯组放入陶瓷型芯校正模内，冷却90±5min，直至冷却完全，确保尺寸无变化；圆环形陶瓷型芯组烧结完后，通过圆环形陶瓷型芯组的型面尺寸检测样板透光检查圆环形陶瓷型芯组的型面尺寸，以确保透光低于0.1mm，透光超过0.1mm的圆环形陶瓷型芯组报废。

进一步地，步骤c中，蜡模单元压制完成后，放置在蜡模校正模上保压，直至蜡模单元冷却定型，以保证压制后的蜡模单元的尺寸精度。

进一步地，步骤d中闭式离心叶轮的拼装具体为：在各个蜡模单元组合前，通过定位装置连接圆环形陶瓷型芯组的定位孔或定位块，以确定圆环形陶瓷型芯组的位置；将圆环形陶瓷型芯组放置在平台上，依次装配圆环形陶瓷型芯组内环腔上的蜡模单元，并对蜡模单元施加竖向力以使蜡模单元与圆环形陶瓷型芯组贴合到位；翻转圆环形陶瓷型芯组，依次套设圆环形陶瓷型芯组外的蜡模单元以及依次装配圆环形陶瓷型芯组中心轴上蜡模单元，并对蜡模单元施加竖向力以使蜡模单元与圆环形陶瓷型芯组贴合到位。

进一步地，步骤d中闭式离心叶轮的拼装具体为：在各个蜡模单元组合前，通过定位装置连接圆环形陶瓷型芯组的定位孔或定位块，以确定圆环形陶瓷型芯组的位置；将圆环形陶瓷型芯组放置在平台上，在圆环形陶瓷型芯组装配一层蜡模单元，然后翻转圆环形陶瓷型芯组后装配一层蜡模单元，如此反复翻转装配直至装配完毕，以使得在每次翻转时利用自重压紧各个蜡模单元，使相邻蜡模单元支架以及蜡模单元与圆环形陶瓷型芯组之间贴合到位。

进一步地，步骤d中，在接缝密封前，采用卡规放入并靠紧在接缝位置，沿周向旋转圆环形陶瓷型芯组一周以上，观测并调整接缝位置，以调整各个蜡模单元的装配位置；步骤d中的接缝密封，具体为：配置粘合用蜡，将粘结蜡料与石蜡按照质量比为(50％～90％)：(10％～40％)进行配置；将配置的粘合用蜡加热成液态；用液态粘合用蜡沿接缝胶结，以使接缝不留缝隙；胶结完后，待粘合用蜡冷却定型后，对胶结部位进行刮修，以使胶结部位表面与接缝两侧的蜡模基体平齐。

进一步地，步骤e中的检查具体为：闭式离心叶轮蜡模拼装完成后，对闭式离心叶轮蜡模的基准平面打表，要求轴向高度方向的跳动不大于0.2mm；测量蜡模尺寸，将测量结果与闭式离心叶轮蜡模UG实体自动拟合，以减少人为干扰并提高工作效率和提高尺寸测量准确率；运用数字检测技术测量和校检闭式离心叶轮蜡模内腔壁厚尺寸。

本发明具有以下有益效果：

本发明用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，沿闭式离心叶轮蜡模轴向将整个闭式离心叶轮蜡模厚度均匀地划分成多块蜡模单元，然后各蜡模单元自成型，消除蜡模厚薄收缩不一致导致的尺寸问题，本发明的蜡模拆分思路，基于这一点，将中心厚大区域，长轴等部分各自成型，然后组合，减少厚大部位蜡料收缩对单元叶片及型腔尺寸的影响，从而保证闭式离心叶轮的尺寸精度。将闭式离心叶轮蜡模的气流通道部分采用圆环形陶瓷型芯组整体充型，方便组装，无需将圆环形陶瓷型芯组放入蜡模模具中压制，避免了压制蜡模时因陶瓷型芯变形导致的断裂。采用本发明方法得到的闭式离心叶轮蜡模阶段无型芯断芯、蜡模收缩变形的问题，蜡模压型操作简单、便捷，蜡模合格率高。

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闭式离心叶轮的蜡模制造方法的实施步骤框图；

图2是本发明优选实施例的多块蜡模单元的组合结构示意图；

图3是本发明优选实施例的圆环形陶瓷型芯组的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的闭式离心叶轮蜡模的结构示意图。

图例说明：

1、蜡模单元；101、叶轮主轴蜡模；102、叶轮外环蜡模；103、叶轮内环蜡模；104、叶轮芯部蜡模；2、圆环形陶瓷型芯组。

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闭式离心叶轮的蜡模制造方法的实施步骤框图；图2是本发明优选实施例的多块蜡模单元的组合结构示意图；图3是本发明优选实施例的圆环形陶瓷型芯组的结构示意图；图4是本发明优选实施例的闭式离心叶轮蜡模的结构示意图。

如图1所示，本实施例的用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，包括以下步骤：a、闭式离心叶轮蜡模设计，沿闭式离心叶轮蜡模轴向厚度均匀地划分形成多块蜡模单元1；b、封闭气流通道部分，采用圆环形陶瓷型芯组2对所有的气流通道整体充型；c、各个蜡模单元1按照尺寸设计要求压制成型；d、在蜡模单元1沿轴向依次拼装于圆环形陶瓷型芯组2两端，并进行接缝密封；e、检查蜡模单元1之间和/或蜡模单元1与圆环形陶瓷型芯组2之间的贴合部位，去除表面多余的蜡，形成闭式离心叶轮蜡模。本发明用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，沿闭式离心叶轮蜡模轴向将整个闭式离心叶轮蜡模厚度均匀地划分成多块蜡模单元，然后各蜡模单元自成型，消除蜡模厚薄收缩不一致导致的尺寸问题，本发明的蜡模拆分思路，基于这一点，将中心厚大区域，长轴等部分各自成型，然后组合，减少厚大部位蜡料收缩对单元叶片及型腔尺寸的影响，从而保证闭式离心叶轮的尺寸精度。将闭式离心叶轮蜡模的气流通道部分采用圆环形陶瓷型芯组整体充型，方便组装，无需将圆环形陶瓷型芯组放入蜡模模具中压制，避免了压制蜡模时因陶瓷型芯变形导致的断裂。采用本发明方法得到的闭式离心叶轮蜡模阶段无型芯断芯、蜡模收缩变形的问题，蜡模压型操作简单、便捷，蜡模合格率高。

如图2所示，本实施例中，步骤a中闭式离心叶轮蜡模划分，蜡模单元1为：至少一段装于圆环形陶瓷型芯组2中心轴上叶轮主轴蜡模、至少一段套设于圆环形陶瓷型芯组2外的外环蜡模以及至少一段装配于圆环形陶瓷型芯组2内环腔上的内膜蜡模。可以根据闭式离心叶轮蜡模的尺寸以及各个蜡模单元的压制、拼装、接缝等地便捷性和稳定性，划分成一段或者多段，以方便蜡模制作、拼装和接缝蜡焊接密封，降低工艺难度。

如图1和图2所示，本实施例中，蜡模单元1为：套设于圆环形陶瓷型芯组2中心轴上的叶轮主轴蜡模101、套设于圆环形陶瓷型芯组2外的叶轮外环蜡模102、装配于圆环形陶瓷型芯组2内环腔上的叶轮内环蜡模103以及套设于叶轮内环蜡模103外的叶轮芯部蜡模104。可选地，蜡模单元1为：套设于圆环形陶瓷型芯组2外并带有叶轮主轴蜡模的外环蜡模以及装配于圆环形陶瓷型芯组2内环腔上的内部蜡模。可选地，蜡模单元1为：套设于圆环形陶瓷型芯组2中心轴上的叶轮主轴蜡模、套设于圆环形陶瓷型芯组2外的外环蜡模以及装配于圆环形陶瓷型芯组2内环腔上的内部蜡模。可以根据闭式离心叶轮蜡模的尺寸以及各个蜡模单元的压制、拼装、接缝等地便捷性和稳定性，划分成一段或者多段，以方便蜡模制作、拼装和接缝蜡焊接密封，降低工艺难度。

如图1和图2所示，本实施例中，步骤a中，各个蜡模单元1划分设计时，在蜡模单元1表面设计增加用防止蜡模单元1壁体变形的防变形筋，防变形筋根据蜡模单元1外形的绕度结构和曲率设计成相应弯曲的外形，以保证压制后的蜡模单元1的尺寸精度。

如图1和图3所示，本实施例中，步骤b中，圆环形陶瓷型芯组2采用各个气流通道充型的陶瓷型芯单元组合拼装形成。可选地，圆环形陶瓷型芯组2采用为所有气流通道同时充型的环形整体结构。可以根据气流通道的组合方式，选择不同的圆环形陶瓷型芯组2结构方式，以方便制作和拼装，降低圆环形陶瓷型芯组2的破损风险。

如图1和图3所示，本实施例中，进行圆环形陶瓷型芯组2的尺寸精度控制，具体为：压制完圆环形陶瓷型芯组2后，将圆环形陶瓷型芯组2放入陶瓷型芯校正模内，冷却90±5min，直至冷却完全，确保尺寸无变化。圆环形陶瓷型芯组2烧结完后，通过圆环形陶瓷型芯组2的型面尺寸检测样板透光检查圆环形陶瓷型芯组2的型面尺寸，以确保透光低于0.1mm，透光超过0.1mm的圆环形陶瓷型芯组2报废。

如图1和图2所示，本实施例中，步骤c中，蜡模单元1压制完成后，放置在蜡模校正模上保压，直至蜡模单元1冷却定型，以保证压制后的蜡模单元1的尺寸精度。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，步骤d中闭式离心叶轮的拼装具体为：在各个蜡模单元1组合前，通过定位装置连接圆环形陶瓷型芯组2的定位孔或定位块，以确定圆环形陶瓷型芯组2的位置。将圆环形陶瓷型芯组2放置在平台上，依次装配圆环形陶瓷型芯组2内环腔上的蜡模单元1，并对蜡模单元1施加竖向力以使蜡模单元1与圆环形陶瓷型芯组2贴合到位。翻转圆环形陶瓷型芯组2，依次套设圆环形陶瓷型芯组2外的蜡模单元1以及依次装配圆环形陶瓷型芯组2中心轴上蜡模单元1，并对蜡模单元1施加竖向力以使蜡模单元1与圆环形陶瓷型芯组2贴合到位。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，步骤d中闭式离心叶轮的拼装具体为：在各个蜡模单元1组合前，通过定位装置连接圆环形陶瓷型芯组2的定位孔或定位块，以确定圆环形陶瓷型芯组2的位置。将圆环形陶瓷型芯组2放置在平台上，在圆环形陶瓷型芯组2装配一层蜡模单元1，然后翻转圆环形陶瓷型芯组2后装配一层蜡模单元1，如此反复翻转装配直至装配完毕，以使得在每次翻转时利用自重压紧各个蜡模单元1，使相邻蜡模单元1支架以及蜡模单元1与圆环形陶瓷型芯组2之间贴合到位。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，步骤d中，在接缝密封前，采用卡规放入并靠紧在接缝位置，沿周向旋转圆环形陶瓷型芯组2一周以上，观测并调整接缝位置，以调整各个蜡模单元1的装配位置。步骤d中的接缝密封，具体为：配置粘合用蜡，将粘结蜡料与石蜡按照质量比为(50％～90％)：(10％～40％)进行配置；将配置的粘合用蜡加热成液态；用液态粘合用蜡沿接缝胶结，以使接缝不留缝隙；胶结完后，待粘合用蜡冷却定型后，对胶结部位进行刮修，以使胶结部位表面与接缝两侧的蜡模基体平齐。

本实施例中，步骤e中的检查具体为：闭式离心叶轮蜡模拼装完成后，对闭式离心叶轮蜡模的基准平面打表，要求轴向高度方向的跳动不大于0.2mm。测量蜡模尺寸，将测量结果与闭式离心叶轮蜡模UG实体自动拟合，以减少人为干扰并提高工作效率和提高尺寸测量准确率；运用数字检测技术测量和校检闭式离心叶轮蜡模内腔壁厚尺寸。

实施时，提供用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，采取将闭式离心叶轮蜡模设计拆分成若干部分，然后将圆环形陶瓷型芯组2(可拼装22个单个陶瓷型芯或整体压制陶瓷型芯)放入分块的蜡模(蜡模单元1)的方式，再将各拆分的蜡模(蜡模单元1)通过蜡焊接牢固，从而得到如下所述的包裹陶瓷型芯的整体蜡模。

只要保证拆分后的各个分块蜡模(蜡模单元1)拼装完成后是表面密闭即可，分块蜡模(蜡模单元1)与圆环形陶瓷型芯组2接触的内腔除靠近出口端之外均可以留有少量的间隙，而无需完全按零件形状进行制造。因为精密铸造生产工艺流程中，通过模具压制蜡模，组合得到模组树，再涂料形成模壳，模壳脱蜡时会将模壳内的蜡模全部脱除，只需分块蜡模与陶瓷型芯接触的内腔保证靠近出口端为闭合的情况(保证铸件外形尺寸、避免制壳时浆料进入)即可。因此，本发明需用蜡料将各分块蜡模(蜡模单元1)焊接封闭完整，形成外形表面密闭的蜡模。

因此，优选地将闭式离心叶轮蜡模设计拆分成四个部分：叶轮主轴蜡模101；叶轮外环蜡模102；叶轮内环蜡模103；叶轮芯部蜡模104。

蜡模的拆分不仅仅局限于现有的四个部分，也可以是内部蜡模以及外环蜡模两个部分；或者内部蜡模、主轴蜡模、外环蜡模三部分；或者拆分成五部分及以上。

采用内部蜡模以及外环蜡模两个部分时，针对厚大部位蜡模成型时的尺寸问题，可以在压制时加冷蜡块进行改善和解决。

经试验验证，现场使用，采用本发明，通过分块组合蜡模，无需将陶瓷型芯放入蜡模模具中压制，避免了压制蜡模时因陶瓷型芯变形导致的断裂。采用本发明得到的闭式离心叶轮蜡模阶段无型芯断芯以及蜡模收缩变形的问题，蜡模压型操作简单、便捷，蜡模合格率高。

闭式离心叶轮蜡模组合，具体为：

步骤一：将圆环形陶瓷型芯组2放置在平台上且大端面和内环腔朝上。将叶轮内环蜡模103放置在圆环形陶瓷型芯组2的内环腔上，并与圆环形陶瓷型芯组2贴合到位。轻轻压平叶轮内环蜡模103，使之和圆环形陶瓷型芯组2贴近。

通过卡规放入圆环形陶瓷型芯组2内，目视观察叶轮内环蜡模103外壁与圆环形陶瓷型芯组2外壁距离，沿整个圆周缓慢移动一周以上，并根据尺寸情况适当调整叶轮内环蜡模103的位置。

目视调整到位后，再用石蜡、胶等将叶轮内环蜡模103与圆环形陶瓷型芯组2贴合部位胶结，使之不留有缝隙。

步骤二：将上述叶轮内环蜡模103与圆环形陶瓷型芯组2轻轻翻转。将叶轮外环蜡模102放置并与圆环形陶瓷型芯组2贴合到位。轻轻压平叶轮外环蜡模102，使之和圆环形陶瓷型芯组2贴近。

通过卡规放入圆环形陶瓷型芯组2内，目视观察叶轮外环蜡模102外壁与圆环形陶瓷型芯组2外壁距离，沿整个圆周缓慢移动一周以上，并根据尺寸情况适当调整叶轮外环蜡模102的位置。

目视调整到位后，再用石蜡、胶等将叶轮外环蜡模102与圆环形陶瓷型芯组2贴合部位胶结，使之不留有缝隙。

步骤三：将上述蜡模与圆环形陶瓷型芯组2轻轻翻转。将叶轮芯部蜡模104的组合卡扣对叶轮内环蜡模103的圆周径向方向及高度方向进行固定和限位。将叶轮芯部蜡模104放置到位并与叶轮内环蜡模103贴合到位。再用石蜡、胶等将两者贴合部位胶结，使之不留有缝隙。

步骤四：将上述蜡模与圆环形陶瓷型芯组2轻轻翻转。将叶轮主轴蜡模101放置并与圆环形陶瓷型芯组2及叶轮内环蜡模103贴合到位。再用石蜡、胶等将两者贴合部位胶结，使之不留有缝隙。

步骤五：检查各分块蜡模(蜡模单元1)与圆环形陶瓷型芯组2贴合部位。未贴合到位的部位或缝隙，用石蜡、胶等将其堵死，使之不留有缝隙，并将多余的蜡刮修至与原铸件基体平齐。

步骤六：组合后的蜡模尺寸检测：

(1)拼装完成后，对蜡模基准平面需打表，要求高度方向的跳动不大于0.2mm；

(2)采用蓝光、三坐标尺寸检测仪等测量设备测量蜡模尺寸，将测量结果与蜡模UG实体自动进行拟合，减少人为干涉，提高工作效率并提高尺寸测量准确率。

(3)运用工业CT、CR等数字检测技术测量离心叶轮内腔壁厚尺寸，并通过剖切验证，来校验该类型测量技术在可达性较差的区域的可行性及其测量精度，并制定相应的检测规范。

本发明闭式离心叶轮的蜡模制造方法，对闭式离心叶轮蜡模的拆分方法进行了改进，闭式离心叶轮蜡模的拆分方法基础上糅合了陶瓷型芯成型技术(以消除现有陶瓷型芯成型技术存在的：需将陶瓷型芯放置在蜡模模具中压制蜡模，成型叶片叶型，压型时易断芯的问题)，取其所长，避之所短，故在成型蜡模时无需直接成型叶片叶型(间接通过陶瓷型芯成型)，操作难度小、陶瓷型芯不会断芯。

接缝蜡封粘合工艺：

步骤一：配制该种粘合用蜡。将KC-2145B胶结蜡与石蜡按如下比例配置：KC-2145B胶结蜡：石蜡＝(50％-90％)：(10％-40％)；

步骤二：将该粘合用蜡在酒精灯下加热成液态；

步骤三：用少许液态粘合蜡沿着蜡模与陶瓷型芯贴合部位胶结，使之不留有缝隙。

步骤四：胶结完后，待粘合蜡冷却定型后，对胶结部位进行轻轻刮修，使之与蜡模基体平齐。

保持蜡模表面平整齐平的工艺：

一、保证陶瓷型芯(圆环形陶瓷型芯组2)本身的尺寸精度：

(1)压制完陶瓷型芯(圆环形陶瓷型芯组2)后，放入陶瓷型芯校正模。冷却90±5min，直至冷却完全，尺寸无变化。

(2)陶瓷型芯(圆环形陶瓷型芯组2)烧结完后，通过陶瓷型芯型面尺寸检测样板透光检查型面尺寸，透光超过0.1mm的陶瓷型芯报废。

二、保证压制后的蜡模尺寸精度：

(1)蜡模模具蜡模设计时在蜡模表面加防变形筋(根据外形的绕度、曲率设计成S形等形状，减少变形)。

(2)针对薄壁蜡模易变形，尺寸收缩大的外环蜡模，压制完成后，放置在蜡模校正模上保压，直至薄壁蜡模冷却定型。

三、蜡模组合时的尺寸控制：

(1)蜡模组合前，通过定位夹具等定位装置，连接陶瓷型芯(圆环形陶瓷型芯组2)的定位孔或定位块，确定陶瓷型芯(圆环形陶瓷型芯组2)的位置。

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 (6)

1.一种用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，其特征在于，

包括以下步骤：

a、闭式离心叶轮蜡模设计，沿闭式离心叶轮蜡模轴向厚度均匀地划分形成多块蜡模单元（1）；

步骤a中闭式离心叶轮蜡模划分，

蜡模单元（1）为：套设于圆环形陶瓷型芯组（2）中心轴上的叶轮主轴蜡模（101）、套设于圆环形陶瓷型芯组（2）外的叶轮外环蜡模（102）、装配于圆环形陶瓷型芯组（2）内环腔上的叶轮内环蜡模（103）以及套设于叶轮内环蜡模（103）外的叶轮芯部蜡模（104）；

b、封闭气流通道部分，采用圆环形陶瓷型芯组（2）对所有的气流通道整体充型；

c、各个蜡模单元（1）按照尺寸设计要求压制成型；

d、在蜡模单元（1）沿轴向依次拼装于圆环形陶瓷型芯组（2）两端，并进行接缝密封；

步骤d中闭式离心叶轮的拼装具体为：

在各个蜡模单元（1）组合前，通过定位装置连接圆环形陶瓷型芯组（2）的定位孔或定位块，以确定圆环形陶瓷型芯组（2）的位置；

将圆环形陶瓷型芯组（2）放置在平台上，在圆环形陶瓷型芯组（2）装配一层蜡模单元（1），然后翻转圆环形陶瓷型芯组（2）后装配一层蜡模单元（1），

如此反复翻转装配直至装配完毕，以使得在每次翻转时利用自重压紧各个蜡模单元（1），使相邻蜡模单元（1）支架以及蜡模单元（1）与圆环形陶瓷型芯组（2）之间贴合到位；

e、检查蜡模单元（1）之间和/或蜡模单元（1）与圆环形陶瓷型芯组（2）之间的贴合部位，去除表面多余的蜡，形成闭式离心叶轮蜡模；

步骤e检查具体为：（1）拼装完成后，对蜡模基准平面需打表，要求高度方向的跳动不大于0.2mm；（2）采用蓝光、三坐标尺寸检测仪测量设备测量蜡模尺寸，将测量结果与蜡模UG实体自动进行拟合，减少人为干涉，提高工作效率并提高尺寸测量准确率；（3）运用工业CT、CR数字检测技术测量离心叶轮内腔壁厚尺寸，并通过剖切验证，来校验该类型测量技术在可达性较差的区域的可行性及其测量精度。

2.根据权利要求1所述的用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，其特征在于，

步骤a中，

各个蜡模单元（1）划分设计时，在蜡模单元（1）表面设计增加用防止蜡模单元（1）壁体变形的防变形筋，

防变形筋根据蜡模单元（1）外形的结构和曲率设计成相应弯曲的外形，以保证压制后的蜡模单元（1）的尺寸精度。

3.根据权利要求1所述的用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，其特征在于，

步骤b中，

圆环形陶瓷型芯组（2）采用各个气流通道充型的陶瓷型芯单元组合拼装形成，或者

圆环形陶瓷型芯组（2）采用为所有气流通道同时充型的环形整体结构。

4.根据权利要求3所述的用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，其特征在于，

进行圆环形陶瓷型芯组（2）的尺寸精度控制，具体为：

压制完圆环形陶瓷型芯组（2）后，将圆环形陶瓷型芯组（2）放入陶瓷型芯校正模内，冷却90±5min，直至冷却完全，确保尺寸无变化；

圆环形陶瓷型芯组（2）烧结完后，通过圆环形陶瓷型芯组（2）的型面尺寸检测样板透光检查圆环形陶瓷型芯组（2）的型面尺寸，以确保透光低于0.1mm，透光超过0.1mm的圆环形陶瓷型芯组（2）报废。

5.根据权利要求1所述的用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，其特征在于，

步骤c中，蜡模单元（1）压制完成后，放置在蜡模校正模上保压，直至蜡模单元（1）冷却定型，以保证压制后的蜡模单元（1）的尺寸精度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于闭式离心叶轮的蜡模制造方法，其特征在于，

步骤d中，在接缝密封前，采用卡规放入并靠紧在接缝位置，沿周向旋转圆环形陶瓷型芯组（2）一周以上，观测并调整接缝位置，以调整各个蜡模单元（1）的装配位置；

步骤d中的接缝密封，具体为：

配置粘合用蜡，将粘结蜡料与石蜡按照质量比为（50%~90%）：（10%~40%）进行配置；

将配置的粘合用蜡加热成液态；

用液态粘合用蜡沿接缝胶结，以使接缝不留缝隙；

胶结完后，待粘合用蜡冷却定型后，对胶结部位进行刮修，以使胶结部位表面与接缝两侧的蜡模基体平齐。

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