CN108515146A - 整体精铸导向器的浇注系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整体精铸导向器的浇注系统，包括导向器型模，导向器型模包括外环模、位于外环模内的内环模、连接于外环模和内环模之间且两端分别与外环模和内环模连通的多片叶片模，浇注系统还包括浇冒系统型模，浇冒系统型模设置于导向器型模的上方，包括：环形浇道组，环形浇道组呈环形，用于沿导向器型模的周向布设于导向器型模充型端的上方，以阻挡叶片模的热量散失，并使容置于环形浇道组内的充型液对叶片模进行加热，环形浇道组还与外环模和内环模分别连通以使充型液流入导向器型模内充型。还包括支浇道组，设置于环形浇道组的上方且与环形浇道组连通，用于将注入的充型液导入环形浇道组中。
Description
技术领域
本发明涉及导向器的精密铸造领域，特别地，涉及一种整体精铸导向器的浇注系统。
背景技术
随着航空发动机性能、效率的不断提高，为了减少机加和装配工作量，精铸件结构向集成化和净成形方向发展，其典型的代表为高温合金整体精铸导向器，如附图图1所示，其由内环、外环及连接内外环的多个薄片状(叶型很薄，最薄处≤0.5mm)的叶片组成。目前，工业生产中，整体精铸导向器内外环之间的叶片的欠铸、冷隔是导向器的主要冶金缺陷。整体精铸导向器的型模在浇注前需要预热，由于叶片部分的型模叶型单薄，且叶片型模部位散热面积大，故而叶片型模温度散失较快，浇注高温合金熔液的过程中，叶片部位的型模的温度已经很低，故而导致高温合金熔液在充满叶片型模之前就已经凝固，从而使浇注成型出的导向器的叶片存在欠铸、冷隔等缺陷。
解决该缺陷的方式为保证叶片部位的温度，减小温度散失。现有的浇注系统的结构如附图图2所示，内环和外环分别连接有浇口11，内环的浇口11和外环的浇口11再分别连接浇道12，内环的浇道12和外环的浇道12同时连接浇口杯13。该浇注系统对导向器内外环有良好的冲型、补缩作用，但是对叶片的作用非常有限，由于双层浇口11及浇道12之间存有较大的空间，叶片部位的温度散失较快，故而无法保证叶片的温度，从而使浇注出的导向器的叶片存在欠铸、冷隔等缺陷；且一个浇口11组合一根浇道12，浇道数量多，组合时操作繁琐，工人的劳动强度大，且浇注成型效率低。
发明内容
本发明提供了一种整体精铸导向器的浇注系统，以解决现有的浇注系统存在的浇注成型出的导向器叶片存在欠铸、冷隔等缺陷的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种整体精铸导向器的浇注系统，包括用于成型整体精铸导向器的导向器型模，导向器型模包括外环模、位于外环模内的内环模、连接于外环模和内环模之间且两端分别与外环模和内环模连通的多片叶片模，浇注系统还包括用于将充型导向器型模的充型液导入导向器型模内充型的浇冒系统型模，浇冒系统型模设置于导向器型模的上方，浇冒系统型模包括：环形浇道组，呈环形，用于沿导向器型模的周向布设于导向器型模充型端的上方，以阻挡叶片模的热量散失，并使容置于环形浇道组内的充型液对叶片模进行加热，环形浇道组还与外环模和内环模分别连通以使充型液流入导向器型模内充型；支浇道组，设置于环形浇道组的上方且与环形浇道组连通，用于将注入的充型液导入环形浇道组中。
进一步地，环形浇道组包括呈环形的环形浇道，及与环形浇道组分别连通的多个内浇口和多个外浇口；多个内浇口分别与内环模连通，多个外浇口分别与外环模连通，环形浇道内的充型液通过多个内浇口和多个外浇口分别充入导向器型模内；环形浇道沿导向器型模的周向布设于叶片模的上方，以阻挡叶片模的热量散失并使容置于环形浇道内的充型液对叶片模进行加热。
进一步地，环形浇道截面的宽度等于或大于叶片模的长度，且环形浇道距叶片模的高度H为5mm～20mm。
进一步地，环形浇道内流道的底面具有朝向叶片模下凹的凹槽，凹槽沿环形浇道的周向延伸，凹槽用于容置充型液以对叶片模进行加热。
进一步地，凹槽的两侧具有用于形成凹槽的内凸台和外凸台，内凸台和外凸台分别沿环形浇道的周向延伸；内凸台和外凸台两者的高度不同，用于使流入凹槽中的充型液先后充入内环模和外环模中，以避免充型液同时充入内环模和外环模后在叶片模中汇合。
进一步地，内凸台的高度小于外凸台的高度，以使凹槽中的充型液绕过内凸台依次充入内环模和叶片模后，与绕过外凸台充入外环模内的充型液汇合；或者外凸台的高度小于内凸台的高度，以使凹槽中的充型液绕过外凸台依次充入外环模和叶片模后，与绕过内凸台充入内环模内的充型液汇合。
进一步地，多个内浇口沿环形浇道的周向依次间隔布置，各内浇口连接于环形浇道的内侧壁上并朝内环模延伸；多个外浇口沿环形浇道的周向依次间隔布置，各外浇口连接于环形浇道的外侧壁上并朝外环模延伸。
进一步地，多个内浇口沿环形浇道的周向依次间隔布置，各内浇口与环形浇道的底部相连并朝内环模延伸；多个外浇口沿环形浇道的周向依次间隔布置，各外浇口与环形浇道的底部相连并朝外环模延伸。
进一步地，支浇道组包括多根支浇道及一个浇口杯；多根支浇道的进液端分别与浇口杯相连，多根支浇道的出液端分别与环形浇道组相连，以将注入浇口杯内的充型液分别导入环形浇道组内。
进一步地，多根支浇道沿环形浇道组的周向依次间隔设置，各支浇道包括与浇口杯连通的水平段及与水平段连通的竖直段，竖直段的底端与环形浇道组连通。
本发明具有以下有益效果：
本发明的整体精铸导向器的浇注系统包括浇冒系统型模，浇冒系统型模包括呈环形的环形浇道组，该环形浇道组沿导向器型模的周向布设于导向器型模充型端的上方，环形浇道组的该种布置方式，不仅用于阻挡浇注开始前加热的叶片模热量的散失，保证浇注开始前叶片模具有足够高的温度；且使由支浇道组注入的高温充型液首先容置于环形浇道组中，然后再由环形浇道组充入导向器型模中，以便利用热传导和热辐射的原理使容置于环形浇道组中的高温充型液将热量传递至叶片模上，对叶片模进行加热，以进一步保证浇注开始前，叶片模具有足够高的温度，从而有效解决浇注成型的导向器叶片的欠铸、冷隔等缺陷。
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是需成型的整体精铸导向器的局部结构示意图；
图2是现有技术中浇注系统的结构示意图；
图3是本发明优选实施例的整体精铸导向器的浇注系统的空间结构示意图；
图4是图3的剖视结构示意图；
图5是图3中环形浇道组的空间结构示意图；
图6是图3中环形浇道及充型液流向示意图；
图7是图3中优先内环模的充型液流向示意图；
图8是图3中优先外环模的充型液流向示意图。
图例说明
11、浇口；12、浇道；13、浇口杯；20、整体精铸导向器；30、导向器型模；31、外环模；32、内环模；33、叶片模；40、浇冒系统型模；41、环形浇道组；411、环形浇道；4111、凹槽；4112、内凸台；4113、外凸台；412、内浇口；413、外浇口；42、支浇道组；421、支浇道；422、浇口杯。
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，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图3和图4，本发明的优选实施例提供了一种整体精铸导向器的浇注系统，包括用于成型整体精铸导向器20的导向器型模30，导向器型模30包括外环模31、位于外环模31内的内环模32、连接于外环模31和内环模32之间且两端分别与外环模31和内环模32连通的多片叶片模33，浇注系统还包括用于将充型导向器型模30的充型液导入导向器型模30内充型的浇冒系统型模40，浇冒系统型模40用于设置于导向器型模30的上方，浇冒系统型模40包括：环形浇道组41，环形浇道组41呈环形，用于沿导向器型模30的周向布设于导向器型模30充型端的上方，以阻挡叶片模33的热量散失，并使容置于环形浇道组41内的充型液对叶片模33进行加热，环形浇道组41还与外环模31和内环模32分别连通以使充型液流入导向器型模30内充型。还包括支浇道组42，设置于环形浇道组41的上方且与环形浇道组41连通，用于将注入的充型液导入环形浇道组41中。
本发明的整体精铸导向器的浇注系统包括浇冒系统型模40，浇冒系统型模40包括呈环形的环形浇道组41，该环形浇道组41沿导向器型模30的周向布设于导向器型模30充型端的上方，环形浇道组41的该种布置方式，不仅用于阻挡浇注开始前加热的叶片模33热量的散失，保证浇注开始前叶片模33具有足够高的温度；且使由支浇道组42注入的高温充型液首先容置于环形浇道组41中，然后再由环形浇道组41充入导向器型模30中，以便利用热传导和热辐射的原理使容置于环形浇道组41中的高温充型液将热量传递至叶片模33上，对叶片模33进行加热，以进一步保证浇注开始前，叶片模33具有足够高的温度，从而有效解决浇注成型的导向器叶片的欠铸、冷隔等缺陷。
本发明具体实施方案中，如图4和图5所示，环形浇道组41包括呈环形的环形浇道411，及与环形浇道组41分别连通的多个内浇口412和多个外浇口413。环形浇道411沿导向器型模30的周向布设于叶片模33的上方，以阻挡叶片模33的热量散失并使容置于环形浇道411内的充型液对叶片模33进行加热。多个内浇口412分别与内环模32连通，多个外浇口413分别与外环模31连通，环形浇道411内的充型液通过多个内浇口412和多个外浇口413分别充入导向器型模30内。
优选地，如图6所示，环形浇道411截面的宽度等于或大于叶片模33的长度，且环形浇道411距叶片模33的高度H为5～20mm。当环形浇道411截面的宽度大于叶片模33的长度时，环形浇道411截面的宽度比叶片模33的长度大0～5mm，以免环形浇道411对内浇口412与内环模32的连接、外浇口413与外环模31的连接产生影响。由于环形浇道411截面的宽度等于或大于叶片模33的长度，环形浇道411阻挡叶片模33的热量散失及使容置于环形浇道411内的充型液对叶片模33进行加热的同时，使内浇口412与内环模32的连接、外浇口413与外环模31的连接方便、顺畅。当环形浇道411距叶片模33的高度H为5～20mm，该合适的高度使环形浇道411覆盖由多片叶片模33构成的整环叶片模，阻挡该整环叶片模热量散失的同时，还使容置于环形浇道411内的高温充型液通过热传导及热辐射的方式对整环叶片模进行加热。当环形浇道411距叶片模33的高度H小于5mm时，环形浇道411将影响内浇口412与内环模32的连接、外浇口413与外环模31的连接；当环形浇道411距叶片模33的高度H大于20mm时，环形浇道411内的高温充型液不能对整环叶片模进行很好的加热，以使叶片模33不具有足够高的温度，加工成型后的导向器叶片将存在欠铸、冷隔等缺陷。
可选地，如图6所示，环形浇道411内流道的底面具有朝向叶片模33下凹的凹槽4111，凹槽4111沿环形浇道411的周向延伸，凹槽4111用于容置充型液以对叶片模33进行加热。
优选地，如图6所示，凹槽4111的两侧具有用于形成凹槽4111的内凸台4112和外凸台4113，内凸台4112和外凸台4113分别沿环形浇道411的周向延伸。内凸台4112和外凸台4113两者的高度不同，用于使流入凹槽4111中的充型液先后充入内环模32和外环模31中，以避免充型液同时充入内环模32和外环模31后在叶片模33中汇合。本发明中，通过对环形浇道411内流道的底面进行结构，以使由支浇道组42注入的充型液首先进入凹槽4111中对叶片模33进行加热，然后再先后充入内环模32和外环模31中，以避免充型液同时充入内环模32和外环模31后两股充型液在叶片模33中汇合，进而导致成型出的导向器叶片存在夹渣等缺陷。
本优选方案的第一具体实施例，如图7所示，内凸台4112的高度小于外凸台4113的高度，以使凹槽4111中的充型液绕过内凸台4112依次充入内环模32和叶片模33后，与绕过外凸台4113充入外环模31内的充型液汇合。当内凸台4112的高度小于外凸台4113的高度时，凹槽4111中的充型液首先绕过内凸台4112充入内环模32中，然后再由内环模32充入叶片模33中，并与绕过外凸台4113后充入外环模31中的充型液混合，从而避免内环模32中的充型液和外环模31中的充型液两者在叶片模33中汇合，进而避免成型出的导向器叶片上产生夹渣等缺陷。
本优选方案的第二具体实施例，如图8所示，外凸台4113的高度小于内凸台4112的高度，以使凹槽4111中的充型液绕过外凸台4113依次充入外环模31和叶片模33后，与绕过内凸台4112充入内环模32内的充型液汇合。当外凸台4113的高度小于内凸台4112的高度时，凹槽4111中的充型液首先绕过外凸台4113充入外环模31中，然后再由外环模31充入叶片模33中，并与绕过内凸台4112后充入内环模32中的充型液混合，从而避免外环模31中的充型液和内环模32中的充型液两者在叶片模33中汇合，进而避免成型出的导向器叶片上产生夹渣等缺陷。
可选地，如图5所示，多个内浇口412沿环形浇道411的周向依次间隔布置，各内浇口412连接于环形浇道411的内侧壁上并朝内环模32延伸。同样的，多个外浇口413沿环形浇道411的周向依次间隔布置，各外浇口413连接于环形浇道411的外侧壁上并朝外环模31延伸。优选地，环形浇道411、内浇口412及外浇口413三者一体成型。
可选地，多个内浇口412沿环形浇道411的周向依次间隔布置，各内浇口412与环形浇道411的底部相连并朝内环模32延伸。同样的，多个外浇口413沿环形浇道411的周向依次间隔布置，各外浇口413与环形浇道411的底部相连并朝外环模31延伸。优选地，环形浇道411、内浇口412及外浇口413三者一体成型。
可选地，如图3所示，支浇道组42包括多根支浇道421及一个浇口杯422。多根支浇道421的进液端分别与浇口杯422相连，多根支浇道421的出液端分别与环形浇道组41相连，以将注入浇口杯422内的充型液分别导入环形浇道组41内。具体地，环形浇道组41包括环形浇道411、多个内浇口412及多个外浇口413，多根支浇道421的进液端分别与浇口杯422相连，多根支浇道421的出液端分别与环形浇道411相连，以将注入浇口杯422内的充型液分别导入环形浇道411内。本发明中，由于支浇道421的出液端与环形浇道411相连，而并不与内浇口412和外浇口413直接相连，故而支浇道421的数量与内浇口412和外浇口413的数量无关。而现有技术的浇注系统中，如图2所示，一个浇口11组合一根浇道12，浇道12的数量非常多，而本发明中，支浇道421的数量较小，故而将支浇道421与浇口杯422和环形浇道411组合时操作简单，工人的劳动强度低，故而浇注成型效率高，所需的人力物力成本低。
优选地，如图3所示，多根支浇道421沿环形浇道组41的周向依次间隔设置，各支浇道421包括与浇口杯422连通的水平段及与水平段连通的竖直段，竖直段的底端与环形浇道组41连通。
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 (10)
1.一种整体精铸导向器的浇注系统，包括用于成型整体精铸导向器(20)的导向器型模(30)，所述导向器型模(30)包括外环模(31)、位于所述外环模(31)内的内环模(32)、连接于所述外环模(31)和所述内环模(32)之间且两端分别与所述外环模(31)和所述内环模(32)连通的多片叶片模(33)，其特征在于，浇注系统还包括用于将充型所述导向器型模(30)的充型液导入所述导向器型模(30)内充型的浇冒系统型模(40)，所述浇冒系统型模(40)设置于所述导向器型模(30)的上方，所述浇冒系统型模(40)包括：
环形浇道组(41)，呈环形，用于沿所述导向器型模(30)的周向布设于所述导向器型模(30)充型端的上方，以阻挡所述叶片模(33)的热量散失，并使容置于所述环形浇道组(41)内的充型液对所述叶片模(33)进行加热，所述环形浇道组(41)还与所述外环模(31)和所述内环模(32)分别连通以使充型液流入所述导向器型模(30)内充型；
支浇道组(42)，设置于所述环形浇道组(41)的上方且与所述环形浇道组(41)连通，用于将注入的充型液导入所述环形浇道组(41)中。
2.根据权利要求1所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
所述环形浇道组(41)包括呈环形的环形浇道(411)，及与所述环形浇道组(41)分别连通的多个内浇口(412)和多个外浇口(413)；
多个所述内浇口(412)分别与所述内环模(32)连通，多个所述外浇口(413)分别与所述外环模(31)连通，所述环形浇道(411)内的充型液通过多个所述内浇口(412)和多个所述外浇口(413)分别充入所述导向器型模(30)内；
所述环形浇道(411)沿所述导向器型模(30)的周向布设于所述叶片模(33)的上方，以阻挡所述叶片模(33)的热量散失并使容置于所述环形浇道(411)内的充型液对所述叶片模(33)进行加热。
3.根据权利要求2所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
所述环形浇道(411)截面的宽度等于或大于所述叶片模(33)的长度，且所述环形浇道(411)距所述叶片模(33)的高度H为5mm～20mm。
4.根据权利要求2所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
所述环形浇道(411)内流道的底面具有朝向所述叶片模(33)下凹的凹槽(4111)，所述凹槽(4111)沿所述环形浇道(411)的周向延伸，所述凹槽(4111)用于容置充型液以对所述叶片模(33)进行加热。
5.根据权利要求4所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
所述凹槽(4111)的两侧具有用于形成所述凹槽(4111)的内凸台(4112)和外凸台(4113)，所述内凸台(4112)和所述外凸台(4113)分别沿所述环形浇道(411)的周向延伸；
所述内凸台(4112)和所述外凸台(4113)两者的高度不同，用于使流入所述凹槽(4111)中的充型液先后充入所述内环模(32)和所述外环模(31)中，以避免充型液同时充入所述内环模(32)和所述外环模(31)后在所述叶片模(33)中汇合。
6.根据权利要求5所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
所述内凸台(4112)的高度小于所述外凸台(4113)的高度，以使所述凹槽(4111)中的充型液绕过所述内凸台(4112)依次充入所述内环模(32)和所述叶片模(33)后，与绕过所述外凸台(4113)充入所述外环模(31)内的充型液汇合；或者
所述外凸台(4113)的高度小于所述内凸台(4112)的高度，以使所述凹槽(4111)中的充型液绕过所述外凸台(4113)依次充入所述外环模(31)和所述叶片模(33)后，与绕过所述内凸台(4112)充入所述内环模(32)内的充型液汇合。
7.根据权利要求2所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
多个所述内浇口(412)沿所述环形浇道(411)的周向依次间隔布置，各所述内浇口(412)连接于所述环形浇道(411)的内侧壁上并朝所述内环模(32)延伸；
多个所述外浇口(413)沿所述环形浇道(411)的周向依次间隔布置，各所述外浇口(413)连接于所述环形浇道(411)的外侧壁上并朝所述外环模(31)延伸。
8.根据权利要求2所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
多个所述内浇口(412)沿所述环形浇道(411)的周向依次间隔布置，各所述内浇口(412)与所述环形浇道(411)的底部相连并朝所述内环模(32)延伸；
多个所述外浇口(413)沿所述环形浇道(411)的周向依次间隔布置，各所述外浇口(413)与所述环形浇道(411)的底部相连并朝所述外环模(31)延伸。
9.根据权利要求1所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
所述支浇道组(42)包括多根支浇道(421)及一个浇口杯(422)；
多根所述支浇道(421)的进液端分别与所述浇口杯(422)相连，多根所述支浇道(421)的出液端分别与所述环形浇道组(41)相连，以将注入所述浇口杯(422)内的充型液分别导入所述环形浇道组(41)内。
10.根据权利要求9所述的整体精铸导向器的浇注系统，其特征在于，
多根所述支浇道(421)沿所述环形浇道组(41)的周向依次间隔设置，各所述支浇道(421)包括与所述浇口杯(422)连通的水平段及与所述水平段连通的竖直段，所述竖直段的底端与所述环形浇道组(41)连通。
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