CN110773707A - P型叶片的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铸造技术领域，特别涉及一种P型叶片的铸造方法，所述P型叶片包括加工端、安装端，该铸造方法包括以下步骤：利用3D打印进行P型叶片整体砂型成型制作；选择分型面，并采用立式浇注工艺，所述安装端向上，所述加工端向下；浇注系统设计，采用同时进行进流和溢流的方式。本发明提供的P型叶片的铸造方法，利用3D打印进行P型叶片整体砂型成型制作，可保证砂型尺寸精度，且使加工基准无偏差，采用立式浇注工艺，安装端向上，加工端向下，避免产生缩松等铸造缺陷，表面质量符合标准要求；浇注系统设计，采用同时进行进流和溢流的方式，以使铸件在浇注过程中可均衡凝固，避免冷隔等缺陷。

Description

P型叶片的铸造方法
技术领域
本发明属于铸造技术领域，特别涉及一种P型叶片的铸造方法。
背景技术
P型叶片的结构整体随型变化，一般材质为QT400-15，轮廓尺寸为360mm*190mm*810mm,主体壁厚在4mm～11mm，最薄壁厚为3.5mm，对尺寸检测要求非常严格，要测试壁厚、弦长、扭角等，扭转角控制在0.5°以内，厚度应控制在弦长的0.25％，弦长应控制在拉深尺寸的+2mm以内。重量偏差3％，整个叶型不加工，表面粗糙度达到Ra12.5；铸件不允许焊接；铸件进行荧光磁粉探伤、超声波探伤和射线探伤，基本上是零缺陷。从铸件结构分析，安装端属于铸件热节区域，用三维建模软件测出模数分别为1.7cm而叶型本体其余部位随型变化且较薄。因此，制造P型叶片精度要求高，尺寸控制困难，生产难度大。
发明内容
本发明的目是提出一种P型叶片的铸造方法，解决目前铸造P型叶片存在的生产难度大，尺寸控制困难及缺陷多的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种P型叶片的铸造方法，所述P型叶片包括加工端、安装端，该铸造方法包括以下步骤：
步骤S01，造型，利用3D打印技术进行P型叶片整体砂型成型制作；
步骤S02，选择分型面，并采用立式浇注工艺，所述安装端向上，所述加工端向下；
步骤S03，浇注系统设计，采用同时进流和溢流的方式，沿所述P型叶片的叶型的一侧设置进流浇道，沿所述P型叶片的叶型的另一侧与进流浇道相对的位置设置溢流浇道。
作为本发明进一步的方案，所述步骤S01中，所述P型叶片的叶型的补贴量为0.3mm～0.5mm。
作为本发明进一步的方案，所述步骤S01中，所述P型叶片的叶型的吃砂量大于或者等于80mm。
作为本发明进一步的方案，所述步骤S02中，所述加工端的底部为第一分型面，所述安装端包括圆盘，所述安装端的圆盘中部的横截面为第二分型面。
作为本发明进一步的方案，所述步骤S02中，在所述安装端的上部安装冒口。
作为本发明进一步的方案，所述步骤S03中，在所述P型叶片的叶型厚度薄的部位的两侧分别设置进流口和溢流口，所述进流口与所述进流浇道连通，所述溢流口与所述溢流浇道连通。
作为本发明进一步的方案，所述进流口和所述溢流口采用整板式结构。
作为本发明进一步的方案，所述进流口和所述溢流口的长度范围为20mm～40mm。
本发明提供的P型叶片的铸造方法，利用3D打印进行P型叶片整体砂型成型制作，可保证砂型尺寸精度，且使加工基准无偏差，克服采用平座浇注的传统生产方式造成叶型错边及加工基准偏差的缺陷；选择加工端的底部为第一分型面，同时选择安装端的圆盘中部横截面为第二分型面，这样不会破坏加工端和安装端的基准，使安装端基准面和加工端基准面在同一砂型内，即加工基准面和叶型在同一个砂型内，避免加工基准存在偏差；采用立式浇注工艺，安装端向上，加工端向下，避免产生缩松等铸造缺陷，表面质量符合标准要求；浇注系统设计，采用同时进行进流和溢流的方式，以使铸件在浇注过程中可均衡凝固，避免冷隔等缺陷。
附图说明
附图1为本发明P型叶片的结构示意图；
附图2为本发明P型叶片的浇注系统示意图；
图中:10-安装端；20-加工端；30-冒口；40-进流口；50-溢流口；101-安装端基准面；102-第一分型面；201-加工端基准面；202-第二分型面。
具体实施方式
结合本发明的附图，对发明实施例的一个技术方案做进一步的详细阐述。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本发明中的具体含义。
一种P型叶片的铸造方法，请参照附图1和2所示，所述P型叶片包括加工端、安装端，该铸造方法包括以下步骤：
步骤S01，造型，利用3D打印技术进行P型叶片整体砂型成型制作。
具体地，P型叶片的叶型的补贴量为0.3mm～0.5mm，P型叶片的叶型的吃砂量大于或者等于80mm。
需要说明的是，P型叶片的叶型整体随型变化，尺寸精度要求高，并且两端是加工基准，由此需要采用整体3D打印成型，以保证尺寸精度。进一步地，在叶型部位与两端的连接的砂芯处设计加强筋板，防止砂型变形。
步骤S02，选择分型面，并采用立式浇注工艺，安装端10向上，加工端20向下。
具体地，分型面选择的原则为：加工端20的底部为第一分型面102；安装端10包括圆盘，安装端10的圆盘中部横截面为第二分型面202。进一步地，在安装端10的上部安装冒口30，安装端10是重要加工及装配部位，属于厚大热节部位，通过计算热节为1.7cm,保证此处无缩松等缺陷，使用
Figure BDA0002253343200000031
的冒口30，其中冒口30热节2.5cm＝1.7cm*1.4，使安装端10得到上部高温铁水足够的液态补充，保证了该热节区域组织致密。
需要说明的是，本实施例所述的P型叶片铸件还包括安装端基准面、加工端基准面，为保证加工端20和安装端10的基准不能破坏，使安装端基准面101和加工端基准面201在同一砂型内，选择加工端20的底部为第一分型面102，这样可以使加工端基准面201和叶型在同一砂型；安装端10的圆盘中部横截面为第二分型面202，由于安装端10的基准是球面，因此第二分型面202为球面，这样可以使加工端基准面201和叶型在同一砂型内；以上分型方式可避免传统对开式工艺造成的加工基准偏差。
步骤S03，浇注系统设计，采用同时进流和溢流的方式。
具体地，沿P型叶片的叶型的一侧设置进流浇道，沿P型叶片的叶型的另一侧与进流浇道相对的位置设置溢流浇道。
进一步地，在P型叶片的叶型厚度薄的部位的两侧分别设置进流口40和溢流口50，进流口40与进流浇道连通，溢流口50与溢流浇道连通；进流口40和溢流口50采用整板式结构，进流口40和溢流口50的长度范围为20mm～40mm。
需要说明的是，由于P型叶片铸件最薄位置处只有3.5mm，若采用传统的浇注系统，很容易造成进流口40、溢流口50本身率先凝固，阻碍铁水进流及溢流。在本实施例中，采用立式浇注工艺，同时采用同时进行进流和溢流的浇注系统，以避免冷隔及夹渣的问题。其中沿P型叶片的叶型的一侧设置进流浇道，另一侧与进流浇道相对的位置设置溢流浇道，同时P型叶片的叶型厚度薄的部位的两侧分别设置进流口40和溢流口50，进流口40与进流浇道连通，溢流口50与溢流浇道连通。其中进流口40和溢流口50采用整板式结构，整板式进流口40具体尺寸可选择630mm*29mm*2.9mm，这样可以使叶片铸件均衡凝固；整版式溢流口50使得充型平稳，有利于杂质上浮，且通过快速热交换保证了整个型腔温度场的均衡避免叶型部位出现缩松、夹渣等缺陷。进流口40和溢流口50的长度范围为20mm～40mm，若太长容易提前凝固，太短则影响铸件的温度场。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (8)

1.一种P型叶片的铸造方法，所述P型叶片包括加工端、安装端，其特征在于，所述P型叶片的铸造方法包括以下步骤：
步骤S01，造型，利用3D打印技术进行P型叶片整体砂型成型制作；
步骤S02，选择分型面，并采用立式浇注工艺，所述安装端向上，所述加工端向下；
步骤S03，浇注系统设计，采用同时进流和溢流的方式，沿所述P型叶片的叶型的一侧设置进流浇道，沿所述P型叶片的叶型的另一侧与进流浇道相对的位置设置溢流浇道。
2.根据权利要求1所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述P型叶片的叶型的补贴量为0.3mm～0.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述P型叶片的叶型的吃砂量大于或者等于80mm。
4.根据权利要求1所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述步骤S02中，所述加工端的底部为第一分型面；所述安装端包括圆盘，所述安装端的圆盘中部横截面为第二分型面。
5.根据权利要求1或4所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述步骤S02中，在所述安装端的上部安装冒口。
6.根据权利要求1所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述步骤S03中，在所述P型叶片的叶型厚度薄的部位的两侧分别设置进流口和溢流口，所述进流口与所述进流浇道连通，所述溢流口与所述溢流浇道连通。
7.根据权利要求6所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述进流口和所述溢流口采用整板式结构。
8.根据权利要求7所述的P型叶片的铸造方法，其特征在于，所述进流口和所述溢流口的长度范围为20mm～40mm。
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