CN111730030A - 一种解决型芯芯头断裂的型芯及精铸零件制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解决型芯芯头断裂的型芯及加工方法,包括设计铸件毛坯图,根据铸件毛坯图设计、制造型芯,型芯包括从下往上依次设置的叶根芯头、型芯叶身和型芯棒,所述的型芯棒延伸出空心叶片设计的端部;根据铸件毛坯图设计、制造蜡模模具和模具镶嵌块,模具镶嵌块上设置有与型芯棒配合安装的孔;将型芯放入蜡模模具内,再将模具镶嵌块与型芯的型芯棒连接;在蜡模模具内压制蜡模,蜡模压制完成后,从蜡模模具中取出蜡模。本发明的有益效果是:本方案采用加长型芯棒、省去叶顶芯头的方式,能够使型芯在制造过程中降低型芯棒承受的弯矩、压力,有利于防止型芯棒在成型过程中形成裂纹、发生变形或倾斜,避免后期影响铸件的成型精度及合格率。
Description
技术领域
本发明涉及叶片熔模精密铸造技术领域,具体的说,是一种解决型芯芯头断裂的型芯及加工方法。
背景技术
重型燃气轮机透平叶片均采用熔模铸造的方法。熔模铸造流程如下,“制备型芯→压制蜡模→蜡模组树→制备陶瓷型壳→型壳脱蜡→型壳焙烧→型壳预热→钢水熔炼浇注→清壳→后处理”。
空心动叶片,内含气冷通道,在叶顶部位设置有盖板用以形成叶身冷却通道封闭空间,盖板上设置有除尘孔,用以排除冷却气体中的杂质。叶顶盖板及除尘孔以及叶身气冷通道一般都采用陶瓷型芯整体成形,除尘孔一般在陶瓷型芯上采用石英玻璃棒/陶瓷型芯浆料直接成形,以降低生产成本,如图6所示,采用此种哑铃状结构设计在制造过程中,陶瓷型芯的成形极易在除尘孔结构成形部位形成裂纹,即便在陶瓷型芯成型过程中不产生裂纹,在后期蜡模注射充型以及形成陶瓷型壳后的钢水充型过程中,陶瓷型芯在除尘孔部位极易发生断裂,造成铸件废品率居高不下。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种解决型芯芯头断裂的型芯及加工方法,用于避免陶瓷型芯成型过程中除尘孔结构成形部位形成裂纹,提高陶瓷型芯成型质量和生产效率,降低空心叶片的废品率。
本发明通过下述技术方案实现:一种解决型芯芯头断裂的型芯,包括从下往上依次设置的叶根芯头、型芯叶身和若干个型芯棒,所述的型芯棒延伸出空心叶片设计的端部。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的型芯棒的自由端连接有模具镶嵌块。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的型芯棒与模具镶嵌块可拆卸连接。
一种解决型芯芯头断裂的精铸零件制备方法,包括以下几个步骤:
步骤S1:设计铸件毛坯图,根据铸件毛坯图设计、制造权利要求1-3中任一项所述的型芯;
步骤S2:根据铸件毛坯图设计、制造蜡模模具和模具镶嵌块,模具镶嵌块上设置有与型芯棒配合安装的孔;
步骤S3:将型芯放入蜡模模具内,再将模具镶嵌块与型芯的型芯棒连接;
步骤S4:在蜡模模具内压制蜡模,蜡模压制完成后,从蜡模模具中取出蜡模,拔出模具镶嵌块;
步骤S5:利用蜡模按照铸造工艺铸造空心叶片铸件。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的步骤S4中,取下模具镶嵌块之后,在型芯棒上涂覆低温石蜡。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的步骤S1中,所述的型芯棒延伸出空心叶片设计的端部5-10mm。
进一步地,为了更好的实现本发明,所述的模具镶嵌块可拆卸连接在蜡模模具。
本方案所取得的有益效果是:
本方案采用加长型芯棒、省去叶顶芯头的方式,能够使型芯在制造过程中降低型芯棒承受的弯矩、压力,有利于防止型芯棒在成型过程中形成裂纹、发生变形或倾斜,避免后期影响铸件的成型精度及合格率。
附图说明
图1为型芯的结构示意图;
图2为空心叶片的结构示意图;
图3为蜡模的结构示意图;
图4为蜡模端部的结构示意图;
图5为蜡模与模具镶嵌块配合的结构示意图;
图6为传统型芯的结构示意图;
其中1-空心叶片,2-叶根芯头,3-型芯叶身,4-型芯棒,5-蜡模,6-模具镶嵌块,7-叶顶芯头。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
如图1、图2、图3所示,本实施例中,一种解决型芯芯头断裂的型芯,包括从下往上依次设置的叶根芯头2、型芯叶身3和若干个型芯棒4,所述的型芯棒4延伸出空心叶片1设计的端部。
如图4所示,将型芯棒4的设计长度增加,省去传统的叶顶芯头7,在制造型芯的时候,能够降低型芯棒4的承受的压力或弯矩,从而保证型芯棒4的成型质量,避免型芯棒4在成型过程中出现弯曲、开裂、断裂等问题,避免型芯的质量因素影响后续的铸造工作。
实施例2:
如5图所示,在上述实施例的基础上,本实施例中,所述的型芯棒4的自由端连接有模具镶嵌块6。
在型芯制备完成之后,型芯用于铸造空心叶片1的蜡模5,空心叶片1与型芯棒4位于相同一端的端面上设置有型槽,利用与型槽廓形相同的模具镶嵌块6能够使型槽成型。
在型芯制备完成之后,型芯棒4具备足够的强度以避免承受模具镶嵌块6的压力而导致弯曲、断裂。
使型芯棒4与模具镶嵌块6可拆卸连接,能够在蜡模5成型之后,快速取下模具镶嵌块6。
实施例3:
如图1、图2、图3所示,本实施例中,一种解决型芯芯头断裂的精铸零件制备方法,包括以下几个步骤:
步骤S1:设计铸件毛坯图,根据铸件毛坯图设计、制造型芯,使型芯棒4的长度超出超出空心叶片1设计的端面。将型芯棒4的设计长度增加,省去传统的叶顶芯头7,在制造型芯的时候,能够降低型芯棒4的承受的压力或弯矩,并避免,从而保证型芯棒4的成型质量,避免型芯棒4在成型过程中出现弯曲、开裂、断裂等问题,避免型芯的质量因素影响后续的铸造工作。本方案不采用传统的叶顶芯头7,还能够使空心叶片1的端面余量可以设计至最小,从而节省后续精加工的时间以提高加工效率。所述的型芯棒4延伸出空心叶片1设计的端部5-10mm。
步骤S2:根据铸件毛坯图设计、制造蜡模模具和模具镶嵌块6,模具镶嵌块6上设置有与型芯棒4配合安装的孔。
步骤S3:将型芯放入蜡模模具内,再将模具镶嵌块6与型芯的型芯棒4连接。将模具镶嵌块6设计为蜡模模具的一部分,在制作蜡模5时,能够利用步骤S1制备的型芯与蜡模模具相配合使用,模具镶嵌块6用于使空心叶片1蜡模5的端面形状成型,从而通过型芯与模具镶嵌块6的组合形成所需的蜡模模具。利用模具镶嵌块6通过配合安装的方式安装在现有的蜡模模具内,不需要对已有的蜡模模具进行改造,有利于降低生产成本。
使模具镶嵌块6与蜡模模具可拆卸连接,能够方便模具镶嵌块6的安装、更换。
步骤S4:在蜡模模具内压制蜡模5,蜡模5压制完成后,从蜡模模具中取出蜡模5,拔出模具镶嵌块6。
步骤S5:利用蜡模5按照铸造工艺铸造空心叶片1铸件。
实施例4:
在上述实施例的基础上,本实施例中,所述的步骤S4中,取下模具镶嵌块6之后,在型芯棒4上涂覆低温石蜡。在制备陶瓷型壳的过程中,利用涂覆的低温石蜡能够形成陶瓷型芯的膨胀间隙,避免陶瓷型芯与陶瓷型壳直接接触,避免因陶瓷型壳、陶瓷型芯的膨胀系数不兼容而导致陶瓷型芯损坏,提高了精密铸造过程的工艺可控性,有助于铸件合格率的提高。
本实施例中,其它未描述的内容与上述实施例相同,故不赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种解决型芯芯头断裂的型芯,包括从下往上依次设置的叶根芯头、型芯叶身和若干个型芯棒,其特征在于:所述的型芯棒延伸出空心叶片设计的端部。
2.根据权利要求1所述的一种解决型芯芯头断裂的型芯,其特征在于:所述的型芯棒的自由端连接有模具镶嵌块。
3.根据权利要求2所述的一种解决型芯芯头断裂的型芯,其特征在于:所述的型芯棒与模具镶嵌块可拆卸连接。
4.一种解决型芯芯头断裂的精铸零件制备方法,其特征在于:包括以下几个步骤:
步骤S1:设计铸件毛坯图,根据铸件毛坯图设计、制造权利要求1-3中任一项所述的型芯;
步骤S2:根据铸件毛坯图设计、制造蜡模模具和模具镶嵌块,模具镶嵌块上设置有与型芯棒配合安装的孔;
步骤S3:将型芯放入蜡模模具内,再将模具镶嵌块与型芯的型芯棒连接;
步骤S4:在蜡模模具内压制蜡模,蜡模压制完成后,从蜡模模具中取出蜡模,拔出模具镶嵌块;
步骤S5:利用蜡模按照铸造工艺铸造空心叶片铸件。
5.根据权利要求1所述的一种解决型芯芯头断裂的精铸零件制备方法,其特征在于:所述的步骤S4中,取下模具镶嵌块之后,在型芯棒上涂覆低温石蜡。
6.根据权利要求5所述的一种解决型芯芯头断裂的精铸零件制备方法,其特征在于:所述的步骤S1中,所述的型芯棒延伸出空心叶片设计的端部5-10mm。
7.根据权利要求5所述的一种解决型芯芯头断裂的精铸零件制备方法,其特征在于:所述的模具镶嵌块可拆卸连接在蜡模模具。
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