CN112548035A - 一种基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法 - Google Patents

一种基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铸造高温合金空心涡轮叶片领域，涉及一种陶瓷型芯在蜡模压型模具中自适应定位的方法。通过优化型芯模具及蜡模压型模具的结构设计方案，将烧结成型的陶瓷型芯置于蜡模压型模具中，通过嵌于蜡模压型模具活块内部的6个高度可调的定位凸台控制陶瓷型芯在外形模具内的位姿，并通过1～3个嵌于蜡模压型模具活块内部的带有限位的弹性压合装置确保型芯与定位凸台处于贴合状态。本发明简单易行，有效降低了叶片因偏芯导致的壁厚超差报废，提高了铸件壁厚尺寸精度与一致性，进而大幅提高产品合格率，减少经济损失，同时缩短了产品研制周期，降低了模具迭代成本。

Description

一种基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法
技术领域
本发明属于熔模精密铸造高温合金技术领域，具体涉及一种陶瓷型芯在蜡模压型模具内自适应定位的空心叶片壁厚控制方法。
背景技术
涡轮叶片是航空发动机的重要热端部件，长期服役在极为严苛的工作环境下，其可靠性对于航空发动机的稳定性与服役寿命至关重要。涡轮进口温度的提升对于发动机工作效率的提高至关重要，因此先进航空发动机均将涡轮叶片设计为空心结构，其主流的制备工艺为熔模精密铸造。
为追求优良的气动性能，涡轮叶片外形轮廓通常设计为三维复合弯扭形状，且壁厚较薄，(一般为0.5～2mm)。在传统熔模铸造蜡模压型模具设计方案中，通过整个陶瓷型芯的芯头在蜡模压型模具中定位，当芯头处于过定位状态时，需对型芯芯头加以打磨，否则在合模、压蜡过程中易造成断芯报废；而当芯头处于欠定位状态时，需在叶身特定位置粘贴芯衬，否则易造成偏芯、露芯报废。由于陶瓷型芯芯头尺寸厚大，其收缩规律较为复杂，同时打磨芯头与粘贴芯衬为手工操作，造成叶片铸件壁厚尺寸控制难度大。涡轮叶片壁厚尺寸的制造符合性对于叶身温度场及应力场分布具有显著影响，进而关系到发动机整机服役的稳定性与安全性。为提高叶片铸件壁厚尺寸精度，通常需要投产多套型芯及蜡模压型模具，并经过多轮迭代验证，周期较长，且资金投入较大，无法满足当前对于航空发动机短期内的试验考核要求。
陶瓷型芯在蜡模压型模具内的自适应定位方案源于涡轮叶片精密加工过程的自适应定位概念。基于六点定位原理，针对烧结后具有一致性变形规律的陶瓷型芯，通过调节定位凸台的高度，实现型芯在蜡模压型模具内腔姿态的自适应调节，可极大程度上提高叶片铸件壁厚符合性，缩短研制周期，降低模具成本，减少叶片报废率。
发明内容
本发明的目的在于针对铸造高温合金空心薄壁叶片由偏芯所导致的壁厚尺寸超差问题，提供一种陶瓷型芯在蜡模压型模具内自适应调节的模具设计方案及工艺方案，以提高叶片铸件壁厚尺寸控制精度，提升叶片合格率及生产效率，缩短叶片研制周期，降低生产成本。
技术方案为依次含有以下步骤：(1)根据叶片内腔陶瓷型芯结构及尺寸特征，设计6个型芯定位点的位置分布；(2)根据陶瓷型芯结构及6个型芯定位点的位置分布，设计1～3个压紧点的位置分布；(3)根据定位点及压紧点位置分布，设计蜡模压型模具各活块分型面分布，避免定位点及压紧点位于活块边缘或两活块间接缝位置，定位凸台应分布于数量相对少的活块内，而压合装置应分别嵌于独立的活块内；(4)在型芯定位点处设计高度可调的定位装置；(5)在型芯压紧点处设计带有限位功能的弹性压合装置；(6)测量烧结态陶瓷型芯的尺寸并与型芯理论数学模型对比，根据型芯变形规律模拟陶瓷型芯在压模压型模具内腔的最佳定位姿态；(7)将型芯置于蜡模压型模具内并缓慢合模，压制蜡模后检验是否发生断芯。当定位点及压紧点位于叶身、引晶段或内浇道的有效位置时，需用熔融石蜡或小蜡片将裸露的型芯/芯头填平；(8)将不少于30件叶片蜡模经组合、制壳、脱蜡、焙烧、熔炼浇注后获得叶片铸件，测量叶片铸件壁厚尺寸，针对一致性偏差的位置通过调整六个定位凸台高度高度进行反向补偿。
型芯定位点位置分布选取原则为：1.型芯位姿调整灵敏度高2.压蜡及开合模相关操作方便3.尽量避免定位点处于蜡模叶身有效部位；
型芯压紧点位置分布选取原则为：1.使型芯与6个定位点间贴合状态良好2.压蜡及开合模相关操作方便3.尽量避免压紧位置处于蜡模叶身有效部位；
高度可调的定位装置包括定位凸台、销钉及控制进给量的伺服电机，其中凸台前段为圆台形，上底半径1～2mm，下底半径2～4mm，高度与定位点位置理论模型壁厚尺寸相同，凸台中段为圆柱形，底面半径与圆台下底半径相同，高度3～10mm，凸台后段为圆柱形，底面半径小于中段圆柱底面半径，高度2～5mm，与带有外螺纹的销钉一端相连。销钉另一端与伺服电机相接，可在电机带动下正反向旋转实现凸台高度自动调控。在蜡模压型模具活块内定位点所在位置设计带有内螺纹的通孔，通孔轴线矢量方向与定位点处型芯型面轮廓法向一致，孔径与凸台中段底面半径相同。
弹性压合装置包括压头及弹簧，其中压头前段为圆台形，上底半径1～2mm，下底半径2～4mm，高度与压紧点位置理论模型壁厚尺寸相同，压头中段为圆柱形，底面半径与圆台下底半径相同，高度3～10mm，压头后段为圆柱形，底面半径小于中段圆柱底面半径，后段端面与弹簧的一端相接。弹簧的另一端与蜡模压型模具活块内压紧点所在位置设计的盲孔底部相接，盲孔轴线矢量方向与压紧点处型芯型面轮廓法向一致，孔径与压合装置中段底面半径相同。
型芯定位最佳位姿调整原则为，在满足最小壁厚尺寸要求前提下，按最小二乘法拟合使叶片蜡模各处壁厚均匀分布，进而获得6个定位点处各凸台的高度。
本发明的有益效果是：
空心涡轮叶片壁厚尺寸对于其服役可靠性与安全性至关重要，然而精铸过程中陶瓷型芯在蜡模压型模具内定位姿态、制壳、脱蜡及高温浇注过程中模壳的变形及漂移均对壁厚尺寸的控制具有显著影响。本发明通过设计陶瓷型芯在蜡模压型模具中自适应定位的装置，可实现叶片蜡模尺寸的精确控制，并对后续精铸过程中的一致性偏差予以补偿，进而得到壁厚尺寸精度较高的叶片铸件。本发明的设计思路简单易行，缩短了模具迭代周期，降低了生产成本，提高了叶片铸件合格率，且极大程度上提高了叶片壁厚控制水平，为高性能航空发动机的涡轮叶片精密设计验证提供了技术基础。
附图说明
构成本发明的附图用来提供对本发明的进一步理解、示意性实施例及其说明，但不构成本发明的不当限定。在附图中：
图1实施案例1中典型涡轮导向叶片陶瓷型芯定位点及压紧点位置分布-叶背侧视图
图2实施案例1中典型涡轮导向叶片陶瓷型芯定位点及压紧点位置分布-叶盆侧视图
图3定位凸台高度电动调节装置设计方案
图4带有限位功能的弹性压合装置设计方案-侧视图
图5带有限位功能的弹性压合装置设计方案-剖视图
图6实施案例1中涡轮导向叶片壁厚检测点位置-叶盆侧视图
图7实施案例1中涡轮导向叶片壁厚检测点位置-叶背侧视图
图8实施案例2中典型涡轮工作叶片陶瓷型芯定位点及压紧点位置分布-叶背侧视图
图9实施案例2中典型涡轮工作叶片陶瓷型芯定位点及压紧点位置分布-叶盆侧视图
图10实施案例2中涡轮工作叶片壁厚检测点位置-叶背侧视图
图11实施案例2中涡轮工作叶片壁厚检测点位置-叶盆侧视图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
以典型涡轮导向叶片为验证对象，所选取的用于保持陶瓷型芯在蜡模压型模具内位姿的6个定位点及2个压紧点分布位置见图1及图2。
在定位点处设计有电机驱动旋转调节高度的定位凸台，其设计结构见图3，包括前段、中段、后段及带有外螺纹的销钉。其中前段上底半径2mm，下底半径4mm，高度与定位点处局部理论壁厚尺寸相同，并在圆台上底面周向棱边倒圆；凸台中段为圆柱形，底面半径4mm，高度10mm；凸台后段为圆柱形，底面半径3mm，高度5mm；凸台后段与带有外螺纹的销钉相连，销钉在无线控制的伺服电机带动下旋转，结合蜡模压型模具活块内的通孔内螺纹调节凸台高度。孔轴线矢量方向与定位点处型芯型面轮廓法向一致，通孔半径4mm。
在压紧点处设计包含压头及弹簧的弹性压合装置，弹簧可避免压头与陶瓷型芯的刚性接触，降低断芯的发生。其设计结构见图4及图5，其中压头前段为圆台形，上底半径2mm，下底半径4mm，高度与压紧点位置理论模型壁厚尺寸相同，并在圆台上底面周向棱边倒圆；压头中段为圆柱形，底面半径4mm，高度10mm，压头后段为圆柱形，底面半径3mm，高度5mm，压头后段端面与弹簧的一端相接。弹簧的另一端与蜡模压型模具活块内压紧点所在位置设计的盲孔底部相接，盲孔轴线矢量方向与压紧点处型芯型面轮廓法向一致，盲孔半径4mm。
采用三坐标测量烧结态陶瓷型芯特征截面的轮廓尺寸，根据最小二乘法拟合陶瓷型芯在蜡模压型模具内最佳定位姿态，使叶身型面各处壁厚尺寸均匀分布，满足最小壁厚要求。根据拟合结果确定各定位点处凸台高度，通过伺服电机加以调节。
蜡模压型模具各定位基准点所在形块复位，将陶瓷型芯小心置于模具内腔中，使其与各定位点相贴合。其后依次合模，特别注意当带有压紧点活块合模时应动作缓慢，确保型芯无窜动或因撞击导致断芯。合模后按正常蜡模压制工艺操作：控制注射压力6Bar，压蜡时间15s，保压时间30s，蜡温65°。保压结束后按顺序依次缓慢移开模具各形块，取出蜡模压型，通过CT扫描确认型芯未在压制过程中断裂。
将叶身、引晶及浇道有效位置的定位点、压紧点处蜡模凹坑采用熔融石蜡填充，用小刮刀修刮平整，其后按正常叶片制备工艺修模、组合并制备陶瓷型壳，经过脱蜡焙烧后将型壳置于高温度梯度真空感应炉内进行熔炼浇注，得到叶片铸件。切割浇冒口后将叶片置于压力脱芯釜内脱除陶瓷型芯，其后针对叶片材料采用标准的合金热处理工艺进行真空热处理，对叶片铸件表面轻微打磨抛修，去除表面流纹、粘砂等缺陷，采用40目～100目石英砂吹砂处理，得到表面光滑的叶片精铸件。
采用超声法测量50件叶片铸件壁厚尺寸，壁厚检测点位置见图6及图7，所测量壁厚数据统计平均值见表1。与理论值相比，叶片铸件壁厚尺寸在±0.05mm范围内波动，控制精度较高。
表1实施例1中典型涡轮导向叶片工艺验证壁厚尺寸情况
理论值 Dp1 Dp2 Dp3 Db1 Db2 Db3
T1 1.02 1.36 0.65 1.07 1.05 0.68
T2 1.06 1.37 0.65 1.08 1.06 0.68
T3 1.05 1.40 0.65 1.10 1.09 0.68
T4 1.05 1.42 0.65 1.12 1.11 0.68
实测值 Dp1 Dp2 Dp3 Db1 Db2 Db3
T1 1.06 1.41 0.66 1.10 1.10 0.65
T2 1.07 1.41 0.63 1.11 1.03 0.72
T3 1.09 1.40 0.67 1.12 1.04 0.66
T4 1.09 1.40 0.65 1.13 1.06 0.66
偏差值 Dp1 Dp2 Dp3 Db1 Db2 Db3
T1 0.04 0.05 0.01 0.03 0.05 -0.03
T2 0.01 0.04 -0.02 0.03 -0.03 0.04
T3 0.04 0 0.02 0.02 -0.05 -0.02
T4 0.04 -0.02 0 0.01 -0.05 -0.02
实施例2：
以典型涡轮工作叶片为验证对象，所选取的用于保持陶瓷型芯在蜡模压型模具内位姿的6个定位点及2个压紧点分布位置见图8及图9。
在定位点处设计有电机驱动旋转调节高度的定位凸台，其设计结构见图3，包括前段、中段、后段及带有外螺纹的销钉。其中前段上底半径1mm，下底半径2mm，高度与定位点处局部理论壁厚尺寸相同，并在圆台上底面周向棱边倒圆；凸台中段为圆柱形，底面半径2mm，高度3mm；凸台后段为圆柱形，底面半径1.5mm，高度3mm；凸台后段与带有外螺纹的销钉相连，销钉在伺服电机带动下可旋转，结合蜡模压型模具活块内的通孔内螺纹调节凸台高度。孔轴线矢量方向与定位点处型芯型面轮廓法向一致，通孔半径2mm。
在压紧点处设计包含压头及弹簧的弹性压合装置，弹簧可避免压头与陶瓷型芯的刚性接触，降低断芯的发生。其设计结构见图4及图5，其中压头前段为圆台形，上底半径1mm，下底半径2mm，高度与压紧点位置理论模型壁厚尺寸相同，并在圆台上底面周向棱边倒圆；压头中段为圆柱形，底面半径2mm，高度3mm，压头后段为圆柱形，底面半径1.5mm，高度3mm，压头后段端面与弹簧的一端相接。弹簧的另一端与蜡模压型模具活块内压紧点所在位置设计的盲孔底部相接，盲孔轴线矢量方向与压紧点处型芯型面轮廓法向一致，盲孔半径2mm。
采用光学扫描法测量烧结态陶瓷型芯的型面尺寸，根据点云数据最小二乘法拟合陶瓷型芯在蜡模压型模具内最佳定位姿态，使叶身型面各处壁厚尺寸均匀分布，满足最小壁厚要求。根据拟合结果通过伺服电机调节各定位点凸台高度。
蜡模压型模具各定位基准点所在形块复位，将陶瓷型芯小心置于模具内腔中，使其与各定位点相贴合。其后依次合模，特别注意当带有压紧点活块合模时应动作缓慢，确保型芯无窜动或因撞击导致断芯。合模后按正常蜡模压制工艺操作：控制注射压力8Bar，压蜡时间20s，保压时间45s，蜡温68°。保压结束后按顺序依次缓慢移开模具各形块，取出蜡模压型，在1000勒克斯以上的光源照射下检验蜡模压型，确认型芯未在压制过程中断裂。
将叶身、引晶及浇道有效位置的定位点、压紧点处蜡模凹坑采用小蜡片填充，在其缝隙内填充熔融石蜡，用小刮刀修刮平整，其后按正常叶片制备工艺修模、组合并制备陶瓷型壳，经过脱蜡焙烧后将型壳置于高温度梯度真空感应炉内进行熔炼浇注，得到叶片铸件。切割浇冒口后将叶片置于压力脱芯釜内脱除陶瓷型芯，其后针对叶片材料采用标准的合金热处理工艺进行真空热处理，对叶片铸件表面轻微打磨抛修，去除表面流纹、粘砂等缺陷，采用40目～70目石英砂吹砂处理，得到表面光滑的叶片精铸件。
采用工业CT测量叶片铸件壁厚尺寸，壁厚检测点位置见图10及图11，所测量壁厚数据统计平均值见表2。与理论值相比，叶片铸件壁厚尺寸在±0.03mm范围内波动，控制精度较高。
表2实施例2中典型涡轮工作叶片工艺验证壁厚尺寸情况
理论值 Dp1 Dp2 Dp3 Dp4 Dp5 Db1 Db2 Db3 Db4 Db5
T1 1.03 1.62 1.85 1.73 1.24 1.00 1.45 1.86 1.71 1.25
T2 0.93 1.26 1.48 1.36 1.09 0.95 1.28 1.42 1.36 1.06
T3 0.79 1.00 1.03 0.92 0.79 0.82 0.99 1.04 0.97 0.80
实测值 Dp1 Dp2 Dp3 Dp4 Dp5 Db1 Db2 Db3 Db4 Db5
T1 1.04 1.64 1.88 1.75 1.24 0.98 1.42 1.84 1.7 1.24
T2 0.93 1.28 1.5 1.39 1.1 0.95 1.27 1.39 1.34 1.06
T3 0.78 1.01 1.04 0.93 0.8 0.83 0.97 1.01 0.96 0.82
偏差值 Dp1 Dp2 Dp3 Dp4 Dp5 Db1 Db2 Db3 Db4 Db5
T1 0.01 0.02 0.03 0.02 0 -0.02 -0.03 -0.02 -0.01 -0.01
T2 0 0.02 0.02 0.03 0.01 0 -0.01 -0.03 -0.02 0
T3 -0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 -0.02 -0.03 -0.01 0.02

Claims (10)

1.一种基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，依次含有以下步骤：(1)根据叶片内腔陶瓷型芯结构及尺寸特征，设计6个型芯定位点的位置分布；(2)根据陶瓷型芯结构及6个型芯定位点的位置分布，设计1～3个压紧点的位置分布；(3)根据定位点及压紧点位置分布，设计蜡模压型模具各活块分型面分布，避免定位点及压紧点位于活块边缘或两活块间接缝位置，定位凸台分布于数量相对少的活块内，压合装置分别嵌于独立的活块内；(4)在型芯定位点处设计高度可调的定位装置；(5)在型芯压紧点处设计带有限位功能的弹性压合装置；(6)测量烧结态陶瓷型芯的尺寸并与型芯理论数学模型对比，根据型芯变形规律模拟陶瓷型芯在压模压型模具内腔的最佳定位姿态；(7)将型芯置于蜡模压型模具内并缓慢合模，压制蜡模后检验是否发生断芯；当定位点及压紧点位于叶身、引晶段或内浇道的有效位置时，需用熔融石蜡或小蜡片将裸露的型芯/芯头填平；(8)将不少于30件叶片蜡模经组合、制壳、脱蜡、焙烧、熔炼浇注后获得叶片铸件，测量叶片铸件壁厚尺寸，针对一致性偏差的位置通过调整六个定位凸台高度高度进行反向补偿。
2.根据权利要求1所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于：型芯定位点位置分布选取原则为：1)型芯位姿调整灵敏度高；2)压蜡及开合模相关操作方便；3)避免定位点处于蜡模叶身有效部位。
3.根据权利要求1所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于：型芯压紧点位置分布选取原则为：1)使型芯与6个定位点间贴合状态良好；2)压蜡及开合模相关操作方便；3)避免压紧位置处于蜡模叶身有效部位。
4.根据权利要求1所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于：高度可调的定位装置包括定位凸台、销钉及控制进给量的伺服电机。
5.根据权利要求4所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，所述定位凸台的设计为：前段为圆台形，上底半径1～2mm，下底半径2～4mm，高度与定位点位置理论模型壁厚尺寸相同，定位凸台中段为圆柱形，底面半径与圆台下底半径相同，高度3～10mm，定位凸台后段为圆柱形，底面半径小于中段圆柱底面半径，高度2～5mm，与带有外螺纹的销钉一端相连。
6.根据权利要求4所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，销钉一端与伺服电机相接，可在电机带动下正反向旋转实现凸台高度自动调控。
7.根据权利要求6所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，在蜡模压型模具活块内定位点所在位置设有内螺纹的通孔，通孔轴线矢量方向与定位点处型芯型面轮廓法向一致，孔径与凸台中段底面半径相同。
8.根据权利要求1所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于：弹性压合装置的设计为：包括压头及弹簧，其中压头前段为圆台形，上底半径1～2mm，下底半径2～4mm，高度与压紧点位置理论模型壁厚尺寸相同，压头中段为圆柱形，底面半径与圆台下底半径相同，高度3～10mm，压头后段为圆柱形，底面半径小于中段圆柱底面半径，后段端面与弹簧的一端相接。
9.根据权利要求8所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于：弹簧的另一端与蜡模压型模具活块内压紧点所在位置设计的盲孔底部相接，盲孔轴线矢量方向与压紧点处型芯型面轮廓法向一致，孔径与压合装置中段底面半径相同。
10.根据权利要求1所述的基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法，其特征在于：型芯定位最佳位姿调整原则为，在满足最小壁厚尺寸要求前提下，按最小二乘法拟合使叶片蜡模各处壁厚均匀分布，进而获得6个定位点处各凸台的高度。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112517853A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 中国科学院金属研究所 一种空心涡轮导向叶片陶瓷型芯在模具中的定位方法
CN113976833A (zh) * 2021-10-21 2022-01-28 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种提高大型薄壁件用陶瓷型芯定位精度的方法
CN114130950A (zh) * 2021-12-08 2022-03-04 中国航发南方工业有限公司 叶冠蜡模模具及带冠涡轮叶片蜡模模具
CN114406190A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 东营一诚精密金属有限公司 一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1377042A (en) * 1973-01-10 1974-12-11 Sherwood Refractories Shell mould
CN201540098U (zh) * 2009-11-13 2010-08-04 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种涡轮叶片陶瓷型芯的测量夹具
CN108971438A (zh) * 2018-08-20 2018-12-11 中国科学院金属研究所 一种单晶涡轮工作叶片陶瓷型芯的定位方法
CN110385401A (zh) * 2019-08-18 2019-10-29 山西大学 一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具
CN111259557A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 山西大学 基于陶芯定位补偿的空心涡轮叶片壁厚偏差逆向调控方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1377042A (en) * 1973-01-10 1974-12-11 Sherwood Refractories Shell mould
CN201540098U (zh) * 2009-11-13 2010-08-04 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种涡轮叶片陶瓷型芯的测量夹具
CN108971438A (zh) * 2018-08-20 2018-12-11 中国科学院金属研究所 一种单晶涡轮工作叶片陶瓷型芯的定位方法
CN110385401A (zh) * 2019-08-18 2019-10-29 山西大学 一种实现陶芯自动夹持的空心涡轮叶片精铸蜡型模具
CN111259557A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 山西大学 基于陶芯定位补偿的空心涡轮叶片壁厚偏差逆向调控方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔康: "空心涡轮叶片精铸蜡型壁厚控制方法研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（博士） 工程科技Ⅱ辑》 *
崔康等: "空心涡轮叶片精铸模具陶芯夹紧布局优化方法", 《计算机集成制造系统》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112517853A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 中国科学院金属研究所 一种空心涡轮导向叶片陶瓷型芯在模具中的定位方法
CN113976833A (zh) * 2021-10-21 2022-01-28 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种提高大型薄壁件用陶瓷型芯定位精度的方法
CN114130950A (zh) * 2021-12-08 2022-03-04 中国航发南方工业有限公司 叶冠蜡模模具及带冠涡轮叶片蜡模模具
CN114130950B (zh) * 2021-12-08 2024-04-02 中国航发南方工业有限公司 叶冠蜡模模具及带冠涡轮叶片蜡模模具
CN114406190A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 东营一诚精密金属有限公司 一种保证熔模铸造盲孔同轴度的工艺方法

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