CN116140547A - 一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构及方法 - Google Patents

Abstract

本专利涉及导向叶片生产技术领域，具体是一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构及方法，一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构包括胎膜主体、若干夹头和若干定位柱，所述胎膜主体中部设有凸起的定型面，所述定型面上表面为与缘板蜡模底面相贴合的曲面，若干所述夹头固定在定型面相对的两侧边缘，若干定位柱固定在胎膜主体上，且若干所述定位柱位于未设有夹头的定型面的侧边，通过将待冷却的缘板蜡模与胎膜结构进行固定后再进行冷却，能够定量的控制缘板蜡模的尺寸，进而控制后续铸件的尺寸，解决了缘板蜡模在冷却的过程中容易变形的问题。

Description

一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构及方法

技术领域

本发明涉及导向叶片生产技术领域，具体是一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构及方法。

背景技术

随着航空航天、燃气轮机等高端制造产业的发展，对具备复杂轮廓尺寸的精密铸件的设计和制造技术要求越来越高，如压气机多联体导向叶片等。一般来说，多联导向叶片常采用熔模精密铸造方法整铸，但当缘板和叶身采用不同的取向材料时，如叶身采用定向晶，缘板采用等轴晶，整铸就显得十分困难，此时常采用缘板和叶身单独铸造，最后钎焊连接成整体。

缘板采用熔模精密铸造单独制造，因其失去了叶身的束缚，且具有薄壁异形结构，无论是缘板的蜡模还是铸件，受冷却或凝固过程中内应力作用，极易造成产品内流道面变形，特别是两个远角端位置。实际生产中，若是不锈钢铸件，可采用后工序的铸件矫形方式来控制尺寸，但高温合金因其材料矫形时裂纹倾向较明显的特性，一旦变形量稍大，极易出现矫形裂纹，造成铸件报废。因此，应尽可能减小铸件的初始状态的变形量，这就需要定量控制其蜡模尺寸，生产中常采用模具中设计反变形量来补偿，这样虽可在一定程度补偿铸件变形量，但常伴随着局部壁厚大、蜡模变形量不一致、需反复修模调整等问题，缘板铸件仍存在较大的内流道尺寸偏离风险。

发明内容

本发明意在提供一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构及方法，以解决缘板蜡模在冷却的过程中容易变形的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构，包括胎膜主体、若干夹头和若干定位柱，所述胎膜主体中部设有凸起的定型面，所述定型面上表面为与缘板蜡模底面相贴合的曲面，若干所述夹头固定在定型面相对的两侧边缘，若干定位柱固定在胎膜主体上，且若干所述定位柱位于未设有夹头的定型面的侧边。

进一步，每个所述夹头上固定有橡胶垫。

进一步，若干所述夹头螺纹连接在胎膜主体上。

进一步，所述夹头设有四个，每两个所述夹头固定在同一侧。

一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的方法，包括以下步骤：

S1：制作缘板蜡模：采用压蜡机将蜡料注入模具中，注蜡结束后等待蜡模在模具内冷却后得到初定型的蜡模；

S2：蜡模固定：将S1中初定型的蜡模的底部弧形面与权利要求1-4中任一所述的燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构上的定型面贴合放置，并通过定型面侧边的定位柱进行定位，定位完成后将夹头压在蜡模边缘进行固定；

S3：将S2中固定好的蜡模与胎膜结构一起放置在冰水槽中冷却；

S4：待蜡模完全冷却后将蜡模取出并将蜡模侧放至转运箱中。

进一步，所述步骤S1中注蜡过程采用80℃蜡温和32bar的低合模压力。

进一步，所述步骤S1中的冷却采用8秒短模内冷却。

进一步，所述步骤S3中的冰水槽可以同时放置六组固定好的蜡模与胎膜结构，六组固定好的蜡模与胎膜结构依次放入冰水槽中。

进一步，所述步骤S4按照步骤S3中蜡模的放入顺序先取出第一组蜡模并放置在转运箱中，随后放置第七组蜡模至冰水槽中第一组蜡模放置位置，此后第二组蜡模取出重复上述操作。

本方案的有益效果：(1)通过将待冷却的缘板蜡模与胎膜结构进行固定后再进行冷却，能够防止缘板蜡模在冷却过程中变形，定量的控制缘板蜡模的尺寸，进而控制后续铸件的尺寸。

(2)夹头上设置的橡胶垫能够避免夹头压伤蜡模。

附图说明

图1为本发明实施例的具体结构示意图；

图2为本发明实施例中蜡模与胎膜结构的配合状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

说明书附图中的附图标记包括：胎膜主体1、夹头2、定位柱3、定型面4、橡胶垫5。

实施例

基本如附图1所示：一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构，包括胎膜主体1、四个夹头2和两个定位柱3，所述胎膜主体1中部设有凸起的定型面4，所述定型面4上表面为与缘板蜡模底面相贴合的曲面，四个所述夹头2螺纹连接在定型面4相对的两侧边缘，每两个所述夹头2固定在同一侧，每个所述夹头2上固定有橡胶垫5；两个定位柱3固定在胎膜主体1上，且两个所述定位柱3位于未设有夹头2的定型面4的侧边。

具体缘板蜡模矫形操作过程：

S1：制作缘板蜡模：采用压蜡机将蜡料注入模具中，注蜡过程采用80℃蜡温和32bar的低合模压力，注蜡结束后采用8秒短模内冷却，将蜡模取出得到初定型的蜡模；

S2：蜡模固定：结合图2所示，将S1中初定型的蜡模的底部弧形面与权利要求1-4中任一所述的燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构上的定型面4贴合放置，并通过定型面4侧边的定位柱3进行定位，定位完成后将夹头2压在蜡模边缘进行固定；

S3：将S2中固定好的蜡模与胎膜结构一起放置在冰水槽中冷却，冰水槽可以同时放置六组固定好的蜡模与胎膜结构，六组固定好的蜡模与胎膜结构依次放入冰水槽中；

S4：按照步骤S3中蜡模的放入顺序先取出第一组蜡模并将蜡模侧放至转运箱中，随后放置第七组蜡模至冰水槽中第一组蜡模放置位置，此后第二组蜡模取出重复上述操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构，其特征在于：包括胎膜主体、若干夹头和若干定位柱，所述胎膜主体中部设有凸起的定型面，所述定型面上表面为与缘板蜡模底面相贴合的曲面，若干所述夹头固定在定型面相对的两侧边缘，若干定位柱固定在胎膜主体上，且若干所述定位柱位于未设有夹头的定型面的侧边。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构，其特征在于：每个所述夹头上固定有橡胶垫。

3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构，其特征在于：若干所述夹头螺纹连接在胎膜主体上。

4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构，其特征在于：所述夹头设有四个，每两个所述夹头固定在同一侧。

5.一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：制作缘板蜡模：采用压蜡机将蜡料注入模具中，注蜡结束后等待蜡模在模具内冷却后得到初定型的蜡模；

S2：蜡模固定：将S1中初定型的蜡模的底部弧形面与权利要求1-4中任一所述的燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构上的定型面贴合放置，并通过定型面侧边的定位柱进行定位，定位完成后将夹头压在蜡模边缘进行固定；

S3：将S2中固定好的蜡模与胎膜结构一起放置在冰水槽中冷却；

S4：待蜡模完全冷却后将蜡模取出并将蜡模侧放至转运箱中。

6.根据权利要求5所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的方法，其特征在于：所述步骤S1中注蜡过程采用80℃蜡温和32bar的低合模压力。

7.根据权利要求6所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的方法，其特征在于：所述步骤S1中的冷却采用8秒短模内冷却。

8.根据权利要求7所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的方法，其特征在于：所述步骤S3中的冰水槽可以同时放置六组固定好的蜡模与胎膜结构，六组固定好的蜡模与胎膜结构依次放入冰水槽中。

9.根据权利要求8所述的一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的方法，其特征在于：所述步骤S4按照步骤S3中蜡模的放入顺序先取出第一组蜡模并放置在转运箱中，随后放置第七组蜡模至冰水槽中第一组蜡模放置位置，此后第二组蜡模取出重复上述操作。

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