RU2627084C2 - Оснастка для изготовления литейного сердечника для лопатки турбомашины - Google Patents

Оснастка для изготовления литейного сердечника для лопатки турбомашины Download PDF

Info

Publication number
RU2627084C2
RU2627084C2 RU2014150082A RU2014150082A RU2627084C2 RU 2627084 C2 RU2627084 C2 RU 2627084C2 RU 2014150082 A RU2014150082 A RU 2014150082A RU 2014150082 A RU2014150082 A RU 2014150082A RU 2627084 C2 RU2627084 C2 RU 2627084C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
rod
mold
groove
equipment according
Prior art date
Application number
RU2014150082A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014150082A (ru
Inventor
Франк . Эдмон Морис ТРЮЭЛЛЬ
Кристиан БАРЬО
Филипп БУТЕМИ
Патрик ПУРФИЛЕ
Жан-Луи Марсьяль ВЕРЖЕ
Ален ГРАНДЕН
Даниэль КАШ
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2014150082A publication Critical patent/RU2014150082A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2627084C2 publication Critical patent/RU2627084C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C13/00Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes
    • B22C13/12Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes for cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/103Multipart cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C21/00Flasks; Accessories therefor
    • B22C21/12Accessories
    • B22C21/14Accessories for reinforcing or securing moulding materials or cores, e.g. gaggers, chaplets, pins, bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/18Finishing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22Moulds for peculiarly-shaped castings
    • B22C9/24Moulds for peculiarly-shaped castings for hollow articles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/20Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/21Manufacture essentially without removing material by casting

Abstract

Изобретение относится к литейному производству и касается изготовления литейного сердечника для выполнения контура охлаждения лопатки турбомашины. Оснастка для изготовления сердечника содержит литейную форму (40) для нагнетания керамической массы, в которой выполнены рабочие полости (42, 44) одной первой части и по меньшей мере одной другой части сердечника, и средства (50, 54) для опоры и заделки концевых частей керамического стержня, который связывает упомянутые части сердечника и проходит через рабочую полость первой части сердечника. В рабочей полости первой части сердечника оснастка содержит средства (58) опоры средней части стержня. Обеспечивается предотвращение поломки стержней при нагнетании керамической массы в форму. 2 н. и 17 з. п.ф-лы, 10 ил.

Description

Настоящее изобретение касается оснастки для изготовления литейного сердечника для выполнения контура охлаждения лопатки турбомашины.
Лопатка турбомашины и, в частности, ротора турбины турбомашины, содержит контур охлаждения, в которую воздух подается через отверстия, образованные в ножке лопатки, причем эти отверстия выходят во внутренние полости лопатки, которые сообщаются с ванной головки пера лопатки. Эта ванна образована выемкой головки лопатки, которая отделена от внутренних полостей лопатки посредством донной стенки ванны и которая находится в сообщении по текучей среде с внутренними полостями через сквозные отверстия этой стенки. При работе воздух проникает в отверстия ножки лопатки, циркулирует во внутренних полостях лопатки, после чего частично выталкивается в ванну через названные отверстия и частично в тракт турбины через отверстия для выпуска воздуха пера лопатки.
Контур охлаждения лопатки такого типа содержит, в частности, ванну, внутренние полости лопатки и отверстия донной стенки ванны, которые обеспечивают сообщение по текучей среде между ванной и внутренними полостями.
Этот контур охлаждения имеет сложную форму и обычно достигается посредством литейного сердечника, который вставляется в литейную форму, в которую заливается расплавленный металл для изготовления лопатки.
В документах ЕР-А1-661 642, ЕР-В1-1 754 555 и ЕР-А1-1 980 343 описываются сердечники такого типа.
Сердечник обычно получают из массы, содержащей керамические наполнители и связующее на основе полимера, которая подается в литейную форму оснастки и которая затем нагревается для затвердевания сердечника.
В настоящем уровне техники литейная форма оснастки содержит рабочие полости первой части сердечника, предназначенной для образования ванны лопатки, и одной или нескольких других частей сердечника, предназначенных для образования одной или нескольких внутренних полостей соответственно лопатки.
Литейная форма содержит одну стенку, отделяющую первую часть рабочей полости от другой или других частей сердечника, причем эта стенка предназначена для определения пространства в сердечнике между его первой и его другой или другими частями. При изготовлении лопатки расплавленный металл проникает в это пространство сердечника для образования названной донной стенки ванны лопатки.
Как объяснено выше, в этой донной стенке ванны проделаны отверстия. Эти отверстия получаются в литейном производстве посредством керамических стержней, которые устанавливаются в литейной форме до изготовления сердечника и которые образуют неотделимую часть сердечника после его изготовления.
Каждый керамический стержень соединяет обычно первую часть сердечника с одной из других названных частей (ЕР-В1-1 754 555).
В настоящем уровне техники литейная форма для изготовления сердечника содержит средства опоры и заделки концевых частей каждого стержня. Одно из этих средств образовано на названной стенке литейной формы, а другое средство образовано на другой части литейной формы, которая находится напротив названной стенки по отношению к рабочей полости первой части сердечника. Каждый стержень проходит через рабочую полость первой части литейной формы.
Диаметр отверстий донной стенки ванны зависит, в частности, от диаметра керамических стержней сердечника. Для снижения диаметра этих отверстий можно снизить диаметр стержней. Однако было отмечено, что стержни малого диаметра (например, порядка 0,6 мм) являются относительно хрупкими и часто ломаются при нагнетании массы в литейную форму, что вызывает отбраковку сердечника.
Предметом настоящего изобретения является в частности, предоставление простого, эффективного и экономически выгодного решения этой проблемы.
Для этой цели оно предлагает оснастку для изготовления литейного сердечника для выполнения контура охлаждения лопатки турбомашины, причем сердечник содержит первую часть, предназначенную для определения ванны лопатки, и, по меньшей мере, одну другую часть, предназначенную для определения внутренней полости лопатки, и, по меньшей мере, один стержень, который проходит между первой частью и другой частью или каждой другой частью и который предназначен для определения средства для прохождения текучей среды между ванной и внутренней полостью, причем оснастка содержит литейную форму для нагнетания массы, содержащую рабочие полости первой части и другой или каждой другой части сердечника, и средства опоры и/или заделки концевых частей стержня или каждого стержня, причем одно из этих средств образовано в стенке литейной формы, отделяющей рабочую полость первой части сердечника от рабочей полости другой части или каждой другой части сердечника, отличающуюся тем, что она содержит в рабочей полости первой части сердечника средства опоры по существу срединной части стержня или каждого стержня.
Согласно изобретению, срединная часть стержня или каждого стержня, являющаяся наиболее нагруженной частью стержня при продольном изгибе в ходе нагнетания массы в литейную форму, поддерживается средствами, удерживающими в положении стержень или каждый стержень для предотвращения того, чтобы он деформировался и ломался под воздействием усилий, прикладываемых при нагнетании массы. Изобретение позволяет выполнить литейный сердечник для лопатки турбомашины, стержень или стержни которого имеют относительно малый диаметр, менее 0,8 мм, и, например, около 0,6 мм.
Опорные средства одного стержня могут быть независимыми от опорных средств других стержней. Опорные средства стержней могут отстоять друг от друга, а опорные средства одного стержня могут располагаться на половине расстояния от средств опоры и/или заделки этого стержня.
Опорные средства содержат, например, по меньшей мере, один выступающий узел на дне рабочей полости первой части сердечника, причем этот узел имеет, например, по существу полу-яйцеобразную форму.
Узел или каждый узел может содержать на своей вершине паз, предназначенный для введения срединной части стержня.
Паз может иметь по существу L-образное сечение, содержащее предпочтительно две плоские и секущие поверхности, предназначенные быть по существу параллельными продольной оси соответствующего стержня. Стержень предназначен для опоры на каждую из этих поверхностей по опорной линии, которая по существу параллельна оси стержня.
Паз может также иметь по существу U- или С-образное сечение, содержащее две плоские боковые поверхности, почти параллельные между собой и продольной оси соответствующего стержня.
Когда паз имеет по существу L-образное сечение, было отмечено при нагнетании массы в оснастку, что масса может оказывать боковое усилие на стержень, который может при этом двигаться и ломаться. В частности, это тот случай, когда масса оказывает на стержень усилие, направленное с той стороны, с которой стержень неполностью поддерживается своим опорным узлом.
Таким образом, паз U- или C-образного сечения каждого узла принимает срединную часть стержня, которая поддерживается с каждой стороны этим узлом. Когда масса, нагнетаемая в оснастку, оказывает боковые усилия на стержень, этот стержень удерживается в положении посредством узла и не может перемещаться или разбиваться. Эта особая форма с U- или С-образным сечением обеспечивает более эффективное фиксирование, чем L-образная форма.
Каждая из боковых поверхностей паза связана с верхней поверхностью узла закругленной выпуклой кромкой для облегчения, в частности, введения стержня в паз.
Таким образом, стержень предназначен для того, чтобы опираться на эти боковые поверхности по опорной линии, которая почти параллельна оси стержня. Как вариант, стержень может находиться в положении сборки на небольшом расстоянии (менее 0,1 мм) от одной из этих двух поверхностей.
Одна из поверхностей паза может быть по существу перпендикулярна направлению нагнетания массы в литейную форму и, в частности, в рабочую полость первой части сердечника. При нагнетании массы в литейную форму стержень опирается на ту поверхность, которая располагается противоположно потоку истечения массы и обеспечивает эффективное фиксирование стержня в нужном положении.
Когда стержень имеет U- или С-образное сечение, боковые поверхности могут располагаться по существу перпендикулярно направлению нагнетания массы в литейную форму, так чтобы при нагнетании массы в литейную форму стержень опирался на эти поверхности, которые находятся противоположно потоку истечения массы и обеспечивают эффективное фиксирование стержня в положении.
Узел или каждый узел может быть образован единой деталью с литейной формой или быть насажен или закреплен на этой форме.
Оснастка может также содержать подкладочную форму, содержащую также опорные средства срединной части стержня или каждого стержня.
Преимущественно, оснастка согласно изобретению содержит подкладочную форму, содержащую средства блокирования стержня или каждого стержня в пазу соответствующего узла, причем эти средства блокирования содержат, по меньшей мере, один клин, образованный в виде выступа в рабочей полости подкладочной формы и содержащий на вершине палец для введения в верхнюю часть паза и/или опоры на часть стержня, находящуюся в этом пазу.
В положении сборки литейной формы и подкладочной формы клин или каждый клин предназначен для его размещения напротив соответствующего узла, чтобы препятствовать стержню выходить из паза узла, в частности, когда нагнетаемая в оснастку масса воздействует на стержень усилием, стремящимся вывести его из паза (например, усилием, направленным снизу вверх). При этом стержень фиксируется в положении посредством узла и клина, которые препятствуют любому движению стержня в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, и ограничивают, таким образом, риски поломки.
Клин или каждый клин содержит предпочтительно средства для опоры и позиционирования на вершине соответствующего узла.
Подкладочная форма может содержать число клиньев, меньше числа узлов литейной формы, так что лишь некоторые из узлов литейной формы связаны с клиньями подкладочной формы.
Опорные средства могут содержать, по меньшей мере, три или четыре выступающих узла. Подкладочная форма может содержать один единственный клин, предназначенный в положении сборки взаимодействовать с узлом литейной формы, распложенный со стороны задней кромки выполняемого сердечника.
Настоящее изобретение касается также способа изготовления литейного сердечника с помощью оснастки, такой как описанная выше, содержащего этапы нагнетания в оснастку массы, содержащей керамические наполнители, отверждение и извлечение сердечника, отличающегося тем, что он содержит дополнительный этап, заключающийся, после извлечения сердечника, в заполнении выемки или выемок сердечника, определяемых опорными средствами оснастки, например, керамическим материалом.
Сердечник, выполненный с помощью оснастки по изобретению, имеет, по меньшей мере, одно небольшое углубление или выемку в своей первой части, предназначенной для определения ванны лопатки, из-за наличия опорных средств в литейной форме. Просто, эта выемка заполняется материалом, близким к материалу сердечника.
Изобретение будет лучше понято, а прочие его признаки, детали и преимущества будут более четко выявлены при чтении нижеследующего описания, приведенного в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемые рисунки, на которых:
- Фиг. 1 является схематическим чертежом общего вида роторной лопатки турбомашины;
- фиг. 2 является схематическим видом в разрезе по линии II-II фиг. 1 и представляет собой контур охлаждения лопатки;
- фиг. 3 является очень схематическим видом литейного сердечника для выполнения лопатки турбомашины;
- фиг. 4 и 5 являются схематическими частичным и общим видами оснастки по изобретению для изготовления посредством формования литейного сердечника, причем эта оснастка несет один керамический стержень сердечника; и
- фиг. 6 является схематическим частичным и общим видом другой оснастки по изобретению для изготовления посредством формования литейного сердечника, причем эта оснастка несет четыре керамических стержня сердечника;
- фиг. 7 является видом, аналогичным виду фиг. 5, и представляет собой оснастку по изобретению для изготовления посредством формования литейного сердечника;
- фиг. 8 является очень схематическим общим видом опорных узлов стержней в оснастке по изобретению и содержит также схематический вид в поперечном разрезе сердечника, изготавливаемого в этой оснастке;
- фиг. 9 является видом в большем масштабе части фиг. 8 и показывает также клин подкладочной формы оснастки; и
- фиг. 10 является видом в разрезе по линии Х-Х фиг. 9.
Обращаются вначале к фиг. 1, представляющей собой роторную лопатку 10 компрессора или турбины турбомашины, причем эта роторная лопатка содержит лопасть 12, соединенную через площадку 14 с ножкой 16.
Лопатка 10 содержит внутренний контур охлаждения, который частично виден на фиг. 2, причем воздух в этот контур подается через отверстия 18 ножки 16 лопатки. Эти отверстия выходят во внутренние полости 20 лопатки, в которых циркулирует охлаждающий воздух лопатки. Этот воздух выталкивается затем через отверстия 22 задней кромки пера 12 лопатки и отверстия 24 вершины пера лопатки.
Отверстия 24 вершины пера лопатки выходят в ванну 26, образованную углублением на вершине пера 12 и отделенную от внутренних полостей 20 донной стенкой 28 ванны, в которой образованы названные отверстия 24.
Контур охлаждения лопатки 10 получается в литейном производстве посредством сердечника, который устанавливается в керамической оболочковой форме, в которую заливается расплавленный металлический сплав. После отверждения и извлечения лопатки сердечник удаляется, например, посредством химического травления.
На фиг. 3 представлен очень схематически сердечник 30 такого типа, причем этот сердечник 30 содержит одну первую часть 32, предназначенную для образования ванны 26 лопатки, другие части 34, предназначенные соответственно для образования внутренних полостей 20 лопатки, и керамические стрежни 36, соединяющие каждый первую часть 32 с какой-нибудь из других частей 34.
Первая часть 32 сердечника 30 имеет форму и размеры, дополняющие форму и размеры образуемой ванны 26, а другие части 34 имеют также форму и размеры, дополняющие форму и размеры образуемых полостей 20.
Керамические стержни 36 обеспечивают две функции: механическую связь между различными частями сердечника 30 и фиксирование этих частей в заданных положениях и с заданными промежутками. Как видно из фиг. 3, первая часть 32 сердечника отделена от других частей 34 промежутком 38, толщина которого зависит от длины частей стержней 36, лежащих между первой частью и другими частями сердечника.
При заливке расплавленного сплава в керамическую оболочковую литейную форму некоторая часть этого сплава предназначается для проникновения в пространство 38 сердечника 30 для образования донной стенки 28 ванны, толщина которой определяется толщиной промежутка 38.
Керамические стержни 36 сердечника 30 предназначены для образования отверстий 24 стенки 28, которые обеспечивают сообщение по текучей среде между ванной 26 и внутренними полостями 20 лопатки. Диаметр этих отверстий 24 зависит, в частности, от диаметра керамических стержней 36 сердечника 30.
Эти керамические стержни 36 устанавливаются в литейной форме оснастки для изготовления сердечника перед нагнетанием массы в эту форму. В предшествующем уровне техники литейная форма содержит одну первую рабочую полость первой части 32 и одну вторую рабочую полость других частей 34 сердечника 30, причем эти рабочие полости отделены друг от друга стенкой, которая предназначена для образования названного пространства 38 сердечника.
Керамические стержни 36 устанавливаются в литейной форме так, что они полностью пересекают первую рабочую полость, причем одна концевая часть каждого стержня заделывается в выемку литейной формы, а противолежащая концевая часть стержня лежит во второй рабочей полости литейной формы и опирается на названную стенку литейной формы.
Как объяснено выше, было отмечено, что керамические стержни 36, в частности, стержни малого диаметра (например, порядка 0,6 мм) имеют тенденцию ломаться при нагнетании массы в литейную форму, что приводит к отбраковке сердечника.
Настоящее изобретение дает решение этой проблемы, благодаря опорным средствам срединных частей керамических стержней, установленных в литейной форме оснастки.
На фиг. 4 и 5 представлен способ осуществления оснастки согласно изобретению, причем эта оснастка содержит литейную форму 40, содержащую одну первую рабочую полость 42 первой части 32 сердечника 30, и одну вторую рабочую полость 44 других частей 34 сердечника, причем эти рабочие полости 42, 44 отделены друг от друга стенкой 46, предназначенной для образования, по меньшей мере, части названного пространства 38 сердечника.
Единственный керамический стержень 36 представлен на фиг. 4 и 5, причем этот стержень содержит одну концевую часть 48, встроенную в выемку 50 литейной формы, и одну противолежащую концевую часть 52, лежащую во второй рабочей полости 44 литейной формы и опирающуюся на стенку 46 литейной формы.
Стенка 46 литейной формы содержит паз 54 U- или С-образного сечения, в значительной степени дополняющий паз части стержня 36, которая является почти цилиндрической в представленном примере. Выемка 50 литейной формы 40 также имеет форму, в значительной степени дополняющую форму стержня 36. Это препятствует тому, чтобы масса проходила между стержнем 36 и стенками паза 50 при ее нагнетании в литейную форму 40.
Оснастка согласно изобретению может содержать подкладочную форму, не изображенную, которая также содержит одну первую рабочую полость первой части 32 сердечника 30 и одну вторую рабочую полость других частей 34 сердечника, причем эти рабочие полости отделены друг от друга стенкой, предназначенной для образования части названного пространства 38 сердечника. Эта стенка подкладочной формы имеет свободный край, форма которого дополняет форму свободного края стенки 46 литейной формы, так чтобы эти стенки находились на одной линии друг с другом и встраивались друг в друга при сборке оснастки. Как видно из фиг. 5, стенка 46 может содержать выступающие средства 56, предназначенные для взаимодействия за счет связи форм со средствами, дополняющими стенку подкладочной формы, для обеспечения точного положения стенок при сборке.
Как видно из фиг. 4 и 5, срединная часть стержня 36 проходит через первую рабочую полость 42 литейной формы 40. По изобретению, опорные средства 58 предусмотрены в этой рабочей полости 42 для опоры срединной части стержня 36 и ее фиксирования с целью ограничения ее деформаций при нагнетании массы в литейную форму.
В представленном примере опорные средства стержня содержат выступающий узел 58 на дне первой рабочей полости 42 литейной формы, причем этот узел размещается по существу на половине расстояния между выемкой 50 и пазом 54 литейной формы.
Этот узел 58 может быть насажен и закреплен на литейной форме 40, как в представленном примере, или же образован единой деталью с литейной формой. Он может быть выполнен из того же материала, что и литейная форма, т.е. из металлического сплава.
Узел 58 имеет здесь полуовальную форму и имеет на вершине сборочный паз 60 стержня 36. Как видно из фиг. 5, этот паз имеет в сечении L-образную форму и содержит две плоские секущие поверхности 62, 64, которые располагаются по существу параллельно продольной оси стержня 36, когда этот последний устанавливается в литейной форме. Эти поверхности 62, 64 образуют угол порядка 90 градусов.
Керамический стержень 36 предназначен для опоры на эти поверхности 62, 64 по опорным линиям, почти параллельным оси стержня.
Масса нагнетается в литейную форму и предназначается для прохождения в первую рабочую полость 42 литейной формы по направлению, указанному стрелкой 66. Поверхность 64 паза 60 почти перпендикулярна этому направлению, что позволяет эффективно удерживать стержень 36 в положении, когда масса течет вокруг стержня, и ограничивать его деформации.
На фиг. 6 представлен другой способ осуществления изобретения, при котором литейная форма оснастки включает в себя опорные средства 58 четырех керамических стержней 36, причем эти опорные средства аналогичны описанным выше опорным средствам и являются независимыми и располагаются на расстоянии друг от друга.
После изготовления стержень 30 содержит в первой части 32 столько выемок, сколько опорных средств, присутствующих в литейной форме для изготовления этого сердечника. В случае фиг. 4 и 5 сердечник будет содержать одну выемку, а в случае фиг. 6 сердечник будет содержать четыре выемки. Эти выемки имеют формы, дополняющие формы опорных средств. Настоящее изобретение предлагает способ, включающий первый этап, при котором эти выемки заполняются керамическим заделочным материалом, состав которого предпочтительно близок к составу материала сердечника.
Как указывалось ранее, нагнетаемая в литейную форму масса по рис. 5 может оказывать усилие на стержень 36 в направлении, противоположном направлению стрелки 66. Из-за формы паза 60 узла 58 стержень не поддерживается узлом со стороны, противоположной поверхности 64, и может двигаться, даже сломаться под воздействием усилия со стороны массы.
Описываемые ниже способы осуществления устраняют такое неудобство, благодаря опорному узлу, паз которого, предназначенный для приема стержня, имеет сечение U- или С-образной формы.
На фиг. 7 представлен первый способ осуществления, при котором уже описанные выше элементы имеют те же обозначения.
Узел 58 отличается от изображенного на фиг. 5 тем, что паз 60´ содержит две боковые поверхности 64, 65, которые почти параллельны друг другу и оси стержня 36 и нижние концы которых соединены между собой поверхностью 62 дна паза.
В изображенном на фиг. 7 положении сборки стержень 36 предназначается для опоры на поверхности 62, 64 и 65. Однако из-за припусков на обработку деталей может существовать зазор в несколько десятых или сотых миллиметров между стержнем и поверхностями 62, 64 и 65.
Таким образом, стержень 36 поддерживается с каждой стороны узла 58 и фиксируется, даже если нагнетаемая в оснастку масса оказывает на стержень боковые усилия по обеим сторонам стержня (стрелки 66 и 66´).
На фиг. 8-10 представлен вариант осуществления изобретения, при котором оснастка содержит четыре стержня 36, срединные части которых опираются на узлы, содержащие пазы 60´, имеющие сечение U- или С-образной формы, для размещения стержней.
В представленном примере боковые поверхности 64, 65 паза 60´ каждого узла 58 соединены посредством закругленных выпуклых краев 70 с верхними поверхностями 72 узла (фиг. 9 и 10). Поверхности 64, 65 в данном случае несколько наклонены друг относительно друга, причем эти поверхности более удалены друг от друга на своих верхних концах, чем на нижних концах.
Подкладочная форма (не изображенная) оснастки содержит клин 74, образованный в виде выступа в рабочей полости литейной формы и предназначенный в положении сборки быть напротив одного из узлов 58 литейной формы 40.
Этот клин 74 имеет удлиненную форму, вершина которой содержит палец 76, предназначенный для введения в верхнюю часть паза 60´ узла 58 и для опоры на срединную часть стержня 36.
Как видно из фиг. 10, вершина клина 74 имеет форму, почти дополняющую вершину узла 58, и опирается на названные верхние поверхности 72 этого узла.
Сечение 78 формуемого сердечника схематически представлено на фиг. 8-10. Клин 74 подкладочной формы взаимодействует с узлом 58 литейной формы, расположенным со стороны задней кромки сердечника. Клин 74 препятствует стержню 36, опирающемуся на этот узел 58, перемещаться и выходить из паза этого узла, так как было отмечено, что нагнетаемая в оснастку масса может действовать на этот стержень усилием, направленным снизу вверх и способным вывести стержень из паза узла. Нагнетаемая в оснастку масса не оказывает такого воздействия на стержни 36, опирающиеся на другие узлы 58, которые могут не соединяться с клиньями 74 подкладочной формы.
Как видно из чертежей, узлы 58 имеют предпочтительно закругленные наружные профили, так чтобы обеспечить функцию отклонения и амортизации воздействия потока массы, которому подвергаются стержни 36.

Claims (19)

1. Оснастка для изготовления литейного сердечника (30) для выполнения контура охлаждения лопатки (10) турбомашины, который содержит одну первую часть (32), предназначенную для определения ванны (26) лопатки, по меньшей мере одну другую часть (34), предназначенную для определения внутренней полости (20) лопатки, и по меньшей мере один стержень (36), проходящий между первой частью и другой или каждой другой частью и предназначенный для определения средства (24) для прохождения текучей среды между ванной и соответствующей полостью лопатки, содержащая литейную форму (40) для нагнетания массы с рабочими полостями (42, 44) первой части и другой или каждой другой части сердечника и средства (50, 54) опоры и/или заделки концевых частей стержня или каждого стержня сердечника, причем одно из этих средств образовано в стенке (46) литейной формы, отделяющей рабочую полость первой части сердечника от рабочей полости части или каждой другой части сердечника, отличающаяся тем, что она содержит расположенные в рабочей полости первой части сердечника опорные средства (58) по существу средней части одного стержня или каждого стержня.
2. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что опорные средства (58) стержня (36) являются независимыми от опорных средств другого или других стержней.
3. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что опорные средства (58) содержат по меньшей мере один узел, выступающий на дне рабочей полости (42) первой части (32) сердечника (30).
4. Оснастка по п. 3, отличающаяся тем, что упомянутый узел содержит в своей верхней части паз (60, 60´), предназначенный для ввода средней части стержня (36).
5. Оснастка по п. 4, отличающаяся тем, что паз (60) имеет сечение по существу L-образной формы.
6. Оснастка по п. 5, отличающаяся тем, что паз (60) содержит две плоские и секущие поверхности (62, 64), предназначенные для того, чтобы быть по существу параллельными продольной оси соответствующего стержня (36).
7. Оснастка по п. 4, отличающаяся тем, что паз (60´) имеет сечение по существу U- или С-образной формы.
8. Оснастка по п. 7, отличающаяся тем, что паз (60´) содержит две плоские боковые поверхности (64, 65), по существу параллельные между собой и продольной оси соответствующего стержня (36).
9. Оснастка по п. 8, отличающаяся тем, что каждая из боковых поверхностей (64, 65) паза соединена с верхней поверхностью (72) узла посредством выпуклой закругленной кромки (70).
10. Оснастка по п. 5, отличающаяся тем, что одна из поверхностей (64, 65) паза (60, 60´) по существу перпендикулярна направлению (66) нагнетания массы в литейную форму (40).
11. Оснастка по одному из пп. 3-6, отличающаяся тем, что упомянутый узел образован единой деталью с литейной формой (40) или насажен и закреплен на этой литейной форме.
12. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит подкладочную форму, которая также содержит опорные средства средней части одного стержня или каждого стержня (36).
13. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит подкладочную форму, которая содержит средства блокирования одного стержня или каждого стержня (36) в пазу соответствующего узла, причем эти средства блокирования содержат по меньшей мере один клин (74), образованный выступом в рабочей полости подкладочной формы и содержащий на своей вершине палец (76) для введения в верхнюю часть паза и/или для опоры на часть стрежня, находящуюся в этом пазу.
14. Оснастка по п. 13, отличающаяся тем, что клин или каждый клин (74) содержит средства опоры и позиционирования на вершине соответствующего узла опорных средств (58).
15. Оснастка по п. 13, отличающаяся тем, что подкладочная форма содержит число клиньев (74), меньшее числа упомянутых узлов опорных средств (58) литейной формы, так что лишь некоторые узлы литейной формы связаны с клиньями подкладочной формы.
16. Оснастка по п. 13, отличающаяся тем, что подкладочная форма содержит один единственный клин (74).
17. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что опорные средства (58) содержат по меньшей мере три или четыре выступающих узла.
18. Оснастка по п. 3, отличающаяся тем, что выступающий узел или каждый выступающий узел опорных средств (58) имеет по существу яйцеобразную форму и/или скругленные наружные профили, способные отклонять или амортизировать усилие потока массы, которому подвергаются стержни (36).
19. Способ изготовления литейного сердечника (30) посредством оснастки по одному из предыдущих пунктов, включающий этапы нагнетания в оснастку массы, содержащей керамические наполнители, отверждение и извлечение сердечника и дополнительный этап, при котором после извлечения сердечника заполняют выемку сердечника, определяемую опорными средствами оснастки, например керамическим материалом.
RU2014150082A 2012-05-11 2013-05-07 Оснастка для изготовления литейного сердечника для лопатки турбомашины RU2627084C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1254350 2012-05-11
FR1254350A FR2990367B1 (fr) 2012-05-11 2012-05-11 Outillage de fabrication d'un noyau de fonderie pour une aube de turbomachine
FR1258282A FR2990368B1 (fr) 2012-05-11 2012-09-05 Outillage de fabrication d'un noyau de fonderie pour une aube de turbomachine
FR1258282 2012-09-05
PCT/FR2013/051028 WO2013167847A2 (fr) 2012-05-11 2013-05-07 Outillage de fabrication d'un noyau de fonderie pour une aube de turbomachine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014150082A RU2014150082A (ru) 2016-07-10
RU2627084C2 true RU2627084C2 (ru) 2017-08-03

Family

ID=47049311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150082A RU2627084C2 (ru) 2012-05-11 2013-05-07 Оснастка для изготовления литейного сердечника для лопатки турбомашины

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9505052B2 (ru)
EP (1) EP2846948B1 (ru)
JP (1) JP6236066B2 (ru)
CN (1) CN104271286B (ru)
BR (1) BR112014027831B1 (ru)
CA (1) CA2872066C (ru)
FR (2) FR2990367B1 (ru)
IN (1) IN2014DN09458A (ru)
RU (1) RU2627084C2 (ru)
WO (1) WO2013167847A2 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3022810B1 (fr) * 2014-06-30 2019-09-20 Safran Aircraft Engines Procede de fabrication d'un noyau pour le moulage d'une aube
CN104338905B (zh) * 2014-10-16 2016-06-01 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种定向凝固叶片陶瓷型芯成形装置
US10280761B2 (en) * 2014-10-29 2019-05-07 United Technologies Corporation Three dimensional airfoil micro-core cooling chamber
FR3037829B1 (fr) 2015-06-29 2017-07-21 Snecma Noyau pour le moulage d'une aube ayant des cavites superposees et comprenant un trou de depoussierage traversant une cavite de part en part
FR3047767B1 (fr) * 2016-02-12 2019-05-31 Safran Procede de formation de trous de depoussierage pour aube de turbine et noyau ceramique associe
FR3048374B1 (fr) 2016-03-01 2018-04-06 Snecma Noyau pour le moulage d'une aube ayant des cavites superposees et comprenant un conduit de depoussierage traversant une cavite de part en part
US20180298765A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 General Electric Company Engine component with replaceable tip element
FR3065660B1 (fr) * 2017-04-28 2019-06-14 Safran Aircraft Engines Ensemble pour la fabrication d'une aube de turbomachine
FR3065662B1 (fr) 2017-04-28 2020-11-13 Safran Aircraft Engines Noyau pour la fabrication d'une aube de turbomachine
FR3065661B1 (fr) * 2017-04-28 2019-06-14 Safran Aircraft Engines Noyau pour la fabrication par moulage a la cire perdue d'une aube de turbomachine
FR3070624B1 (fr) 2017-09-06 2019-09-13 Safran Aircraft Engines Carter en materiau composite a geometrie raidissante
KR101955858B1 (ko) * 2018-09-07 2019-03-08 국방과학연구소 중공형 가스터빈 블레이드 내에 유로를 형성하기 위한 유로 형성 가이드 및 유로 형성 가이드 제작 장치
US10913106B2 (en) 2018-09-14 2021-02-09 Raytheon Technologies Corporation Cast-in film cooling hole structures
US11759850B2 (en) 2019-05-22 2023-09-19 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Manufacturing aligned cooling features in a core for casting
FR3100143B1 (fr) * 2019-08-30 2021-11-12 Safran Procédé amélioré de fabrication d’un noyau céramique pour la fabrication d’aubes de turbomachine
CN111036839B (zh) * 2019-12-31 2021-03-23 无锡市铭腾模具科技有限公司 便于脱模的砂芯成型模具
FR3108540B1 (fr) * 2020-03-25 2022-04-08 Safran Moule pour la fabrication d’un noyau céramique de fonderie
FR3121372B1 (fr) * 2021-03-30 2023-03-31 Safran Système d’insertion de tiges dans une ébauche de noyau céramique pour la fabrication d’aubes de turbomachine
FR3126894A1 (fr) * 2021-09-15 2023-03-17 Safran Dispositif et procede de fabrication d’un noyau en ceramique pour aube

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599166A (en) * 1994-11-01 1997-02-04 United Technologies Corporation Core for fabrication of gas turbine engine airfoils
RU2280530C1 (ru) * 2003-12-19 2006-07-27 Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн Расходуемый литейный стержень для формирования внутренней полости детали (варианты) и способ формирования металлической детали (варианты)
EP1754555A1 (fr) * 2005-07-29 2007-02-21 Snecma Noyau pour aube de turbomachine
FR2957828A1 (fr) * 2010-03-26 2011-09-30 Snecma Extraction des tiges d'alumine utilisees pour le maintien du noyau lors de la fabrication d'aubes de turbine.

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4148350A (en) * 1975-01-28 1979-04-10 Mtu-Motoren Und Turbinen-Union Munchen Gmbh Method for manufacturing a thermally high-stressed cooled component
GB2096523B (en) * 1981-03-25 1986-04-09 Rolls Royce Method of making a blade aerofoil for a gas turbine
DE3203869C2 (de) * 1982-02-05 1984-05-10 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Turbinenlaufschaufel für Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinentriebwerke
US5853044A (en) * 1996-04-24 1998-12-29 Pcc Airfoils, Inc. Method of casting an article
US5733102A (en) * 1996-12-17 1998-03-31 General Electric Company Slot cooled blade tip
US6637500B2 (en) * 2001-10-24 2003-10-28 United Technologies Corporation Cores for use in precision investment casting
US6915840B2 (en) * 2002-12-17 2005-07-12 General Electric Company Methods and apparatus for fabricating turbine engine airfoils
FR2878458B1 (fr) 2004-11-26 2008-07-11 Snecma Moteurs Sa Procede de fabrication de noyaux ceramiques de fonderie pour aubes de turbomachines, outil pour la mise en oeuvre du procede
FR2914871B1 (fr) 2007-04-11 2009-07-10 Snecma Sa Outillage pour la fabrication de noyaux ceramiques de fonderie pour aubes de turbomachines
CN201855923U (zh) * 2010-10-31 2011-06-08 东风汽车零部件(集团)有限公司 内冷油道活塞盐芯定位装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599166A (en) * 1994-11-01 1997-02-04 United Technologies Corporation Core for fabrication of gas turbine engine airfoils
RU2280530C1 (ru) * 2003-12-19 2006-07-27 Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн Расходуемый литейный стержень для формирования внутренней полости детали (варианты) и способ формирования металлической детали (варианты)
EP1754555A1 (fr) * 2005-07-29 2007-02-21 Snecma Noyau pour aube de turbomachine
FR2957828A1 (fr) * 2010-03-26 2011-09-30 Snecma Extraction des tiges d'alumine utilisees pour le maintien du noyau lors de la fabrication d'aubes de turbine.

Also Published As

Publication number Publication date
US20150122445A1 (en) 2015-05-07
RU2014150082A (ru) 2016-07-10
FR2990367A1 (fr) 2013-11-15
WO2013167847A2 (fr) 2013-11-14
FR2990368A1 (fr) 2013-11-15
CA2872066C (fr) 2020-06-23
EP2846948B1 (fr) 2016-06-15
WO2013167847A3 (fr) 2014-07-03
CN104271286B (zh) 2016-09-21
FR2990368B1 (fr) 2014-04-25
JP2015520677A (ja) 2015-07-23
JP6236066B2 (ja) 2017-11-22
EP2846948A2 (fr) 2015-03-18
BR112014027831B1 (pt) 2019-10-29
US9505052B2 (en) 2016-11-29
CA2872066A1 (fr) 2013-11-14
BR112014027831A2 (pt) 2017-06-27
FR2990367B1 (fr) 2014-05-16
IN2014DN09458A (ru) 2015-07-17
CN104271286A (zh) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2627084C2 (ru) Оснастка для изготовления литейного сердечника для лопатки турбомашины
EP1801955B1 (en) Electric motor rotor and method of manufacturing the same
JP5805385B2 (ja) 積層鉄心の製造方法
US6530416B1 (en) Method and device for producing a metallic hollow body
EP2959988B1 (en) Core positioning
US8708029B2 (en) Injection mold for a wax model of a turbine blade having an isostatic core holder
CN106014495A (zh) 多翼型件引导叶片单元
RU2502580C2 (ru) Устройство для поддержания стержней
RU2745955C1 (ru) Полоса лунок и способ ее изготовления
EP2570207B1 (en) Mold for casting a workpiece that includes one or more casting pins
RU2748662C2 (ru) Способ изготовления выплавляемой модели
RU2699346C2 (ru) Способ изготовления керамического стержня
JP2011156569A (ja) 石膏鋳型の製造方法、石膏鋳型および石膏鋳型による精密部品の製造方法
JP2007237665A (ja) 樹脂成型体の製造方法
CN108788009B (zh) 用于制造涡轮发动机叶片的组件
CN108788019B (zh) 用于制造涡轮机叶片的芯
JP5996960B2 (ja) 積層鉄心の製造装置
US10173932B1 (en) Disposable core die and method of fabricating a ceramic body
JP5985707B2 (ja) 積層鉄心の製造方法
JP5131004B2 (ja) ステータ成形用金型
JP2012210148A5 (ru)
KR20100007243U (ko) 터널식 파팅 라인을 갖는 써모스탯 하우징 주조용 코어
GB1605341A (en) Improvements in investment casings of moulds

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner