抗变形嵌入块及带平整底板的模壳成型方法技术

本发明专利技术公开了一种抗变形嵌入块及带平整底板的模壳成型方法。用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块，包括外表面平整并用于嵌入蜡模底板成型模具内形成蜡模底板平整成型面的圆形板，圆形板上开设有贯通圆形板板体并用于圆形板上部腔体和下部腔体内的蜡料相互流动以及蜡料凝固过程中抗变形的流通孔，圆形板上还设有用于圆形板在蜡模底板成型模具内嵌入定位的定位件。可以有效抑制蜡料凝固过程中带来的蜡模变形，同时也能够抑制制壳过程中浆料表面张力作用造成的蜡模变形。适用于各类航空发动机及工业燃气轮机单晶定向叶片熔模精铸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机及工业燃气轮机单晶定向叶片熔模精铸
，特别地，涉及一种用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块。此外，本专利技术还涉及一种单晶定向叶片的带平整底板的模壳成型方法。
技术介绍
航空发动机及工业燃气轮机单晶定向叶片熔模精铸技术，定向叶片在浇注过程中要求模壳底部镂空，使得金属液能直接跟水冷结晶盘直接接触，以此对金属进行强冷以建立大的温度梯度。高温金属液的流动性非常强，再加上大的静压头作用，金属液很容易因为底板模壳不平而发生漏钢。定向模壳的底板成型过程中，底板蜡模脱蜡后形成一个具有空腔的封闭圆盘，将圆盘沿边缘切开，与叶片相连的底板上半模壳就是与水冷结晶盘直接接触的模壳。模组底部模壳靠一个圆盘蜡模成型，而圆盘型蜡模因为面积较大，很容易发生不均匀收缩而导致蜡模变形，且蜡模在涂料制壳过程中，因为浆料的表面张力的作用，会加剧蜡模的变形，由此形成的模壳底板很容易变形。目前只能靠人工打磨底板模壳的方法来保证底部的平整，这样不仅费时费力还容易造成夹渣物从底部进入模壳中，造成叶片夹渣缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块及单晶定向叶片的带平整底板的模壳成型方法，以解决现有单晶定向叶片熔模精铸技术中，模组底部模壳靠一个圆盘蜡模成型，而圆盘型蜡模因为面积较大，很容易发生不均匀收缩而导致蜡模变形，且蜡模在涂料制壳过程中，因为浆料的表面张力的作用，会加剧蜡模的变形，由此形成的模壳底板很容易变形；目前只能靠人工打磨底板模壳的方法来保证底部的平整，这样不仅费时费力还容易造成夹渣物从底部进入模壳中，造成叶片夹渣缺陷的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块，包括外表面平整并用于嵌入蜡模底板成型模具内形成蜡模底板平整成型面的圆形板，圆形板上开设有贯通圆形板板体并用于圆形板上部腔体和下部腔体内的蜡料相互流动以及蜡料凝固过程中抗变形的流通孔，圆形板上还设有用于圆形板在蜡模底板成型模具内嵌入定位的定位件。进一步地，定位件为沿竖直方向布置的定位条、定位块、定位环中的至少一种。进一步地，定位件的竖向高度大于或等于蜡模底板在定位件一侧的厚度。进一步地，流通孔开设有多个，多个流通孔沿圆形板的径向和周向均匀布设。进一步地，定位件凸出圆形板板面高度为3mm-6_ ;流通孔设置为九个，九个流动孔的孔径大小相同或不同；圆形板的中部设有一个流通孔，另外八个流通孔沿圆形板的周向均匀分布于圆形板上。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种单晶定向叶片的带平整底板的模壳成型方法，包括以下步骤:a、在蜡模底板成型模具内放入抗变形嵌入块；b、进行压蜡操作，将蜡模底板上嵌入块的定位件用蜡封住；c、单晶定向叶片蜡模模组组合完毕后进行制壳工序；d、制壳完毕后进行脱蜡操作；e、将制得的模壳沿抗变形嵌入块的中截面剖开取出抗变形嵌入块获得带有平整底板的单晶定向叶片的模壳。进一步地，步骤b进行压蜡操作的具体步骤为:通过抗变形嵌入块的定位件嵌入到蜡模底板成型模具的下模块中以固定抗变形嵌入块；向蜡模底板成型模具内注入蜡料，蜡料进入蜡模底板成型模具内并通过抗变形嵌入块上开设的流通孔均匀的流入抗变形嵌入块的上部腔体和下部腔体并包裹抗变形嵌入块除嵌入到下模块中的定位块以外的部分；用蜡将蜡模底板上定位件露出的部分封住；蜡料凝固并通过抗变形嵌入块上开设的流通孔以及抗变形嵌入块自身强度抑制蜡料凝固收缩造成的蜡模变形；将凝固后的蜡模进行模组组合。进一步地，抗变形嵌入块的上部空间和/或下部空间的空间高度为1_-2_。进一步地，步骤c单晶定向叶片蜡模模组组合完毕后进行制壳工序，具体步骤为:在蜡模外表面制壳形成封闭模壳；在制壳过程中，底板蜡模通过嵌入底板蜡模内部的抗变形嵌入块抵抗用于制作模壳的料浆的表面张力作用对蜡模底板的变形影响。进一步地，步骤e获得带有平整底板的单晶定向叶片的模壳的具体步骤:当模壳中的蜡料脱除干净后，将模壳沿抗变形嵌入块的中截面剖开，将抗变形嵌入块从剖开的模壳中取出并留待下一次的单晶定向叶片的模壳底板成型制作。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块，设置成圆形板状结构，通过圆形板平整的外表面作为蜡模底板的成型模面，使得蜡模底板的成型模面表面光滑；通过在圆形板上开设流通孔，在蜡模底板压蜡过程中，圆形板上部腔体与下部腔体内的蜡料可以相互自由移动，从而迅速填满模具内的空腔，形成结构密实的蜡料填充体，有效防止空鼓形成；通过在圆形板上设置定位件，保证圆形板在模具腔体内的设置位置，同时通过定位件也能够控制蜡料的注入厚度；嵌入到蜡模内部的圆形板本体能够抗击外部挤压作用力，圆形板上带有的流通孔内多余填入的蜡料能够抑制蜡料凝固时的收缩力而不使蜡模表面由于收缩而开裂，可以有效抑制蜡料凝固过程中带来的蜡模变形，同时也能够抑制制壳过程中浆料表面张力作用造成的蜡模变形。适用于各类航空发动机及工业燃气轮机单晶定向叶片熔模精铸。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。【附图说明】构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是本专利技术优选实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块的剖视结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块的俯视结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块压模使用状态的结构示意图；图4是本专利技术优选实施例的底部蜡模成型状态的结构示意图。图例说明:1、圆形板；2、流通孔；3、定位件；4、蜡模底板。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本专利技术优选实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块的剖视结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块的俯视结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块压模使用状态的结构示意图；图4是本专利技术优选实施例的底部蜡模成型状态的结构示意图。如图1所示，本实施例的用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块，包括外表面平整并用于嵌入蜡模底板成型模具内形成蜡模底板4平整成型面的圆形板1，圆形板1上开设有贯通圆形板1板体并用于圆形板1上部腔体和下部腔体内的蜡料相互流动以及蜡料凝固过程中抗变形的流通孔2，圆形板1上还设有用于圆形板1在蜡模底板成型模具内嵌入定位的定位件3。本专利技术用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块，设置成圆形板状结构，通过圆形板平整的外表面作为蜡模底板的成型模面，使得蜡模底板的成型模面表面光滑；通过在圆形板上开设流通孔，在蜡模底板压蜡过程中，圆形板上部腔体与下部腔体内的蜡料可以相互自由移动，从而迅速填满模具内的空腔，形成结构密实的蜡料填充体，有效防止空鼓形成；通过在圆形板上设置定位件，保证圆形板在模具腔体内的设置位置，同时通过定位件也能够控制蜡料的注入厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于单晶定向叶片模组的蜡模底板成型的抗变形嵌入块，其特征在于，包括外表面平整并用于嵌入蜡模底板成型模具内形成蜡模底板(4)平整成型面的圆形板(1)，所述圆形板(1)上开设有贯通所述圆形板(1)板体并用于所述圆形板(1)上部腔体和下部腔体内的蜡料相互流动以及蜡料凝固过程中抗变形的流通孔(2)，所述圆形板(1)上还设有用于所述圆形板(1)在蜡模底板成型模具内嵌入定位的定位件(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李振锋，雷四雄，王玉雷，贺峥嵘，郝新，侯正乾，胡兵，梁亚飞，
申请(专利权)人：株洲中航动力精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43