具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法技术

本发明专利技术公开了一种具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，包括以下步骤：a、通过在蜡模开设孔洞的设计，以使型芯悬臂端外露；b、通过模具内腔与蜡模的孔洞的匹配设计，以实现型芯定位和蜡模成型；c、蜡模制备后，封严型芯悬臂端的蜡模的孔洞，以形成壁厚尺寸稳定和精确的空心叶片的蜡模。通过蜡模的开孔设计以及模具上与蜡模的开孔相匹配的结构设计，以固定型芯的位置，避免蜡模压制过程中型芯悬壁端的摆动，能够控制叶片壁厚尺寸精度和一致性。空心叶片的叶身不需要穿透性支撑点，叶身表面完整。适应于各种带盲孔无法固定的空心叶片的精密铸造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机空心叶片精密铸造
，特别地，涉及一种具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法。
技术介绍
在航空发动机零件精密铸造领域中，空心叶片的内腔是由型芯形成的，有一种空心叶片的内腔是盲孔式的，其内腔只有一端开口，另一端是封闭的。这种叶片在制备蜡模时，型芯在开口端可以延伸出一个芯头与模具接触，而封闭端则是悬空的，与模具无接触，型芯为悬壁型芯。由于芯头与模具匹配时需要留一定的间隙(0.05-0.1mm)，所以型芯在模具中有一定的活动性，离芯头越远，型芯的活动性越大。型芯在悬壁端的摆动很大(达0.5mm)，极易造成壁厚尺寸超差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，以解决具上述空心叶片在蜡模制备阶段难以保证叶片壁厚尺寸的稳定和精确的技术问题。本专利技术提供一种具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，包括以下步骤：a、通过在蜡模开设孔洞的设计，以使型芯悬臂端外露；b、通过模具内腔与蜡模的孔洞的匹配设计，以实现型芯定位和蜡模成型；c、蜡模制备后，封严型芯悬臂端的蜡模的孔洞，以形成壁厚尺寸稳定和精确的空心叶片的蜡模。进一步地，步骤a具体为：空心叶片蜡模的盲孔端设计成去除部分蜡料形成一孔洞的结构，以使型芯悬壁端部分外露；孔洞位于型芯悬壁端重力方向的下方。进一步地，孔洞底部有一台阶，台阶下方的蜡料与型芯的芯头之间存在与型芯轮廓相似的仿形槽，台阶向外突出并超出型芯的外露面。进一步地，蜡模上还具有一个突出的蜡块，蜡块的形状与孔洞的内腔形状一致，用于填补孔洞并封严悬壁端的型芯的芯头。进一步地，步骤b具体为：模具内腔设有用于形成蜡模的孔洞的凸台以及用于成型蜡块的成型腔。进一步地，凸台前端形状与设计的孔洞底部的仿形槽和台阶的组合形状相对应，凸台前端作为型芯悬壁端的定位机构；制备蜡模时，模具的凸台前端包围型芯悬壁端底部，以防止型芯受重力作用下落以及防止型芯左右窜动。进一步地，步骤c具体为：用模具压制后的蜡模具有孔洞和蜡块，孔洞空腔形状与预增的蜡块形状一致；扳下蜡块塞入孔洞，用液态滴蜡填满缝隙并进行连接处的修复，以获得表面完整的蜡模。进一步地，孔洞底部预留一突出型芯悬壁端外露面的台阶，封严时蜡块底面与台阶表面接触，以提高装配精度。进一步地，蜡块与孔洞之间具有沿周向分布的预留间隙，预留间隙宽度为0.05mm-0.15mm，以便于蜡块放入孔洞内。进一步地，孔洞开口位置选择在蜡模具有加工余量的面上；封严之后，蜡块与孔洞之间即使不平整也不影响加工后的尺寸。本专利技术具有以下有益效果：具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，通过蜡模的开孔设计以及模具上与蜡模的开孔相匹配的结构设计，以固定型芯的位置，避免蜡模压制过程中型芯悬壁端的摆动，能够控制叶片壁厚尺寸精度和一致性。空心叶片的叶身不需要穿透性支撑点，叶身表面完整。适应于各种带盲孔无法固定的空心叶片的精密铸造。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具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法的实施步骤框图；图2是本专利技术优选实施例的带孔洞的蜡模的结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的型芯与模具的组装固定结构示意图；图4是本专利技术优选实施例的型芯与模具组装结构的剖面结构示意图；图5是本专利技术优选实施例的蜡模拼装后的局部结构示意图；图6是本专利技术优选实施例的蜡模的孔洞部位的结构示意图；图7是本专利技术优选实施例的模具的结构示意图；图8是本专利技术优选实施例的带蜡块的蜡模的结构示意图；图9是本专利技术优选实施例的拼装后的蜡模的结构示意图。图例说明：1、蜡模；101、孔洞；1011、台阶；1012、仿形槽；102、蜡块；2、型芯；3、模具；301、凸台；302、成型腔。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具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法的实施步骤框图；图2是本专利技术优选实施例的带孔洞的蜡模结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的型芯与模具的组装固定结构示意图；图4是本专利技术优选实施例的型芯与模具组装结构的剖面结构示意图；图5是本专利技术优选实施例的蜡模拼装后的局部结构示意图；图6是本专利技术优选实施例的蜡模的孔洞部位的结构示意图；图7是本专利技术优选实施例的模具的结构示意图；图8是本专利技术优选实施例的带蜡块的蜡模的结构示意图；图9是本专利技术优选实施例的拼装后的蜡模的结构示意图。如图1所示，本实施例的具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，包括以下步骤：a、通过在蜡模1开设孔洞101的设计，以使型芯2悬臂端外露；b、通过模具3内腔与蜡模1的孔洞101的匹配设计，以实现型芯2定位和蜡模1成型；c、蜡模1制备后，封严型芯2悬臂端的蜡模1的孔洞101，以形成壁厚尺寸稳定和精确的空心叶片的蜡模1。通过蜡模1的开孔设计以及模具3上与蜡模1的开孔相匹配的结构设计，以固定型芯2的位置，避免蜡模1压制过程中型芯2悬壁端的摆动，能够控制叶片壁厚尺寸精度和一致性。空心叶片的叶身不需要穿透性支撑点，叶身表面完整。适应于各种带盲孔无法固定的空心叶片的精密铸造。如图2所示，本实施例中，步骤a具体为：空心叶片蜡模的盲孔端设计成去除部分蜡料形成一孔洞101的结构，以使型芯2悬壁端部分外露。孔洞101位于型芯2悬壁端重力方向的下方。方便通过孔洞101对型芯2进行支撑和定位，避免蜡模1压制过程中型芯2悬壁端的摆动，能够控制叶片壁厚尺寸精度和一致性。如图5和图6所示，本实施例中，孔洞101底部有一台阶1011。台阶1011下方的蜡料与型芯2的芯头之间存在与型芯2轮廓相似的仿形槽1012。台阶1011向外突出并超出型芯2的外露面。如图8所示，本实施例中，蜡模1上还具有一个突出的蜡块102。蜡块102的形状与孔洞101的内腔形状一致，用于填补孔洞101并封严悬壁端的型芯2的芯头。如图3、图4和图7所示，本实施例中，步骤b具体为：模具3内腔设有用于形成蜡模1的孔洞101的凸台301以及用于成型蜡块102的成型腔302。如图3、图4、图6和图7所示，本实施例中，凸台301前端形状与设计的孔洞101底部的仿形槽1012和台阶1011的组合形状相对应。凸台301前端作为型芯2悬壁端的定位机构。制备蜡模1时，模具3的凸台301前端包围型芯2悬壁端底部，以防止型芯2受重力作用下落以及防止型芯2左右窜动。如图6、图8和图9所示，本实施例中，步骤c具体为：用模具3压制后的蜡模1具有孔洞101和蜡块102，孔洞101空腔形状与预增的蜡块102形状一致。扳下蜡块102塞入孔洞101，用液态滴蜡填满缝隙并进行连接处的修复，以获得表面完整的蜡模1。如图5、图6和图9所示，本实施例中，孔洞101底部预留一突出型芯2悬壁端外露面的台阶1011。封严时蜡块102底面与台阶1011表面接触，以提高装配精度。如图5和图9所示，本实施例中，蜡块102与孔洞101之间具有沿周向分布的预留间隙，以便于蜡块102放入孔洞101内。预留间隙宽度为0.05mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过在蜡模(1)开设孔洞(101)的设计，以使型芯(2)悬臂端外露；b、通过模具(3)内腔与所述蜡模(1)的所述孔洞(101)的匹配设计，以实现所述型芯(2)定位和所述蜡模(1)成型；c、所述蜡模(1)制备后，封严所述型芯(2)悬臂端的所述蜡模(1)的所述孔洞(101)，以形成壁厚尺寸稳定和精确的空心叶片的蜡模(1)。

【技术特征摘要】
1.一种具有盲孔内腔的空心叶片的壁厚控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过在蜡模(1)开设孔洞(101)的设计，以使型芯(2)悬臂端外露；b、通过模具(3)内腔与所述蜡模(1)的所述孔洞(101)的匹配设计，以实现所述型芯(2)定位和所述蜡模(1)成型；c、所述蜡模(1)制备后，封严所述型芯(2)悬臂端的所述蜡模(1)的所述孔洞(101)，以形成壁厚尺寸稳定和精确的空心叶片的蜡模(1)。2.根据权利要求1所述的空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，所述步骤a具体为：空心叶片蜡模的盲孔端设计成去除部分蜡料形成一孔洞(101)的结构，以使型芯(2)悬壁端部分外露；所述孔洞(101)位于所述型芯(2)悬壁端重力方向的下方。3.根据权利要求2所述的空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，所述孔洞(101)底部有一台阶(1011)，所述台阶(1011)下方的蜡料与所述型芯(2)的芯头之间存在与所述型芯(2)轮廓相似的仿形槽(1012)，所述台阶(1011)向外突出并超出所述型芯(2)的外露面。4.根据权利要求3所述的空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，所述蜡模(1)上还具有一个突出的蜡块(102)，所述蜡块(102)的形状与孔洞(101)的内腔形状一致，用于填补所述孔洞(101)并封严悬壁端的所述型芯(2)的芯头。5.根据权利要求4所述的空心叶片壁厚控制方法，其特征在于，所述步骤b具体为：所述模具(3)内腔设有用于形成蜡模(1)的孔洞(101)的凸台(301)以及用于成型蜡块(102)的成型腔(302)。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋林，周婧，王玉雷，黄秋玉，周坚，
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