使用格子结构成型具有内部通道的部件的方法和组件技术

本发明专利技术涉及使用格子结构成型具有内部通道的部件的方法和组件，具体而言，涉及一种用于成型具有限定其中的第一内部通道(82)的部件(80)的模具组件(301)，包括在其中限定模具模腔(304)的模具(300)。模具组件还包括至少部分地选择性定位在模具模腔内并且由第一材料(322)成型的格子结构(340)。第一材料能够被熔融状态的部件材料(78)至少部分地吸收。模具组件还包括第一分段型芯(310)，第一分段型芯包括连接到格子结构的至少一个接头段(354)。至少一个接头段连续流连通连接到至少一个延长段(360)，以使第一中空结构(320)被限定。第一内型芯(324)被置于所述第一中空结构内以使当部件在模具组件内成型时，至少部分(315)第一内型芯限定第一内部通道。

Method and assembly for forming parts with an inner passageway using a grid structure

The present invention relates to methods and components, using lattice structure forming with internal passage parts specifically relates to the first internal channel for forming with the limit (82) of the component (80) of the mold assembly (301), including in the mould cavity defined therein (304) of the mould (300). The die assembly also includes a lattice structure (340) that is at least partially selectively positioned in the mold cavity and is formed from the first material (322). The first material can be absorbed at least in part by a part material (78) in the molten state. The die assembly also includes a first segmented core (310), the first segmented core including at least one splice segment (354) connected to the lattice structure. At least one connector segment is connected in a continuous flow to at least one extension section (360) so that the first hollow structure (320) is defined. The first inner core (324) is placed within the first hollow structure so that at least part (315) of the first inner core defines the first inner passageway when the component is formed in the mold assembly.

【技术实现步骤摘要】
使用格子结构成型具有内部通道的部件的方法和组件
本公开的领域总体涉及具有限定其中的内部通道的部件，且更具体地涉及使用格子结构定位限定内部通道的型芯用来成型这种部件的模具组件和方法。
技术介绍
一些部件需要在其中限定内部通道，例如，为了执行预期的功能。例如，但不是限制，一些部件，如汽轮机的热气体路径部件，承受高温。至少一些这种部件具有限定于其中的内部通道以接收冷却流体的流，以使部件能够更好地经受高温。出于另一个示例，但不是限制，一些部件在与另一个部件的界面处承受摩擦。至少一些这种部件具有限定于其中的内部通道以接收润滑剂的流来帮助减少摩擦。至少一些已知的具有限定于其中的内部通道的部件在模具中成型，使用在选择用于内部通道的位置的模具模腔内延伸的陶瓷材料型芯。在熔融金属合金引入到围绕陶瓷型芯的模具模腔并冷却以成型部件之后，该陶瓷型芯被移除，如通过化学淋滤，以成型内部通道。然而，至少一些已知的型芯相对于模具模腔和相对于彼此很难精确定位，导致成型部件的产率降低。例如，用于成型这种部件的一些模具通过熔模铸造成型，其中材料，例如但不限制于，蜡，被用于成型部件的模型用以熔模铸造工艺，并且至少一些已知的型芯相对于用于成型模型的母模型腔很难精确定位。此外，至少一些已知的陶瓷型芯是易碎的，导致型芯没有损坏的生产和处理是困难和昂贵的。例如，至少一些已知的陶瓷型芯缺少足够的强度来可靠地承受模型材料的注射来成型模型，模型重复浸渍来成型模具，和/或熔融金属合金的引入。可替代或另外的，至少一些已知具有限定于其中的内部通道的部件初始成型为没有内部通道，并且内部通道是在接下来的工艺中成型。例如，至少一些已知的内部通道通过钻取通道进入部件成型，例如但不限制于，使用电化学钻孔工艺。然而，至少一些这种钻孔工艺是相对费时和成本高昂的。此外，至少一些这种钻孔工艺不能生产需要用于特定部件设计的内部通道弯曲。
技术实现思路
一个方面中，提供一种用于成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的模具组件。部件由部件材料成型。模具组件包括其中限定模具模腔的模具。模具组件还包括至少部分选择性定位在模具模腔内并且由第一材料成型的格子结构。第一材料由熔融状态的部件材料至少部分地可吸收。模具组件还包括第一分段型芯，包括连接到格子结构的至少一个接头段。第一分段型芯的至少一个接头段以串行流连通而连接到至少一个延长段，以使第一中空结构被限定。第一内型芯被置于第一中空结构内以使当部件在模具组件内成型时，至少部分的第一内型芯限定第一内部通道。另一个方面中，提供一种成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的方法。方法包括至少部分地在模具的模腔内选择性地定位格子结构。格子结构由第一材料成型。第一分段型芯的至少一个接头段连接到格子结构。第一分段型芯的至少一个接头段以串行流连通而连接到第一分段型芯的至少一个延长段，以使第一中空结构被限定。第一内型芯置于第一中空结构内。方法还包括引入熔融状态的部件材料进入型腔，以使熔融状态的部件材料从格子结构至少部分地吸收第一材料。方法还包括在模具模腔中冷却部件材料以成型部件。至少部分的第一内型芯限定部件内的第一内部通道。技术方案1.一种用于成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的模具组件，部件由部件材料成型，所述模具组件包括：其中限定模具模腔的模具；至少部分地选择性地定位在所述模具模腔内的格子结构，所述格子结构由至少部分地能够通过熔融状态的部件材料吸收的第一材料成型；以及第一分段型芯，包括连接到所述格子结构的至少一个接头段，所述第一分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到至少一个延长段，以使第一中空结构被限定，其中第一内型芯被置于所述第一中空结构内以使当部件在所述模具组件内成型时，至少部分的所述第一内型芯限定第一内部通道。技术方案2.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述模具包括限定所述模具模腔的内壁并且所述格子结构限定周界，所述格子结构通过所述周界连接抵靠所述内壁而选择性地定位在所述模具模腔内。技术方案3.如技术方案1所述的模具组件，其中，部件具有限定于其中的第二内部通道，所述模具组件还包括第二分段型芯，第二分段型芯包括连接到所述格子结构的至少一个接头段，所述第二分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到所述第二分段型芯的至少一个延长段，以使第二中空结构被限定，其中第二内型芯置于所述第二中空结构内，以使当部件在所述模具组件中成型时，至少部分的所述第二内型芯限定第二内部通道。技术方案4.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述格子结构包括多个组合伸长构件，所述至少一个接头段的每一个连接到对应组的所述组合伸长构件。技术方案5.如技术方案4所述的模具组件，其中，每个所述接头段与所述对应组的组合伸长构件通过增材制造工艺整体成型。技术方案6.如技术方案1所述的模具组件，其中，与所述至少一个接头段的内壁相比，所述至少一个延长段的内壁具有相对低的表面粗糙度。技术方案7.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段的纵向位置对应于所述中空结构的相对高弯曲的区域。技术方案8.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在所述区域处所述第一中空结构限定第一内部通道的截面流动面积的变化。技术方案9.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在该区域处来自所述格子结构的结构支撑帮助所述第一分段型芯的位置的稳定。技术方案10.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个延长段由至少一个挤压管段成型。技术方案11.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述第一材料能够至少部分地由熔融状态的部件材料吸收，以使固态的部件材料的性能不降级。技术方案12.如技术方案9所述的模具组件，其中，部件材料是合金，并且所述第一材料包括合金的至少一种成分材料。技术方案13.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段和所述至少一个延长段通过外部平齐接头、外扩接头、和内敛接头的至少其中一个连接在一起。技术方案14.一种成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的方法，所述方法包括：至少部分地在模具的模腔内选择性地定位格子结构，其中：格子结构由第一材料成型；第一分段型芯的至少一个接头段连接到格子结构；第一分段型芯的至少一个接头段连续流连通连接到第一分段型芯的至少一个延长段，以使第一中空结构被限定；并且第一内型芯置于第一中空结构内；引入熔融状态的部件材料进入型腔，以使熔融状态的部件材料从格子结构至少部分地吸收第一材料；和在型腔中冷却部件材料以成型部件，其中至少部分的第一内型芯限定部件内的第一内部通道。技术方案15.如技术方案14所述的方法，其中，模具包括限定型腔的内壁并且格子结构限定周界，所述选择性定位格子结构包括连接格子结构的周界抵靠模具的内壁。技术方案16.如技术方案14所述的方法，其中，第二分段型芯的至少一个接头段连接到所述格子结构，第二分段型芯的至少一个接头段连续流连通连接到第二分段型芯的至少一个延长段，以使第二中空结构被限定，并且第二内型芯置于所述第二中空结构内，所述在型腔中冷却部件材料以成型部件还包括在型腔中冷却部件材料，其中至少部分的第二内型芯限定部件内的第二内部通道。技术方案17.如技术方案14所述的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于成型具有限定其中的第一内部通道(82)的部件(80)的模具组件(301)，所述部件由部件材料(78)成型，所述模具组件包括：在其中限定模具模腔(304)的模具(300)；至少部分地选择性定位在所述模具模腔内的格子结构(340)，所述格子结构由第一材料(322)成型，所述第一材料能够至少部分地由熔融状态的部件材料吸收；和第一分段型芯(310)，其包括连接到所述格子结构的至少一个接头段(354)，所述第一分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到至少一个延长段(360)，以使第一中空结构(320)被限定，其中第一内型芯(324)被置于所述第一中空结构内，以使当部件在所述模具组件内成型时，至少部分(315)所述第一内型芯限定第一内部通道。

【技术特征摘要】
2015.12.17 US 14/9735951.一种用于成型具有限定其中的第一内部通道(82)的部件(80)的模具组件(301)，所述部件由部件材料(78)成型，所述模具组件包括：在其中限定模具模腔(304)的模具(300)；至少部分地选择性定位在所述模具模腔内的格子结构(340)，所述格子结构由第一材料(322)成型，所述第一材料能够至少部分地由熔融状态的部件材料吸收；和第一分段型芯(310)，其包括连接到所述格子结构的至少一个接头段(354)，所述第一分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到至少一个延长段(360)，以使第一中空结构(320)被限定，其中第一内型芯(324)被置于所述第一中空结构内，以使当部件在所述模具组件内成型时，至少部分(315)所述第一内型芯限定第一内部通道。2.如权利要求1所述的模具组件，其中，所述模具包括限定所述模具模腔的内壁(302)，并且所述格子结构限定周界(342)，所述格子结构通过所述周界连接抵靠所述内壁而选择性定位在所述模具模腔内。3.如权利要求1所述的模具组件，其中，部件具有限定其中的第二内部通道(82)，所述模具组件还包括第二分段型芯(310)，第二分段型芯包括至少一个接头段(354)连接到所述格子结构，所述第二分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到所述第二分段型芯的至少一个延长段(360)，以使第二中空结构(320)被限定，其中第二内型芯(324)置于所述第二中空结构内，以使当部件在所述模具组件中成型时，至少部分所述第二内型芯限定第二内部通道。4.如权利要求1所述的模具组件，其中，所述格子结构包括多个组合伸长构件(347)，每个所述至少一个接头段连接到对应组(350)的所述组合伸长构件。5.如权利要求1所述的模具组件，其中，与所述至少一个接头段的内壁相比，所述至少一个延长段的内壁具有相...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·基特尔森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US