一种带陶瓷型芯蜡模成型方法技术

本发明专利技术公开了一种带陶瓷型芯蜡模成型方法，所述蜡模和陶瓷型芯的设计结构根据设计的铸件而确定，根据设计铸件的外形检验基准点，以法线投影方式在设计的陶瓷型芯上确定出检验基准点，使设计的铸件和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射；根据设计结构制造出陶瓷型芯，以陶瓷型芯上所确定的检验基准点作为支撑点，采用定位销钉将陶瓷型芯装夹在蜡模模具中；在蜡模模具的型腔内注入蜡液，至蜡模成型，去除蜡模上的定位销钉、并填补蜡模上的定位孔。本发明专利技术有效提高了陶瓷型芯在蜡模模具内的装夹定位精度，使所成型的带陶瓷型芯蜡模具有良好的成型质量，有效控制了废品率、提高了合格率，经济性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模具成型技术，具体是一种带陶瓷型芯蜡模成型方法。
技术介绍
在铸件的精密铸造工艺中，失蜡精密铸造是常见的工艺措施；对于空心铸件而言，失蜡精密铸造的关键基础技术便是设计并制造与之相匹配的带陶瓷型芯蜡模。空心铸件众多，现以重型燃机透平级空心叶片的精密铸造工艺为例，进行详细说明。重型燃机透平级空心叶片均是采用失蜡精密铸造工艺制造成型的，具体的技术措施是：首先，根据设计的空心叶片铸件，制造与空心叶片铸件气冷通道形状尺寸相近的耐高温陶瓷型芯；其次，将陶瓷型芯装夹放入符合空心叶片铸件外形设计要求的蜡模模具中，采用注射成型方法将蜡液注射进入蜡模模具的型腔内，进而包裹住陶瓷型芯，得到带陶瓷型芯的叶片蜡模；接着，压制叶片浇注系统，并将叶片蜡模与叶片浇注系统焊接成蜡树；然后，采用沾浆淋沙工艺在蜡树的表面涂覆上一定厚度的陶瓷模壳，待陶瓷模壳充分干燥后，采用脱蜡釜将陶瓷模壳内部的叶片蜡模熔化脱出，得到带陶瓷型芯的陶瓷模壳，接着将残蜡焙烧掉；再然后，在浇铸前将陶瓷模壳焙烧至指定温度，接着将钢水浇入陶瓷模壳内，待充分冷却后，振动除去叶片铸件表面的陶瓷模壳，进而得到带陶瓷型芯的叶片铸件；最后，将叶片铸件中的陶瓷型芯采用高温高压的碱液腐蚀溶解掉，终得空心的叶片铸件。通过上述技术措施可以清楚地看出：决定空心叶片铸件成型质量的一大关键技术点便是带陶瓷型芯蜡模的成型，带陶瓷型芯蜡模的成型质量直接决定了空心叶片铸件的内腔尺寸、外形尺寸和壁厚尺寸，即带陶瓷型芯蜡模的成型质量直接决定了空心叶片铸件的成型精度。目前，带陶瓷型芯蜡模的成型技术措施是：首先，根据设计的空心叶片铸件，制造与空心叶片铸件气冷通道形状尺寸相近的耐高温陶瓷型芯；其次，通过陶瓷型芯的工艺段（即叶根芯头和叶顶芯头）将陶瓷型芯装夹在蜡模模具中，使陶瓷型芯与蜡模模具内腔之间形成符合设计蜡模的环空空间；然后，采用注射成型方法将蜡液注射进入蜡模模具的型腔内，得到带陶瓷型芯的叶片蜡模。此技术措施在蜡模成型时，将陶瓷型芯在蜡模模具中的装夹定位是通过陶瓷型芯的工艺段实现的，由于陶瓷型芯的工艺段在陶瓷型芯的烧结过程中极易发生变形，因而使得以已变形的部位进行装夹定位，装夹精度无法客观保证，通常会导致陶瓷型芯在蜡模模具中的装夹定位精度低下；行业内，为了改善工艺段结构精度低的陶瓷型芯在装夹定位中存在的问题，通常是在陶瓷型芯的工艺段包裹蜡纸，进而使陶瓷型芯在蜡模模具内形成柔性定位，这一技术措施无法有效解决陶瓷型芯在蜡模模具中定位精度低的问题，导致所成型蜡模无法满足设计技术要求，报废率高，经济性差。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述带陶瓷型芯蜡模的特殊性以及现有成型技术的不足，提供一种成型质量和合格率高的带陶瓷型芯蜡模成型方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种带陶瓷型芯蜡模成型方法，所述蜡模和陶瓷型芯的设计结构根据设计的铸件而确定，根据设计铸件的外形检验基准点，以法线投影方式在设计的陶瓷型芯上确定出检验基准点，使设计的铸件和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射；根据设计结构制造出陶瓷型芯，以陶瓷型芯上所确定的检验基准点作为支撑点，采用定位销钉将陶瓷型芯装夹在蜡模模具中；在蜡模模具的型腔内注入蜡液，至蜡模成型，去除蜡模上的定位销钉、并填补蜡模上的定位孔。作为优选方案，根据设计铸件的外形检验基准点，以法线投影方式在匹配的蜡模模具上确定出设计蜡模的外形检验基准点，使设计的铸件、蜡模和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射；根据设计结构制造出陶瓷型芯，以陶瓷型芯和蜡模模具上所确定的基准点作为支撑点，采用定位销钉将陶瓷型芯装夹在蜡模模具中。所述陶瓷型芯在确定检验基准点时，将尺寸误差积累至陶瓷型芯的工艺段处。所述陶瓷型芯在蜡模模具的装夹结构中，具有配合定位销钉装夹的辅助销钉，所述辅助销钉分布在陶瓷型芯外部的三维空间。进一步的，所述辅助销钉具有弹性的调整结构。作为优选方案，所述铸件为空心叶片；所述空心叶片上的外形检验基准点为六个，这六个检验基准点分为三组，第一组为三个、分布在叶身的背弧面或内弧面上，第二组为两个、分布在进气边上，第三组为一个、分布在叶顶上。本专利技术的有益效果是：1. 本专利技术以设计铸件的外形检验基准点在陶瓷型芯上的法线投影点作为支撑点，从而使设计的铸件和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射、统一，陶瓷型芯依靠所确定的支撑点在蜡模模具内形成装夹定位，这样有效提高了陶瓷型芯在蜡模模具内的装夹定位精度，使所成型的带陶瓷型芯蜡模具有良好的成型质量，有效控制了废品率、提高了合格率，经济性好；2. 本专利技术以设计铸件的外形检验基准点在陶瓷型芯上和匹配的蜡模模具上的法线投影点作为支撑点，从而使设计的铸件、蜡模和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射、统一，陶瓷型芯依靠所确定的支撑点在蜡模模具内所确定的支撑点上形成装夹定位，这样有利于可靠、有效地大幅提高陶瓷型芯在蜡模模具内的装夹定位精度，进而使成型的带陶瓷型芯蜡模具有可靠且良好的成型质量，合格率得到大幅提高，经济效果显著，实用性强；3. 本专利技术特别适宜空心叶片铸件的带陶瓷型芯蜡模成型，除此之外，亦能适应其它空心铸件的带陶瓷型芯蜡模成型，应用范围广。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1是一种带陶瓷型芯蜡模-叶片蜡模的结构示意图。图2是空心叶片铸件（依据图1所示蜡模制造而成）上的外形检验基准点的排布示意图。图3是空心叶片铸件（依据图1所示蜡模制造而成）的外形检验基准点以法线投影方式排布在陶瓷型芯上的基准点的排布示意图。图4是依据图3所示基准点使陶瓷型芯在蜡模模具中实现装夹定位的结构示意图。图5是图4的分解图-即定位销钉相对陶瓷型芯和蜡模模具（仅显示了模具型腔部分）的排布结构示意图。图中代号含义：1—叶片蜡模；11—蜡模叶根部；12—蜡模榫头部；13—蜡模叶身部；14—蜡模叶背；15—蜡模叶盆；16—蜡模进气边；17—蜡模排气边；18—蜡模叶顶部；2—陶瓷型芯；21—叶根芯头；22—叶顶芯头；23—陶芯叶盆；24—陶芯叶背；25—陶芯叶身部；3—蜡模模具；4—定位销钉；5—辅助销钉；A1、A2、A3—叶身弧面基准点；B1、B2—叶身进气边基准点；C1—叶顶基准点；A1′、A2′、A3′—陶芯叶身弧面基准点；B1′、B2′—陶芯叶身进气边基准点；C1′—陶芯叶顶基准点。具体实施方式本专利技术为空心铸件在精密铸造工艺中用的带陶瓷型芯蜡模的成型方法，它适应于多种空心铸件的带陶瓷型芯蜡模成型，其中包括空心叶片铸件，现以重型燃机透平级空心叶片铸件（下称空心叶片铸件）为例，结合附图对本专利技术进行详细说明。实施例1参见图1所示，本专利技术所要制备成型的带陶瓷型芯蜡模为空心叶片铸件失蜡精密铸造工艺使用的，因而，带陶瓷型芯蜡模应当匹配于空心叶片铸件的设计技术要求，其主要由匹配空心叶片铸件外形结构的叶片蜡模1和匹配空心叶片铸件内腔结构的陶瓷型芯2构成；叶片蜡模1和陶瓷型芯2的结构尺寸分别按照空心叶片铸件的设计尺寸进行一定比例的放大，陶瓷型芯2轴向裹覆在叶片蜡模1内。叶片蜡模1具有蜡模叶根部11、蜡模叶身部13和蜡模叶顶部18；蜡模叶根部11和蜡模叶身部13之间具有径向凸起的蜡模榫头部12；蜡模叶身部13则具有依序周向排布的蜡模叶背14、蜡模进气边16、蜡模叶盆15和蜡模排气边17。陶瓷型芯2具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带陶瓷型芯蜡模成型方法，所述蜡模和陶瓷型芯的设计结构根据设计的铸件而确定，其特征在于：根据设计铸件的外形检验基准点，以法线投影方式在设计的陶瓷型芯上确定出检验基准点，使设计的铸件和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射；根据设计结构制造出陶瓷型芯，以陶瓷型芯上所确定的检验基准点作为支撑点，采用定位销钉将陶瓷型芯装夹在蜡模模具中；在蜡模模具的型腔内注入蜡液，至蜡模成型，去除蜡模上的定位销钉、并填补蜡模上的定位孔。

【技术特征摘要】
1. 一种带陶瓷型芯蜡模成型方法，所述蜡模和陶瓷型芯的设计结构根据设计的铸件而确定，其特征在于：根据设计铸件的外形检验基准点，以法线投影方式在设计的陶瓷型芯上确定出检验基准点，使设计的铸件和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射；根据设计结构制造出陶瓷型芯，以陶瓷型芯上所确定的检验基准点作为支撑点，采用定位销钉将陶瓷型芯装夹在蜡模模具中；在蜡模模具的型腔内注入蜡液，至蜡模成型，去除蜡模上的定位销钉、并填补蜡模上的定位孔。2.根据权利要求1所述带陶瓷型芯蜡模成型方法，其特征在于：根据设计铸件的外形检验基准点，以法线投影方式在匹配的蜡模模具上确定出设计蜡模的外形检验基准点，使设计的铸件、蜡模和陶瓷型芯上的检验基准点相互映射；根据设计结构制造出陶瓷型芯，以陶瓷型芯和蜡模模具上所确定的基准点作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵代银，杨功显，杨照宏，张松泉，曾洪，何建，伍林，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51