大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法技术

本发明专利技术涉及大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，属于熔模精密铸造技术领域。本发明专利技术控浆、淋砂采用多角度组合的方式，保证了沾浆、淋砂的均匀性；沾浆、控浆与淋砂角度、时间、速度的合理设计，保证了型壳壁厚均匀，避免了漏钢问题。

【技术实现步骤摘要】
大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法
本专利技术涉及大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，属于熔模精密铸造
，大型是指壳体的外径尺寸不小于400mm，壳体的高不小于300mm。
技术介绍
目前对于大型半封闭内腔壳体，熔模精密铸造是制造该结构类零件的合理工艺方法。内腔结构的复杂性，导致型壳制备过程中沾浆、淋砂均匀性成为了型壳制造的难点。该大型半封闭内腔壳体的型壳常出现壁厚不均引起的漏钢问题，导致铸件报废。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法。本专利技术的技术解决方案是：大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，所述的大型半封闭内腔壳体包括n个结构单元，每个结构单元近似为一回转体结构，当结构单元的个数n大于等于两个时，其中一个确定为主体结构单元，其余结构单元与主体结构单元均为相惯连接关系。每个结构单元侧壁为近似回转结构，底端开口，顶端封闭。在主体结构单元顶端放置浇注系统，为型壳制备过程中的机器人抓持部位，n为自然数，n＝1，2，3…，该方法的步骤包括：(1)制备型壳的蜡模；(2)配置浆料；(3)将步骤(1)制备的蜡模放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待蜡模表面均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；蜡模控浆的放置方向和角度保证表面的浆料均匀；(4)在步骤(3)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后在温度22±3℃、相对湿度40～65％的环境下静置干燥；(5)将步骤(4)得到的产品再放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；蜡模控浆的放置方向和角度保证表面的浆料均匀；(6)在步骤(5)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后在温度22±3℃、相对湿度40～65％的环境下静置干燥；(7)重复步骤(5)-(6)7-8次；(8)脱除蜡模，得到大型半封闭内腔壳体型壳。所述的步骤(1)中，蜡模包括n个结构单元，每个结构单元侧壁为近似回转结构，底端开口，顶端封闭，即蜡模包括n个开口，且将n个开口中，开口所在的平面与水平面之间的夹角能同时在15-60°范围内的开口作为第一组，其他开口作为第二组，第一组开口中的开口分别标记为第一开口、第二开口、…、第i开口，第二组开口中的开口分别标记为第i+1开口、第i+2开口、…、第n开口；所述的步骤(3)中，沾浆的方法为：第一步，将蜡模的第一组开口朝下且所在的平面与浆料水平面之间的夹角为15-60°，将蜡模中第一组开口的结构单元进入到浆料中，且浆料浸没蜡模中第一组开口的结构单元；第二步，把蜡模中第一组开口的结构单元提出浆料面；第三步，重复进入浆料和提出浆料面过程1-2次，用于排出蜡模中第一组开口的结构单元的空气；蜡模中第一组开口的结构单元浸没到浆料中的时间为1-2min；第四步，将蜡模的第二组开口朝下且所在的平面与浆料水平面之间的夹角为15-60°，将蜡模中第二组开口的结构单元进入到浆料中，且浆料浸没蜡模中第二组开口的结构单元；第五步，把蜡模中第二组开口的结构单元提出浆料面；第六步，重复进入浆料和提出浆料面过程1-2次，用于排出蜡模中第二组开口的结构单元的空气；蜡模中第二组开口的结构单元浸没到浆料中的时间为1-2min；所述的步骤(3)中，蜡模控浆的方法为：第一步，将蜡模的第一组开口朝下且所在的平面与水平面之间的夹角为15-60°，放置0.5-1min；将蜡模的第二组开口朝下且所在的平面与水平面之间的夹角为15-60°，放置0.5-1min；第二步，将蜡模的第一开口朝下且第一开口所在的平面与水平面之间的夹角为90°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为3-5s/转，旋转过程为1-5次；第三步，将蜡模的第二开口朝下且第二开口所在的平面与水平面之间的夹角为90°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为3-5s/转，旋转过程为1-5次；…第四步，将蜡模的第n开口朝下且第n开口所在的平面与水平面之间的夹角为90°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为3-5s/转，旋转过程为1-5次；蜡模旋转的总时间小于等于2min，即蜡模绕第一开口朝下的旋转过程、第二开口朝下的旋转过程、…、第n开口朝下的旋转过程的总时间小于等于2min；所述的步骤(4)中，淋砂的方法为：第一步，将蜡模的第一开口朝上且所在的平面与水平面之间的夹角为90°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程中进行淋砂，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为2-3s/转，旋转过程为1-5次；第二步，将蜡模的第二开口朝上且所在的平面与水平面之间的夹角为90°方式放置该蜡模，使蜡模主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程中进行淋砂，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为2-3s/转，旋转过程为1-5次；…第三步，将蜡模的第n开口朝上且所在的平面与水平面之间的夹角为90°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程中进行淋砂，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为2-3s/转，旋转过程为1-5次；第四步，将蜡模的第一组开口朝上且所在的平面与水平面之间的夹角为15-60°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程中进行淋砂，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为2-3s/转，旋转过程为1-5次；第五步，将蜡模的第二组开口朝上且所在的平面与水平面之间的夹角为15-60°方式放置该蜡模，使蜡模绕主体结构单元的中心轴旋转，旋转过程中进行淋砂，旋转过程包括正转一圈和反转一圈，旋转速度为2-3s/转，旋转过程为1-5次。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术控浆、淋砂采用多角度组合的方式，保证了沾浆、淋砂的均匀性；(2)沾浆、控浆与淋砂角度、时间、速度的合理设计，保证了型壳壁厚均匀，避免了漏钢问题。附图说明图1为本专利技术实施例1中蜡模的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中沾浆角度示意图；图3为本专利技术实施例1中控浆角度示意图；图4为本专利技术实施例2中蜡模的结构示意图；图5为本专利技术实施例2中沾浆角度示意图。具体实施方式大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，所述的大型半封闭内腔壳体包括n个结构单元，每个结构单元近似为一回转体结构，当结构单元的个数n大于等于两个时，其中一个确定为主体结构单元，其余结构单元与主体结构单元均为相惯连接关系。每个结构单元侧壁为近似回转结构，底端开口，顶端封闭。在主体结构单元顶端放置浇注系统，为型壳制备过程中的机器人抓持部位。该方法的步骤包括：(1)制备型壳的蜡模；(2)配置浆料；(3)将步骤(1)制备的蜡模放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待蜡模表面均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；蜡模控浆的放置方向和角度保证表面的浆料均匀；(4)在步骤(3)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后在温度22±3℃、相对湿度40～65％的环境下静置干燥；(5)将步骤(4)得到的产品再放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；蜡模控浆的放置方向和角度保证表面的浆料均匀；(6)在步骤(5)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：(1)制备型壳的蜡模；(2)配置浆料；(3)将步骤(1)制备的蜡模放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待蜡模表面均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；(4)在步骤(3)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后静置干燥；(5)将步骤(4)得到的产品再放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；(6)在步骤(5)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后静置干燥；(7)重复步骤(5)‑(6)；(8)脱除蜡模，得到大型半封闭内腔壳体型壳。

【技术特征摘要】
1.大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：(1)制备型壳的蜡模；(2)配置浆料；(3)将步骤(1)制备的蜡模放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待蜡模表面均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；(4)在步骤(3)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后静置干燥；(5)将步骤(4)得到的产品再放置到步骤(2)制备的浆料中进行沾浆，待均沾满浆料后，将蜡模取出，然后进行控浆；(6)在步骤(5)的粘附浆料的蜡模表面均匀淋砂，然后静置干燥；(7)重复步骤(5)-(6)；(8)脱除蜡模，得到大型半封闭内腔壳体型壳。2.根据权利要求1所述的大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于：所述的大型半封闭内腔壳体包括n个结构单元，每个结构单元为一回转体结构，当结构单元的个数n大于等于两个时，其中一个确定为主体结构单元，其余结构单元与主体结构单元均为相惯连接关系，每个结构单元底端开口，顶端封闭；在主体结构单元顶端放置浇注系统。3.根据权利要求1所述的大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，静置干燥的温度为19-25℃，相对湿度为40％-65％。4.根据权利要求1所述的大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于：所述的步骤(6)中，静置干燥的温度为19-25℃，相对湿度为40％-65％。5.根据权利要求1所述的大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，蜡模包括n个结构单元，每个结构单元侧壁为回转体结构，底端开口，顶端封闭，即蜡模包括n个开口，且将n个开口中，开口所在的平面与水平面之间的夹角能同时在15-60°范围内的开口作为第一组，其他开口作为第二组，第一组开口中的开口分别标记为第一开口、第二开口、…、第i开口，第二组开口中的开口分别标记为第i+1开口、第i+2开口、…、第n开口。6.根据权利要求1-5任一所述的大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，沾浆的方法为：第一步，将蜡模的第一组开口朝下且所在的平面与浆料水平面之间的夹角为15-60°，将蜡模中第一组开口的结构单元进入到浆料中，且浆料浸没蜡模中第一组开口的结构单元；第二步，把蜡模中第一组开口的结构单元提出浆料面；第三步，重复进入浆料和提出浆料面过程1-2次，用于排出蜡模中第一组开口的结构单元的空气；第四步，将蜡模的第二组开口朝下且所在的平面与浆料水平面之间的夹角为15-60°，将蜡模中第二组开口的结构单元进入到浆料中，且浆料浸没蜡模中第二组开口的结构单元；第五步，把蜡模中第二组开口的结构单元提出浆料面；第六步，重复进入浆料和提出浆料面过程1-2次，用于排出蜡模中第二组开口的结构单元的空气。7.根据权利要求6所述的大型半封闭内腔壳体型壳的制备方法，其特征在于：所述的第三步中，蜡模中第一组开口的结构单元浸没到浆料中的时间为1-2min...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨欢庆，王琳，高怀胜，纪艳卿，陈鹏荣，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61