一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法技术

本发明专利技术涉及一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，属于涡轮叶片加工技术领域。包括以下步骤：根据制造工艺，确定限位距离；根据陶瓷型芯和模具的结构确定支撑陶瓷型芯的重心点，所述重心点设为限位点；根据所述限位距离，设计用于支撑陶瓷型芯的限位销尺寸；根据所述限位点和限位销尺寸设计模具上的开孔位置和开孔方向；根据所述限位销尺寸加工制造得到限位销；根据所述开孔位置和开孔方向在模具上开孔；将所述限位销插入所述孔中，并与陶瓷型芯抵接。本陶瓷型芯定位方法解决空心涡轮叶片在压制过程中因型芯在模具中放置不平稳导致的偏芯和壁厚问题。

【技术实现步骤摘要】
一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法
本专利技术属于涡轮叶片加工
，具体涉及一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法。
技术介绍
目前，航空发动机和燃气轮机用的空心涡轮叶片一般采用陶瓷型芯进行制备，在空心涡轮叶片制模时将陶瓷型芯固定在外型模中，然后经压制—涂料制壳—浇注—脱芯，最终得到空心涡轮叶片。空心涡轮叶片对内腔尺寸精度、壁厚等要求十分严格，这对型芯本身性能要求比较高以外，型芯在外型模中的定位也十分重要。空心涡轮叶片制模时，型芯在模具中容易出现放置不平稳，型芯在模具中易发生滑动，导致偏芯和壁厚问题，出现生产出来的空心涡轮叶片报废问题。另外在涡轮叶片的研制过程中，模具设计需考虑产品的结构特征、工艺需求、原材料性能等，而空心涡轮叶片涉及到陶瓷型芯的在外型模具中的精确定位，导致模具结构更加复杂，但模具分型面增加或过多的使用模具活块必然导致取模效率低、模具加工难度大、精度低等问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，解决空心涡轮叶片在压制过程中因型芯在模具中放置不平稳导致的偏芯和壁厚问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，包括以下步骤：根据制造工艺，确定限位距离；根据陶瓷型芯和模具的结构确定支撑陶瓷型芯的重心点，所述重心点设为限位点；根据所述限位距离，设计用于支撑陶瓷型芯的限位销尺寸；根据所述限位点和限位销尺寸设计模具上的开孔位置和开孔方向；根据所述限位销尺寸加工制造得到限位销；根据所述开孔位置和开孔方向在模具上开对应的孔；将所述限位销插入所述孔中，并与陶瓷型芯抵接。本专利技术的有益效果是：（1）通过限位销，对型芯进行精确限位，既保证了蜡模及其自由端复杂结构的的完好性，又保证了蜡模取模的快捷性；（2）不需要增加陶瓷型芯的其他分型结构或者其他辅助结构，不需要增加模具的结构复杂程度，保证了取模效率；（3）通过简单的限位销，解决空心涡轮叶片在压制过程中因型芯滑动导致的偏芯和壁厚问题，简化模具结构，提升了生产效率，同时保证了产品质量。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述根据制造工艺，确定限位距离包括以下步骤：确定制造空心涡轮叶片材质的收缩率和陶瓷型芯的尺寸；根据所述收缩率和所述尺寸，得到收缩距离；根据所述收缩距离，确定限位距离，所述限位距离大于所述收缩距离。采用上述进一步方案的有益效果是：利于确定得到限位距离，由于限位距离大于收缩距离，从而不会出现材质收缩影响支撑效果的问题。进一步，所述根据所述收缩率和所述尺寸，得到收缩距离为将所述收缩率与所述陶瓷型芯的宽度相乘，即得到所述收缩距离。采用上述进一步方案的有益效果是：利于计算出收缩距离。进一步，所述根据所述收缩距离，确定限位距离采用如下公式计算得到：A=B*(1+C);式中A为限位距离，B为收缩距离，C为0.5-1。采用上述进一步方案的有益效果是：方便计算出限位距离。进一步，所述收缩率为1.8%-2%。采用上述进一步方案的有益效果是：收缩率低，制造的涡轮叶片效果更好。进一步，所述限位距离为3-5mm。采用上述进一步方案的有益效果是：利于对陶瓷型芯限位支撑。进一步，所述根据陶瓷型芯和模具的结构确定支撑陶瓷型芯的重心点为确定所述陶瓷型芯倾斜下端与所述模具内腔接触面的中心点，所述中心点即为所述重心点。采用上述进一步方案的有益效果是：非常方便的确定重心点，限位支撑效果更好。进一步，所述根据所述限位距离，设计用于支撑陶瓷型芯的限位销尺寸为根据所述限位距离和模具的厚度确定限位销的长度，所述限位销的长度大于所述限位距离和模具的厚度的加和。采用上述进一步方案的有益效果是：利于确定限位销的尺寸。进一步，所述限位销包括前端和螺纹端，所述前端的一端与所述螺纹端的一端一体成型，所述前端用于与所述陶瓷型芯抵接，所述螺纹端用于与所述模具连接，所述孔包括用于所述前端穿过的贯穿孔和用于与所述螺纹端配合的螺纹孔。采用上述进一步方案的有益效果是：通过前端能够方便对陶瓷型芯限位支撑，同时又不会影响蜡模的压制。进一步，所述前端的直径为0.5mm-1.5mm，所述螺纹端的直径为2mm-5mm。采用上述进一步方案的有益效果是：对蜡模压制的影响更好。附图说明图1为本专利技术限位销与模具的连接关系示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、模具，2、限位销，3、陶瓷型芯。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例本实施例提供一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，包括以下步骤：步骤1：根据制造工艺，确定限位距离，具体采用如下步骤：步骤11：确定制造空心涡轮叶片材质的收缩率和陶瓷型芯的尺寸。步骤12：根据所述收缩率和所述尺寸，得到收缩距离，具体为将所述收缩率与所述陶瓷型芯的宽度相乘，即得到所述收缩距离。步骤13：根据所述收缩距离，确定限位距离，所述限位距离大于所述收缩距离。具体为：采用如下公式计算得到：A=B*(1+C);式中A为限位距离，B为收缩距离，C为0.5-1。其中，限位距离为用于对陶瓷型芯支撑的距离，使得陶瓷型芯被支撑住。其中，常用的制造空心涡轮叶片材质为合金，常用合金的收缩率为1.8%-2%。根据合金的收缩率计算出的限位距离为3-5mm。步骤2：根据陶瓷型芯和模具的结构确定支撑陶瓷型芯的重心点，所述重心点设为限位点。具体为确定所述陶瓷型芯倾斜下端与所述模具内腔接触面的中心点，所述中心点即为所述重心点。其中陶瓷型芯在加工放入模具中均为倾斜状态，陶瓷型芯的边缘有弧形和直线型两种，弧形和直线型陶瓷型芯与模具内腔接触面的中心点均为重心点。步骤3：根据所述限位距离，设计用于支撑陶瓷型芯的限位销尺寸。具体为根据所述限位距离和模具的厚度确定限位销的长度，所述限位销的长度大于所述限位距离和模具的厚度的加和。其中限位销用于穿过模具与陶瓷型芯抵接，将陶瓷型芯支撑固定住，对陶瓷型芯定位。其中，所述限位销包括前端和螺纹端，所述前端的一端与所述螺纹端的一端一体成型，所述前端用于与所述陶瓷型芯抵接，所述螺纹端用于与所述模具连接。其中螺纹端的另一端还可以设置旋转螺帽，用来方便旋转螺栓端。其中，根据上述的限位距离，一般限位销的所述前端的直径为0.5mm-1.5mm，所述螺纹端的直径为2mm-5mm。步骤4：根据所述限位点和限位销尺寸设计模具上的开孔位置和开孔方向。具体根据模具的结构，设计穿过模具与模具内腔连通的孔，使得限位销能够插入孔中。开孔位置由限位点的位置来决定，开孔方向有限位销尺寸的长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n根据制造工艺，确定限位距离；/n根据陶瓷型芯和模具的结构确定支撑陶瓷型芯的重心点，所述重心点设为限位点；/n根据所述限位距离，设计用于支撑陶瓷型芯的限位销尺寸；/n根据所述限位点和限位销尺寸设计模具上的开孔位置和开孔方向；/n根据所述限位销尺寸加工制造得到限位销；/n根据所述开孔位置和开孔方向在模具上开对应的孔；/n将所述限位销插入所述孔中，并与陶瓷型芯抵接。/n

【技术特征摘要】
1.一种制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据制造工艺，确定限位距离；
根据陶瓷型芯和模具的结构确定支撑陶瓷型芯的重心点，所述重心点设为限位点；
根据所述限位距离，设计用于支撑陶瓷型芯的限位销尺寸；
根据所述限位点和限位销尺寸设计模具上的开孔位置和开孔方向；
根据所述限位销尺寸加工制造得到限位销；
根据所述开孔位置和开孔方向在模具上开对应的孔；
将所述限位销插入所述孔中，并与陶瓷型芯抵接。


2.根据权利要求1所述的制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，其特征在于，所述根据制造工艺，确定限位距离包括以下步骤：
确定制造空心涡轮叶片材质的收缩率和陶瓷型芯的尺寸；
根据所述收缩率和所述尺寸，得到收缩距离；
根据所述收缩距离，确定限位距离，所述限位距离大于所述收缩距离。


3.根据权利要求2所述的制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，其特征在于，所述根据所述收缩率和所述尺寸，得到收缩距离为将所述收缩率与所述陶瓷型芯的宽度相乘，即得到所述收缩距离。


4.根据权利要求3所述的制造空心涡轮叶片的陶瓷型芯定位方法，其特征在于，所述根据所述收缩距离，确定限位距离采用如下公式计算得到：
A=B*(1+C);
式中A为限位距离，B为收缩距离，C为...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄瀚川，田晶，陈威，邓军，
申请(专利权)人：贵阳航发精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52