一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法技术

本发明专利技术提出了一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法，属于粉末冶金领域。能够解决闭式叶轮类零件用传统铸造加工方法加工时存在的气孔和变形缺陷，在提高材料利用率的前提下缩短生产流程。它包括包套、控形型芯和注粉管，所述包套为上下对称结构，包套的对称面处截面积最大，包套的截面积由中间向上下两侧逐渐变小，所述包套包括上盖和下盖，上盖位于下盖的正上方，所述上盖和下盖呈上下对称设置，控形型芯容置在上盖和下盖围合而成的腔体内并卡合在上盖和下盖的内壁上，注粉管连接在上盖的上端面并与上盖内部保持连通，注粉管上端连通有注粉口。粉管上端连通有注粉口。粉管上端连通有注粉口。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法


[0001]本专利技术属于粉末冶金领域，特别是涉及一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法。

技术介绍

[0002]粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用；
[0003]闭式叶轮类零件内部存在大量的曲面以及中空部分，传统加工方法难以快速成型，且传统铸造加工方法存在制造易产生气孔和变形等缺陷，且存在生产流程长、机械加工易变形和材料利用率偏低的缺点，利用传统的模具和方法并不能很好的解决上述问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法,能够解决闭式叶轮类零件用传统铸造加工方法加工时存在的气孔和变形缺陷，在提高材料利用率的前提下缩短生产流程。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面：一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，包括包套、控形型芯和注粉管，所述包套为上下对称结构，包套的对称面处截面积最大，包套的截面积由中间向上下两侧逐渐变小，所述包套包括上盖和下盖，上盖位于下盖的正上方，所述上盖和下盖呈上下对称设置，控形型芯容置在上盖和下盖围合而成的腔体内并卡合在上盖和下盖的内壁上，注粉管连接在上盖的上端面并与上盖内部保持连通，注粉管上端连通有注粉口。
[0006]更进一步的，所述控形型芯上圆周均布的设置有多个用于成型叶轮的开槽。
[0007]更进一步的，所述的包套、控形型芯和注粉管同轴心布置。
[0008]更进一步的，所述包套的材料选用304不锈钢。
[0009]根据专利技术的另一个方面，提供一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具的制作叶轮方法，包括以下步骤：
[0010]S1、制造控形型芯；
[0011]S2、在上盖上端面焊接注粉管并使注粉管与上盖相连通，注粉管上端焊接注粉口并使注粉口与注粉管相连通；
[0012]S3、将控形型芯卡合在上盖和下盖围合而成的腔体内后形成闭式叶轮成型模具；
[0013]S4、对步骤S3中的成型模具中的上盖和下盖接缝处进行封焊处理，然后对封焊处理后的闭式叶轮成型模具进行检漏处理；
[0014]S5、从注粉口经注粉管向步骤S3中检漏处理后的成型模具中加满粉末后形成粉末体，对粉末体进行抽真空处理，抽真空后对注粉口进行封焊处理形成封闭件；
[0015]S6、对步骤S5中的封闭件进行热等静压处理；
[0016]S7、热等静压处理后，去除上盖、注粉管以及下盖后进行酸洗，去除控形型芯以得到闭式叶轮零件。
[0017]更进一步的，所述步骤S1中的控形型芯由3D打印快速成型。
[0018]更进一步的，所述步骤S4中的检漏处理的方式为：利用氦质谱仪进行检漏。
[0019]更进一步的，所述步骤S5中的抽真空方式为：利用真空泵进行抽真空。
[0020]更进一步的，所述步骤S6中的热等静压处理方式为利用热等静压机进行处理。
[0021]更进一步的，所述步骤S7中的包套去除方式为：用机加工方式去除。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、利用本专利技术通过包套和控形型芯组合，此包套设计可使粉末体上下均匀受压，增加粉末的流动性从而使加工后的闭式叶轮获得较高的致密度；
[0024]2、通过保证包套的密封性来实现更好的成型效果，有利于提高叶轮的致密度；
[0025]3、采用分步去除包套及型芯的方式，来降低闭式叶轮的坏损率；
[0026]4、通过3D成型技术能够降低生产周期避免机械加工易变形的问题以及材料利用率偏低的问题。
附图说明
[0027]构成本专利技术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：
[0028]图1为本专利技术所述的一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术所述的一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具的控形型芯2的结构示意图。
[0030]包套1；上盖1
‑
1；下盖1
‑
2；控形型芯2；注粉管3；注粉口4。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]参见附图说明本实施方式，一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，包括包套1、控形型芯2和注粉管3，所述包套1为上下对称结构，包套1的对称面处截面积最大，包套1的截面积由中间向上下两侧逐渐变小，所述包套1包括上盖1
‑
1和下盖1
‑
2，上盖1
‑
1位于下盖1
‑
2的正上方，所述上盖1
‑
1和下盖1
‑
2呈上下对称设置，控形型芯2容置在上盖1
‑
1和下盖1
‑
2围合而成的腔体内并卡合在上盖1
‑
1和下盖1
‑
2的内壁上，注粉管3连接在上盖1
‑
1的上端面并与上盖1
‑
1内部保持连通，注粉管3上端连通有注粉口4，在所述控形型芯2上按圆周均布设有多个用于成型叶轮的开槽，控形型芯2为回转体，所述控形型芯2包括空心回转体和设置在空心回转体内的实心控形型芯，所述开槽设置在空心回转体上并从上边缘延伸到下边缘，所述开槽的形状与成型后的叶轮叶片相同，控形型芯2的结构用于控制闭式叶轮零件外部形状和内部流道精度，所述控形型芯2与下盖1
‑
2之间有一定的间隙，所述的包套1、控形型芯2和注粉管3同轴心布置，所述包套1的材料选用304不锈钢。
[0033]根据本专利技术的另一个方面，一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具的制作叶轮方法，包括以下步骤：
[0034]S1、制造控形型芯，控形型芯由3D打印快速成型；
[0035]S2、在上盖上端面焊接注粉管并使注粉管与上盖相连通，注粉管上端焊接注粉口并使注粉口与注粉管相连通；
[0036]S3、将控形型芯卡合在上盖和下盖围合而成的腔体内后形成闭式叶轮成型模具；
[0037]S4、对步骤S3中的成型模具中的上盖和下盖接缝处进行封焊处理，然后对封焊处理后的闭式叶轮成型模具进行检漏处理，检漏处理为：利用氦质谱仪进行检漏，保证上盖和下盖接缝处的气密性；
[0038]S5、从注粉口经注粉管向步骤S3中检漏处理后的成型模具中加满粉末后形成粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，其特征在于：包括包套(1)、控形型芯(2)和注粉管(3)，所述包套(1)为上下对称结构，包套(1)的对称面处截面积最大，包套(1)的截面积由中间向上下两侧逐渐变小，所述包套(1)包括上盖(1
‑
1)和下盖(1
‑
2)，上盖(1
‑
1)位于下盖(1
‑
2)的正上方，所述上盖(1
‑
1)和下盖(1
‑
2)呈上下对称设置，控形型芯(2)容置在上盖(1
‑
1)和下盖(1
‑
2)围合而成的腔体内并卡合在上盖(1
‑
1)和下盖(1
‑
2)的内壁上，注粉管(3)连接在上盖(1
‑
1)的上端面并与上盖(1
‑
1)内部保持连通，注粉管(3)上端连通有注粉口(4)。2.根据权利要求1所述的一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，其特征在于：所述控形型芯(2)上圆周均布的设置有多个用于成型叶轮的开槽。3.根据权利要求1所述的一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，其特征在于：所述的包套(1)、控形型芯(2)和注粉管(3)同轴心布置。4.根据权利要求1所述的一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，其特征在于：所述包套(1)的材料选用304不锈钢。5.根据权利要求1所述的一种钛合金闭式叶轮零件的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇群，陈卓，邓姗珊，刘振军，田操，
申请(专利权)人：航天海鹰哈尔滨钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：