【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密铸造，特别地，涉及一种超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法。
技术介绍
1、导向器是航空发动机的重要部件，常规导向器主要有双层单向。双层单向结构的导向器，由蜡块和内、外环双层直通流道及其安装边组成，内、外环通过蜡块连接成双层单向整体结构。但随着航空发动机对导向器使用性能和寿命的不断提升，精密导向器铸件逐渐向集成化方向发展，总体呈现复杂、无余量等特点。如图1所示，某航空发动机用导向器为一种典型的超变截面大型复杂整体精密铸件，为双层双向结构导向器，主要由超变截面竖直叶片和内、外环双层l形流道及其安装边组成，厚大内环和薄壁外环通过超截面比竖直叶片连接为超变截面整体结构，该铸件集成化程度高，结构紧凑、复杂，铸造工艺难度急剧提升。
2、现阶段，航空发动机导向器制模过程，多以单元叶片拼装组合成型方式实现。即，对零件进行分割，使用模具制备单元叶片蜡模，然后再拼装组合，对焊缝进行蜡模熔覆，最后再进行打磨修整的方式，以达到最终蜡模成型。但是常规导向器的叶片排布多为水平设置，而双层双向结构导向器的叶片排列为竖直设置，因而其对应的流道面与常规导向器不同。同时双层双向结构导向器的外环包裹延伸较为突出，导致铸件结构深槽特征明显。若采用现有的传统拼装蜡模的方式对双层双向结构导向器进行制模，铸件浇筑成型后，因铸件表面质量要求，需要对流道面拼接焊缝进行打磨处理，以保证流道面的平整度。但是因为双层双向结构导向器的流道面为l形腔，因而打磨角度受限，无法实现流道面的打磨需求，导致产品不能满足设计要求。
技术实
1、本专利技术提供了一种超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，以解决现有技术中整体导向器的成型尺寸精度较差的技术问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种超变截面导向器整体铸件的成型方法，用于双层双向结构导向器的制模，双层双向结构导向器包括内环、外环以及具有超变截面的叶片环，包括以下步骤：
3、a.预制支撑体蜡模：将蜡料注入第一模具中，使支撑体蜡模在第一模具中压制成型，待成型后的支撑体蜡模冷却后将其出模；
4、b.制作叶片环蜡模：将预制完成的支撑体蜡模置入第二模具中，向第二模具中注入蜡料，支撑体蜡模通过蜡料的包裹及第二模具的压制形成第一叶片环和叶片组件，同时第二模具远离第一叶片环方向的端部的蜡料通过压制形成第二叶片环，使第一叶片环、第二叶片环和叶片组件在第二模具中一次性成型，形成整体叶片环蜡模；第二模具采用活块联动模具，以使成型后的叶片环蜡模冷却后采用活块联动的方式整体出模；
5、c.压制内环蜡模：将蜡料注入第三模具中，使内环蜡模在第三模具中成型，待成型后的内环蜡模冷却后将其出模；
6、d.压制外环蜡模：将蜡料注入第四模具中，使外环蜡模在第四模具中成型，待成型后的外环蜡模冷却后将其出模；
7、e.组合拼装：将预制完成的叶片环蜡模、内环蜡模、外环蜡模进行定位组合拼装，并对组合拼装后的叶片环蜡模、内环蜡模以及外环蜡模之间形成的拼缝进行焊接固定，完成双层双向结构导向器的制模。
8、进一步地，支撑体蜡模包括支撑环、冷蜡块单元以及简单体叶片单元，支撑环布设于冷蜡块单元和简单体叶片单元之间，冷蜡块单元与简单体叶片单元沿支撑环的周向均匀布设有多个，支撑环、冷蜡块单元及简单体叶片单元一体成型。
9、进一步地，第一叶片环由支撑体蜡模的支撑环及冷蜡块单元通过蜡料的包裹浇筑在第二模具中压制形成，叶片组件由支撑体蜡模的简单体叶片单元通过蜡料的包裹浇筑在第二模具中压制形成，第二叶片环由现浇蜡料通过第二模具压制形成，第一叶片环、叶片组件及第二叶片环一体成型。
10、进一步地，第一叶片环的内侧壁设置有第一拼接部，第二叶片环的外侧壁沿周向设置有凹槽。
11、进一步地，活块联动模具包括用于容置叶片环蜡模的模腔、用于控制模腔开合的活块单元以及用于控制活块单元转动方向的旋转制动件，活块单元包括内环活块、外环活块，旋转制动件包括旋转制动盘、布设于旋转制动盘上的活块导轨以及固定连接于旋转制动盘外侧壁上的控制拨杆，内环活块及外环活块依次沿模腔的外周径向布设，且沿活块导轨移动。
12、进一步地，内环蜡模包括第一内环和第二内环，第一内环与第二内环同轴布设且一体成型。
13、进一步地，第二内环远离第一内环方向的端部沿径向向外延伸，第二内环的外侧壁设置有用于与第一叶片环的第一拼接部相拼接的第二拼接部。
14、进一步地，外环蜡模包括第一外环和第二外环，第一外环与第二外环同轴设置且一体成型。
15、进一步地，第二外环远离第一外环方向的端部沿径向向内延伸，第二外环的内侧壁沿周向设置有用于与第二叶片环的凹槽相卡接的凸起。
16、进一步地，叶片环蜡模与内环蜡模通过第一拼接部与第二拼接部的拼接进行组合拼装，叶片环蜡模与外环蜡模通过凹槽与凸起的卡接进行组合拼装，第一拼接部与第二拼接部之间形成有第一拼接缝，凹槽与凸起之间形成有第二拼接缝，第一拼接缝与第二拼接缝均采用焊接固定。
17、本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术的一种超变截面导向器整体铸件的成型方法，用于双层双向结构导向器的制模，双层双向结构导向器包括内环、外环以及具有超变截面的叶片环，该专利技术将双层双向结构导向器的叶片环抽取为具有小变截面的支撑体蜡模，然后对预制好的支撑体蜡模进行二次浇筑使其形成具有超变截面的叶片环蜡模，支撑体蜡模作为叶片环蜡模的支撑骨架，不直接形成双层双向结构导向器的表面，因此支撑体蜡模的制模精度要求不需过高，易于操作，且支撑体蜡模设置有冒口，在将支撑体蜡模进行叶片环蜡模的制模时，可以避免叶片环蜡模较厚结构处的收缩变形。与现有技术相比，该专利技术的叶片环蜡模采用整体叶片环，无需将多个叶片依次进行拼接定位，劳动强度小，可有效提高制模效率；而且通过叶片与内外流道整体相互约束，可有效减小薄、厚部位的收缩变形；同时，叶片环蜡模一体成型，不会出现焊缝，避免了焊接过程中叶片单元之间因熔蜡焊接融合存在冷热过程导致的尺寸精度偏差，成型精度更高，而且避免了流道面的打磨工作，可以保证流道面的完整性，循环寿命更长，不会对表面造成破坏，提升了叶片环蜡模的表面质量；且叶片环蜡模采用活块联动的方式整体出模，可以缩短叶片环蜡模的压制时间；该方法将双层双向导向器拆分成叶片环蜡模、内环蜡模及外环蜡模三个部分，各个蜡模均通过模具一体成型，加工方便，叶片环蜡模采用活块联动的方式出模，出模效率及精度较高；而且只需将叶片环蜡模、内环蜡模及外环蜡模进行组合拼接即可实现双层双向结构导向器的整体成型，大大降低了装配难度，而且采用此方式组合的拼接缝较少，可以保证成型后的蜡模能达到设计要求的尺寸精度和表面粗糙度，且操作简单、容易实施。
19、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，用于双层双向结构导向器(100)的制模，双层双向结构导向器(100)包括内环(101)、外环(102)以及具有超变截面的叶片环(103)，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述支撑体蜡模(200)包括支撑环(202)、冷蜡块单元(201)以及简单体叶片单元(203)，所述支撑环(202)布设于所述冷蜡块单元(201)和所述简单体叶片单元(203)之间，
3.根据权利要求2所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述第一叶片环(301)由所述支撑体蜡模(200)的支撑环(202)及冷蜡块单元(201)通过蜡料的包裹浇筑在第二模具中压制形成，所述叶片组件(303)由所述支撑体蜡模(200)的简单体叶片单元(203)通过蜡料的包裹浇筑在第二模具中压制形成，所述第二叶片环(302)由现浇蜡料通过第二模具压制形成，
4.根据权利要求3所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述第一叶片环(301)的内侧壁设置有
5.根据权利要求1所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述活块联动模具包括用于容置所述叶片环蜡模(300)的模腔、用于控制所述模腔开合的活块单元以及用于控制所述活块单元转动方向的旋转制动件，所述活块单元包括内环活块、外环活块，所述旋转制动件包括旋转制动盘、布设于所述旋转制动盘上的活块导轨以及固定连接于所述旋转制动盘外侧壁上的控制拨杆，
6.根据权利要求1所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述内环蜡模(400)包括第一内环(401)和第二内环(402)，所述第一内环(401)与所述第二内环(402)同轴布设且一体成型。
7.根据权利要求6所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述第二内环(402)远离所述第一内环(401)方向的端部沿径向向外延伸，所述第二内环(402)的外侧壁设置有用于与所述第一叶片环(301)的第一拼接部相拼接的第二拼接部。
8.根据权利要求1所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述外环蜡模(500)包括第一外环(501)和第二外环(502)，所述第一外环(501)与所述第二外环(502)同轴设置且一体成型。
9.根据权利要求8所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述第二外环(502)远离所述第一外环(501)方向的端部沿径向向内延伸，所述第二外环(502)的内侧壁沿周向设置有用于与所述第二叶片环(302)的凹槽相卡接的凸起。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，用于双层双向结构导向器(100)的制模，双层双向结构导向器(100)包括内环(101)、外环(102)以及具有超变截面的叶片环(103)，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述支撑体蜡模(200)包括支撑环(202)、冷蜡块单元(201)以及简单体叶片单元(203)，所述支撑环(202)布设于所述冷蜡块单元(201)和所述简单体叶片单元(203)之间，
3.根据权利要求2所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述第一叶片环(301)由所述支撑体蜡模(200)的支撑环(202)及冷蜡块单元(201)通过蜡料的包裹浇筑在第二模具中压制形成，所述叶片组件(303)由所述支撑体蜡模(200)的简单体叶片单元(203)通过蜡料的包裹浇筑在第二模具中压制形成，所述第二叶片环(302)由现浇蜡料通过第二模具压制形成，
4.根据权利要求3所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述第一叶片环(301)的内侧壁设置有第一拼接部，所述第二叶片环(302)的外侧壁沿周向设置有凹槽。
5.根据权利要求1所述的超变截面整体导向器铸件蜡模的成型方法，其特征在于，所述活块联动模具包括用于容置所述叶片环蜡模(300)的模腔、用于控制所述模腔开合的活块单元以及用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗贵敏，闵相国，陈静，杨维维，谭诗薪，李荣幸，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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