【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料元件制造，尤其涉及模具及燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法。
技术介绍
1、在核燃料元件制造
，燃料元件的上下管座作为重要组成部分，是精密度要求较高的不锈钢结构件。近年来，美国西屋公司首先建立了ap1000组件燃料元件管座的精密铸造制备工艺，我国也成功将精密铸造制备工艺应用于cap1400等国产燃料组件的管座制备中。在被引入核燃料元件管座制造技术前，高精度精密铸造工艺主要集中应用于航空航天、工业汽轮机等领域，具体以复杂叶片等结构为主。精密铸造工艺在核燃料元件制造
中的应用，主要体现在具有密集阵列式排布的流水孔结构及流水孔间形成的薄壁结构的管座的熔模铸造制备，目前成熟的管座精密铸造工艺中，管座流水孔较大，不需要涉及陶瓷型芯的装配问题。图1为一种燃料元件管座密集异型孔流水板铸件示意图，由图1和图2可见，异型孔结构复杂、排布密集，流水孔尺寸细密，该管座结构特点导致了若使用精密铸造工艺进行制备，将涉及陶瓷型芯的装配问题。
2、该种管座特有的结构引出了精密铸造工艺应用于核燃料元件制造
带来的新难题，即如何在熔模铸造蜡模制备过程中将大量密集排布的陶瓷型芯精密装配在蜡模中。该技术问题存在难点：
3、1)若采用先制备蜡模，再手动插入陶瓷型芯的办法，存在通孔轮廓与型芯轮廓不贴合的问题，导致型芯安装不到位、易脱落。同时大量陶瓷型芯采取手工方式装入效率低，效果差，费时费力。
4、2)现有成熟蜡模制备工艺中，一般通过将型芯固定在制蜡模具中一体成型来确保陶瓷型芯在蜡模中的装
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供模具及燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，实现型芯与蜡模的同时成型、固定装配，解决了异型通孔轮廓与异型陶瓷型芯对应位置轮廓不贴合问题，同时提高蜡模制备效率，制备满足技术条件的铸件。
2、本专利技术提供了一种模具，包括：上模、中模和下模；
3、中模和下模通过凹凸止口接口连接装配，两者之间利用紧固螺栓加固；
4、异型陶瓷型芯横截面的最大轮廓与中模上的通孔相同，
5、异型陶瓷型芯的尾端轮廓与下模底部盲孔契合；
6、上模的四角分别设有通孔，中间部分对应中模的通孔设置有定位通孔，定位通孔内设置有螺纹顶丝；
7、装配时，异型陶瓷型芯穿过中模的通孔，使尾端嵌入下模的盲孔中，上端固定在中模的通孔中实现水平方向的固定；
8、上模通过四角的通孔与中模对齐后，使用紧固螺栓将上模与中模固定到一起，使用定位通孔与中模的通孔对齐，通过拧紧螺纹顶丝实现异型陶瓷型芯在模具中竖直方向的固定；
9、所述中模通孔的数量为200个以上。
10、优选地，所述上模四角的通孔为m10螺纹通孔，上模的定位通孔为m3定位通孔。
11、优选地，与之对应的上模定位通孔的数量为256个。
12、优选地，所述上模、中模及下模的材质均为7075铝合金，异型陶瓷型芯的材质为氧化铝陶瓷，螺纹顶丝为不锈钢材质m3螺栓，紧固螺栓为m10不锈钢螺栓。
13、优选地，所述上模、中模及下模均为方形板状。
14、本专利技术提供了一种燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，包括以下步骤：
15、步骤一：装配好上述技术方案所述的模具；
16、步骤二：向所述模具中注入蜡膏，注蜡完毕后，拆解模具，并将流水板蜡模脱出；
17、步骤三：采用模具制作浇道蜡模，使用粘接蜡将浇道蜡模与步骤二制备的流水板蜡模组装为蜡模树。
18、优选地，所述装配模具的方法为：
19、装配异型陶瓷型芯，将中模与下模装配好，通过中模的通孔将多个异型陶瓷型芯插入中模定位孔与下模定位槽间形成的内腔，使尾端嵌入下模的盲孔中，将上模装配在中模顶部，采用螺栓将上模，中模，下模拧紧，依次拧紧上模的螺纹顶丝，确保陶瓷型芯被压紧为止。
20、优选地，所述蜡膏温度50～60℃，射蜡压力2.0～2.5mpa。
21、优选地，所述浇道蜡模包括连接热节顶端的25～30个锥形补缩冒口蜡模，6～8个带有连接铸件四侧的内浇口的竖浇道蜡模，1～2个用于联通冒口与竖浇道的片状横浇道蜡模，1～2个连接四个竖浇道顶部并配有浇口的十字形横浇道蜡模。
22、优选地，所述竖浇道蜡模为方形长条结构，底部附带t型接口，顶部附带长方形接口，竖浇道蜡模的t型接口与流水板蜡模的四边中心位置粘接在一起；补缩冒口蜡模作为浇注系统内部热节补缩暗冒口，为圆台状小棒，小头一端与流水板蜡模上表面的圆台位置粘接在一起；片状横浇道蜡模为方形片状中温铸造蜡块，同时与补缩冒口蜡模的顶端及个竖浇道蜡模的长方形接口粘接在一起；十字横浇道蜡模的十字形分支与四个竖浇道蜡模的顶端粘接在一起。
23、与现有技术相比，本专利技术的模具及燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，实现了大批量异型陶瓷型芯在制蜡模具中的装配固定，利用射蜡前在制蜡模具中预装异型陶瓷型芯的蜡模制备工艺方法提高了陶瓷型芯在蜡模中的装配精度及陶瓷型芯与蜡模之间的结合强度，并进一步提高了铸造后流水板铸件异型流水孔的尺寸精度，实现了高效率、高质量制备铸造蜡模。
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1.一种模具，其特征在于，包括：上模、中模和下模；
2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述上模四角的通孔为M10螺纹通孔，上模的定位通孔为M3定位通孔。
3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述中模的通孔数量为256个，与之对应的上模定位通孔的数量为256个。
4.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述上模、中模及下模的材质均为7075铝合金，异型陶瓷型芯的材质为氧化铝陶瓷，螺纹顶丝为不锈钢材质M3螺栓，紧固螺栓为M10不锈钢螺栓。
5.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述上模、中模及下模均为方形板状。
6.一种燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，其特征在于，所述装配模具的方法为：
8.根据权利要求6所述的燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，其特征在于，所述蜡膏温度50～60℃，射蜡压力2.0～2.5MPa。
9.根据权利要求6所述的燃料元件管座
10.根据权利要求6所述的燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，其特征在于，所述竖浇道蜡模为方形长条结构，底部附带T型接口，顶部附带长方形接口，竖浇道蜡模的T型接口与流水板蜡模的四边中心位置粘接在一起；补缩冒口蜡模作为浇注系统内部热节补缩暗冒口，为圆台状小棒，小头一端与流水板蜡模上表面的圆台位置粘接在一起；片状横浇道蜡模为方形片状中温铸造蜡块，同时与补缩冒口蜡模的顶端及个竖浇道蜡模的长方形接口粘接在一起；十字横浇道蜡模的十字形分支与四个竖浇道蜡模的顶端粘接在一起。
...【技术特征摘要】
1.一种模具，其特征在于，包括：上模、中模和下模；
2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述上模四角的通孔为m10螺纹通孔，上模的定位通孔为m3定位通孔。
3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述中模的通孔数量为256个，与之对应的上模定位通孔的数量为256个。
4.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述上模、中模及下模的材质均为7075铝合金，异型陶瓷型芯的材质为氧化铝陶瓷，螺纹顶丝为不锈钢材质m3螺栓，紧固螺栓为m10不锈钢螺栓。
5.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述上模、中模及下模均为方形板状。
6.一种燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备方法，其特征在于，所述装配模具的方法为：
8.根据权利要求6所述的燃料元件管座密集异型孔流水板铸造蜡模制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志远，李宗书，刘业光，邹继伟，隋政，郝若彤，孙祎强，邵宗义，
申请(专利权)人：中核北方核燃料元件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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