一种多型腔结构件的精密铸造方法技术

本发明专利技术公开一种多型腔结构件的精密铸造方法，包括以下步骤：制备陶瓷型芯；设计制造多型腔结构件蜡模，多型腔采用蜡模模具内置钢芯成型；压制带多型腔蜡模；将预先制备的陶瓷型芯放入蜡模的型腔内，型腔开口部位用粘结蜡封闭陶瓷型芯于蜡模之间的间隙；将带有陶瓷型芯的蜡模按照一定的方式组合成组树；反复在组树外表面涂挂料浆、撒砂、干燥，形成完全覆盖蜡模外表面并预留有至少一个用以浇注和/或排料的开口的型壳；对型壳进行烧结从开口处将熔化的蜡模脱出形成带开口的内空型壳；保持型壳的温度，将用于浇注铸造多型腔结构件的合金材料熔炼并浇注到内空型壳内并充满内空型壳；待到冷却后脱壳和陶瓷型芯；形成多型腔结构件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密铸造
，特别地，涉及一种带有多个相同型腔的整体件的精密铸造方法。
技术介绍
航空领域中存在许多带有多个相同型腔的整体零件，这些零件多由精密铸造成型，而且由于航空领域的零件精度要求都很高，一旦铸造过程中的任何环节存在问题都会造成零件的报废。目前，多型腔结构件传统的精密铸造成型方法有两种:一种是采用陶瓷型芯，将陶瓷型芯放入蜡模的制作模具中，压制蜡模；涂料并脱蜡形成外壳，然后熔炼浇注，清理型壳、脱除陶瓷型芯后获得结构件。为避免陶瓷型芯压型过程中偏芯而引起孔壁厚不均，形成多型腔的陶瓷型芯必须定位准确，所以蜡模压型模具非常复杂，实际操作也非常繁琐。另外，要求多个陶瓷型芯都具备较高的室温强度，这就必须进行专门的室温强化，以保证压制蜡模时任何一个型芯不断裂，型芯若有一个断裂则整个蜡模报废，必须返工，造成资源浪费和重复作业。第二种是采用水溶羰芯成型，将制备的水溶羰芯放入蜡模模具中，压制蜡模；将水溶羰芯从蜡模中溶除；涂料并脱蜡形成外壳，然后熔炼浇注，获得结构件。相同地为避免蜡模压型过程中水溶羰芯偏芯而引起型腔壁厚不均问题，形成多型腔的水溶羰芯必须定位准确，所以蜡模压型模具也非常复杂，实际操作也非常繁琐。另外，该种方法无法成型较细较长的型腔，因为细长结构空间较窄，涂料时模壳强度还未达到浇注的强度就已经填满整个型腔，所以浇注时合金液将型腔内的壳型冲垮造成铸件漏钢报废。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供，以解决型芯在蜡模压制过程中型芯容易断裂、细长型腔涂料难度大易漏钢的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:，包括以下步骤:a、根据多型腔结构件的型腔结构设计制造陶瓷型芯的模具，并制备陶瓷型芯；b、所述多型腔结构件的型腔采用设于蜡模内的钢芯成型，根据所述多型腔结构件压制带型腔的蜡模并拆出钢芯；C、将所述陶瓷型芯放入所述蜡模的型腔内，所述蜡模的型腔开口部位用粘结蜡封闭所述陶瓷型芯与所述蜡模之间的间隙；d、对所述蜡模组合成组树，在所述组树外表面涂挂料浆，形成完全覆盖组树外表面并预留有至少一个用以浇注和/或排料的开口的型壳；e、对所述型壳进行烧结从所述型壳的开口将熔化的包含所述蜡模的组树脱出形成带开口的内空型壳；f、保持所述内空型壳的温度，将用于浇注铸造所述多型腔结构件的合金材料熔炼并浇注到所述内空型壳内并充满所述内空型壳；g、待到冷却后脱壳，切除所述结构件之外的组树部分；h、脱除所述陶瓷型芯形成所述多型腔结构件。进一步地，步骤a中多型腔结构件的型腔为径向尺寸内小外大的直线型空腔或者弯曲型腔；步骤b中所采用的钢芯相应于多型腔结构件的型腔的结构也为直线型钢芯或者弯曲钢芯；步骤b中，钢芯从蜡模一侧整体脱模形成露出蜡模表面的槽形腔。进一步地，步骤c中陶瓷型芯的外表面上压制有与槽形腔相匹配的盖板蜡模；将带有盖板蜡模的陶瓷型芯放入蜡模的槽形腔内，盖板蜡模与蜡模接触部位以及陶瓷型芯与蜡模之间的部位均用粘结蜡粘结封闭。进一步地，陶瓷型芯的长度大于多型腔结构件的型腔长度，当陶瓷型芯放入到蜡模的型腔内时，陶瓷型芯从蜡模型腔的开口伸出到蜡模外部。进一步地，多型腔结构件的型腔以及蜡模的型腔为细长结构的腔体。进一步地,多型腔结构件至少带有一个细长结构的型腔。进一步地，步骤f中，旋转内空成型模，使得进入到内空成型模内的合金熔液均匀分布于内空成型模的内腔中。进一步地，内空成型模沿单向或者多向旋转。进一步地，旋转内空成型模的同时浇注熔炼后的合金熔液，或者旋转内空成型模与浇注熔炼后的合金熔液交替进行。进一步地，在内空成型模旋转前封闭内空成型模的开口。本专利技术具有以下有益效果:本多型腔结构件的精密铸造方法利用钢芯支撑定位型腔，省去为每个陶瓷型芯或水溶芯都设定定位装置的步骤，能够很好的解决蜡模压制过程中型芯偏芯、断裂的问题，蜡模在压制成型后再往型腔内放置陶瓷型芯，不会对陶瓷型芯产生外力压迫，陶瓷型芯的强度要求低，简化了传统工艺中还需要对于陶瓷型芯进行室温强化的步骤，避免了传统方法由于陶瓷型芯室温强度不够导致压型断芯的问题；也解决了传统的精密铸造方法，细长结构的型腔壳型厚度还未达到指定的强度就已填满整个型腔，浇注时高温合金液很容易冲垮型腔内的型壳，从而造成漏钢缺陷，导致零件报废的问题。若蜡模和型芯之间存在间隙，涂挂料浆的时候料浆容易进入到间隙内形成浆料块，浇注时合金液将浆料块带到零件部位，容易引起夹渣缺陷，采用粘结蜡封闭陶瓷型芯与蜡模之间的间隙，通过粘结蜡封堵间隙能够很好的解决夹渣现象，从而保证成品的合格率，降低制造成本；在合金材料熔炼浇注的过程中保持内空成型模的温度，防止合金熔液接触到低温环境就直接冷凝而造成冷隔甚至欠铸，造成浇注失败；整个铸造方法的模具简单化，制作操作简单、铸造精度高、产品合格率高，无需频繁返工，缩短了生产周期，降低了原材料和人工的浪费，节约了生产成本。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。【附图说明】构成本申请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:图1是本专利技术优选实施例的多型腔结构件的精密铸造方法的结构框图；图2是本专利技术优选实施例的陶瓷型芯的结构示意图；图3是图2的A-A向剖视图；图4是本专利技术优选实施例的蜡模的结构示意图；图5是图4的B-B向剖视图；图6是本专利技术优选实施例的带盖板蜡模的陶瓷型芯的结构示意图。图例说明:1、陶瓷型芯；2、蜡模；3、盖板蜡模。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本专利技术优选实施例的多型腔结构件的精密铸造方法的结构框图；图2是本专利技术优选实施例的陶瓷型芯的结构示意图；图3是图2的A-A向剖视图；图4是本专利技术优选实施例的蜡模的结构示意图；图5是图4的B-B向剖视图；图6是本专利技术优选实施例的带盖板蜡模的陶瓷型芯的结构示意图。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的多型腔结构件的精密铸造方法，包括以下步骤:a、根据多型腔结构件的型腔结构设计制造陶瓷型芯I的模具，并制备陶瓷型芯I山、所述多型腔结构件的型腔采用设于蜡模2内的钢芯成型，根据所述多型腔结构件压制带型腔的蜡模2并拆出钢芯；c、将所述陶瓷型芯I放入所述蜡模2的型腔内，所述蜡模2的型腔开口部位用粘结蜡封闭所述陶瓷型芯I与所述蜡模2之间的间隙；d、对所述蜡模2按照一定排布方式组合成组树，在所述组树外表面涂挂料浆，形成完全覆盖组树外表面并预留有至少一个用以浇注和/或排料的开口的型壳；e、对所述型壳进行烧结从所述型壳的开口将熔化的包含所述蜡模2的组树脱出形成带开口的内空型壳；f、保持所述内空型壳的温度，将用于浇注铸造所述多型腔结构件的合金材料熔炼并浇注到所述内空型壳内并充满所述内空型壳；g、待到冷却后脱壳，切除所述结构件之外的组树部分；h、脱除所述陶瓷型芯I形成所述多型腔结构件。本多型腔结构件的精密铸造方法利用钢芯支撑定位型腔，省去为每个陶瓷型芯I都设定定位装置的步骤，能够很好的解决蜡模2压制过程中型芯偏心的问题，型腔定位准确，定位精确高；蜡模2在压制成型再往型腔内放置陶瓷型芯1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多型腔结构件的精密铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据多型腔结构件的型腔结构设计制造陶瓷型芯(1)的模具，并制备陶瓷型芯(1)；b、所述多型腔结构件的型腔采用设于蜡模(2)内的钢芯成型，根据所述多型腔结构件压制带型腔的蜡模(2)并拆出钢芯；c、将所述陶瓷型芯(1)放入所述蜡模(2)的型腔内，所述蜡模(2)的型腔开口部位用粘结蜡封闭所述陶瓷型芯(1)与所述蜡模(2)之间的间隙；d、对所述蜡模(2)组合成组树，在所述组树外表面涂挂料浆，形成完全覆盖组树外表面并预留有至少一个用以浇注和/或排料的开口的型壳；e、对所述型壳进行烧结从所述型壳的开口将熔化的包含所述蜡模(2)的组树脱出形成带开口的内空型壳；f、保持所述内空型壳的温度，将用于浇注铸造所述多型腔结构件的合金材料熔炼并浇注到所述内空型壳内并充满所述内空型壳；g、待到冷却后脱壳，切除所述结构件之外的组树部分；h、脱除所述陶瓷型芯(1)形成所述多型腔结构件。

【技术特征摘要】
1.一种多型腔结构件的精密铸造方法，其特征在于，包括以下步骤: a、根据多型腔结构件的型腔结构设计制造陶瓷型芯(I)的模具，并制备陶瓷型芯(I)； b、所述多型腔结构件的型腔采用设于蜡模(2)内的钢芯成型，根据所述多型腔结构件压制带型腔的蜡模⑵并拆出钢芯； C、将所述陶瓷型芯(I)放入所述蜡模(2)的型腔内，所述蜡模(2)的型腔开口部位用粘结蜡封闭所述陶瓷型芯(I)与所述蜡模(2)之间的间隙； d、对所述蜡模(2)组合成组树，在所述组树外表面涂挂料浆，形成完全覆盖组树外表面并预留有至少一个用以浇注和/或排料的开口的型壳； e、对所述型壳进行烧结从所述型壳的开口将熔化的包含所述蜡模(2)的组树脱出形成带开口的内空型壳； f、保持所述内空型壳的温度，将用于浇注铸造所述多型腔结构件的合金材料熔炼并浇注到所述内空型壳内并充满所述内空型壳； g、待到冷却后脱壳，切除所述结构件之外的组树部分； h、脱除所述陶瓷型芯(I)形成所述多型腔结构件。2.根据权利要求1所述的多型腔结构件的精密铸造方法，其特征在于， 所述步骤a中所述多 型腔结构件的型腔为径向尺寸内小外大的直线型空腔或者弯曲型腔； 所述步骤b中所采用的所述钢芯相应于多型腔结构件的型腔的结构也为直线型钢芯或者弯曲钢芯； 所述步骤b中，所述钢芯从所述蜡模(2) —侧整体脱模形成露出所述蜡模(2)表面的槽形腔。3.根据权利要求2所述的多型腔结构件的精密铸造方法，其特征在于， 所述步骤c中所述陶瓷型芯(I)的外表面上压制有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝新，雷四雄，贺峥嵘，闫彬，唐双双，龙宪翼，周坚，蔡瑜，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：