本發(fā)明涉及航空發(fā)動機空心葉片精密鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法。

背景技術(shù)：

在航空發(fā)動機零件精密鑄造領(lǐng)域中，空心葉片的內(nèi)腔是由型芯形成的，有一種空心葉片的內(nèi)腔是盲孔式的，其內(nèi)腔只有一端開口，另一端是封閉的。這種葉片在制備蠟?zāi)r，型芯在開口端可以延伸出一個芯頭與模具接觸，而封閉端則是懸空的，與模具無接觸，型芯為懸壁型芯。由于芯頭與模具匹配時需要留一定的間隙(0.05-0.1mm)，所以型芯在模具中有一定的活動性，離芯頭越遠(yuǎn)，型芯的活動性越大。型芯在懸壁端的擺動很大(達(dá)0.5mm)，極易造成壁厚尺寸超差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法，以解決具上述空心葉片在蠟?zāi)Ｖ苽潆A段難以保證葉片壁厚尺寸的穩(wěn)定和精確的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法，包括以下步驟：a、通過在蠟?zāi)ｉ_設(shè)孔洞的設(shè)計，以使型芯懸臂端外露；b、通過模具內(nèi)腔與蠟?zāi)５目锥吹钠ヅ湓O(shè)計，以實現(xiàn)型芯定位和蠟?zāi)３尚停籧、蠟?zāi)Ｖ苽浜螅鈬?yán)型芯懸臂端的蠟?zāi)５目锥矗孕纬杀诤癯叽绶€(wěn)定和精確的空心葉片的蠟?zāi)！?/p>

進(jìn)一步地，步驟a具體為：空心葉片蠟?zāi)５拿た锥嗽O(shè)計成去除部分蠟料形成一孔洞的結(jié)構(gòu)，以使型芯懸壁端部分外露；孔洞位于型芯懸壁端重力方向的下方。

進(jìn)一步地，孔洞底部有一臺階，臺階下方的蠟料與型芯的芯頭之間存在與型芯輪廓相似的仿形槽，臺階向外突出并超出型芯的外露面。

進(jìn)一步地，蠟?zāi)Ｉ线€具有一個突出的蠟塊，蠟塊的形狀與孔洞的內(nèi)腔形狀一致，用于填補孔洞并封嚴(yán)懸壁端的型芯的芯頭。

進(jìn)一步地，步驟b具體為：模具內(nèi)腔設(shè)有用于形成蠟?zāi)５目锥吹耐古_以及用于成型蠟塊的成型腔。

進(jìn)一步地，凸臺前端形狀與設(shè)計的孔洞底部的仿形槽和臺階的組合形狀相對應(yīng)，凸臺前端作為型芯懸壁端的定位機構(gòu)；制備蠟?zāi)r，模具的凸臺前端包圍型芯懸壁端底部，以防止型芯受重力作用下落以及防止型芯左右竄動。

進(jìn)一步地，步驟c具體為：用模具壓制后的蠟?zāi)＞哂锌锥春拖瀴K，孔洞空腔形狀與預(yù)增的蠟塊形狀一致；扳下蠟塊塞入孔洞，用液態(tài)滴蠟填滿縫隙并進(jìn)行連接處的修復(fù)，以獲得表面完整的蠟?zāi)！?/p>

進(jìn)一步地，孔洞底部預(yù)留一突出型芯懸壁端外露面的臺階，封嚴(yán)時蠟塊底面與臺階表面接觸，以提高裝配精度。

進(jìn)一步地，蠟塊與孔洞之間具有沿周向分布的預(yù)留間隙，預(yù)留間隙寬度為0.05mm-0.15mm，以便于蠟塊放入孔洞內(nèi)。

進(jìn)一步地，孔洞開口位置選擇在蠟?zāi)＞哂屑庸び嗔康拿嫔希环鈬?yán)之后，蠟塊與孔洞之間即使不平整也不影響加工后的尺寸。

本發(fā)明具有以下有益效果：

具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法，通過蠟?zāi)５拈_孔設(shè)計以及模具上與蠟?zāi)５拈_孔相匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以固定型芯的位置，避免蠟?zāi)褐七^程中型芯懸壁端的擺動，能夠控制葉片壁厚尺寸精度和一致性。空心葉片的葉身不需要穿透性支撐點，葉身表面完整。適應(yīng)于各種帶盲孔無法固定的空心葉片的精密鑄造。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法的實施步驟框圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的帶孔洞的蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的型芯與模具的組裝固定結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的型芯與模具組裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的蠟?zāi)Ｆ囱b后的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的蠟?zāi)５目锥床课坏慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明優(yōu)選實施例的帶蠟塊的蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明優(yōu)選實施例的拼裝后的蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：

1、蠟?zāi)＃?01、孔洞；1011、臺階；1012、仿形槽；102、蠟塊；2、型芯；3、模具；301、凸臺；302、成型腔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法的實施步驟框圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的帶孔洞的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的型芯與模具的組裝固定結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的型芯與模具組裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的蠟?zāi)Ｆ囱b后的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的蠟?zāi)５目锥床课坏慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明優(yōu)選實施例的帶蠟塊的蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明優(yōu)選實施例的拼裝后的蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實施例的具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法，包括以下步驟：a、通過在蠟?zāi)?開設(shè)孔洞101的設(shè)計，以使型芯2懸臂端外露；b、通過模具3內(nèi)腔與蠟?zāi)?的孔洞101的匹配設(shè)計，以實現(xiàn)型芯2定位和蠟?zāi)?成型；c、蠟?zāi)?制備后，封嚴(yán)型芯2懸臂端的蠟?zāi)?的孔洞101，以形成壁厚尺寸穩(wěn)定和精確的空心葉片的蠟?zāi)?。通過蠟?zāi)?的開孔設(shè)計以及模具3上與蠟?zāi)?的開孔相匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以固定型芯2的位置，避免蠟?zāi)?壓制過程中型芯2懸壁端的擺動，能夠控制葉片壁厚尺寸精度和一致性。空心葉片的葉身不需要穿透性支撐點，葉身表面完整。適應(yīng)于各種帶盲孔無法固定的空心葉片的精密鑄造。

如圖2所示，本實施例中，步驟a具體為：空心葉片蠟?zāi)５拿た锥嗽O(shè)計成去除部分蠟料形成一孔洞101的結(jié)構(gòu)，以使型芯2懸壁端部分外露。孔洞101位于型芯2懸壁端重力方向的下方。方便通過孔洞101對型芯2進(jìn)行支撐和定位，避免蠟?zāi)?壓制過程中型芯2懸壁端的擺動，能夠控制葉片壁厚尺寸精度和一致性。

如圖5和圖6所示，本實施例中，孔洞101底部有一臺階1011。臺階1011下方的蠟料與型芯2的芯頭之間存在與型芯2輪廓相似的仿形槽1012。臺階1011向外突出并超出型芯2的外露面。

如圖8所示，本實施例中，蠟?zāi)?上還具有一個突出的蠟塊102。蠟塊102的形狀與孔洞101的內(nèi)腔形狀一致，用于填補孔洞101并封嚴(yán)懸壁端的型芯2的芯頭。

如圖3、圖4和圖7所示，本實施例中，步驟b具體為：模具3內(nèi)腔設(shè)有用于形成蠟?zāi)?的孔洞101的凸臺301以及用于成型蠟塊102的成型腔302。

如圖3、圖4、圖6和圖7所示，本實施例中，凸臺301前端形狀與設(shè)計的孔洞101底部的仿形槽1012和臺階1011的組合形狀相對應(yīng)。凸臺301前端作為型芯2懸壁端的定位機構(gòu)。制備蠟?zāi)?時，模具3的凸臺301前端包圍型芯2懸壁端底部，以防止型芯2受重力作用下落以及防止型芯2左右竄動。

如圖6、圖8和圖9所示，本實施例中，步驟c具體為：用模具3壓制后的蠟?zāi)?具有孔洞101和蠟塊102，孔洞101空腔形狀與預(yù)增的蠟塊102形狀一致。扳下蠟塊102塞入孔洞101，用液態(tài)滴蠟填滿縫隙并進(jìn)行連接處的修復(fù)，以獲得表面完整的蠟?zāi)?。

如圖5、圖6和圖9所示，本實施例中，孔洞101底部預(yù)留一突出型芯2懸壁端外露面的臺階1011。封嚴(yán)時蠟塊102底面與臺階1011表面接觸，以提高裝配精度。

如圖5和圖9所示，本實施例中，蠟塊102與孔洞101之間具有沿周向分布的預(yù)留間隙，以便于蠟塊102放入孔洞101內(nèi)。預(yù)留間隙寬度為0.05mm-0.15mm，以便于蠟塊102放入孔洞101內(nèi)。

如圖9所示，本實施例中，孔洞101開口位置選擇在蠟?zāi)?具有加工余量的面上。封嚴(yán)之后，蠟塊102與孔洞101之間即使不平整也不影響加工后的尺寸。

實施時，提供一種具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法。包括三個步驟：通過蠟?zāi)Ｍ庑卧O(shè)計使型芯懸壁端外露、通過模具設(shè)計實現(xiàn)蠟?zāi)３尚秃托托径ㄎ弧⑾災(zāi)Ｖ苽浜蠓鈬?yán)型芯懸壁端。

a.蠟?zāi)ＴO(shè)計：葉片盲孔端去除部分蠟料形成一孔洞，使型芯懸壁端部分外露。孔洞位于型芯懸壁端重力方向的下方，如圖2所示。

孔洞特征：底部有一臺階，臺階下方的蠟料和芯頭之間存在與型芯輪廓相似的仿形槽，臺階高于型芯底面，如圖5、6所示。其他合適部位有一個蠟塊，蠟塊的形狀與孔洞一致，用于填補孔洞封嚴(yán)懸壁端芯頭，如圖8所示。

b.模具設(shè)計：模具外觀如圖7所示，與一般模具相比，本模具存在用于形成上述蠟?zāi)？锥吹耐古_和用于成型小蠟塊空腔，用于形成上述蠟?zāi)？锥吹耐古_，如圖2、圖5、圖8所示。模具的凸臺前端形狀與蠟?zāi)？锥吹撞康姆滦尾酆团_階對應(yīng)，如圖3、圖4、圖7所示。

凸臺前端可以作為型芯懸壁端的定位機構(gòu)，如圖3、圖4所示，凸臺前端包圍了懸壁端型芯底部，既能防止型芯受重力作用下落，也能防止型芯左右竄動，開口端使用傳統(tǒng)方法與模具接觸定位，型芯在模具中便能穩(wěn)定定位。

c.封嚴(yán)懸壁芯頭。用所述模具壓制后的蠟?zāi)４嬖诳锥春托∠瀴K，空腔形狀與預(yù)增的蠟塊形狀一致，扳下蠟塊塞入孔洞，用液態(tài)滴蠟填滿縫隙并適當(dāng)修復(fù)可獲得表面完整的蠟?zāi)！?/p>

如前所述，孔洞底部預(yù)留了一高于型芯懸壁端底面的臺階，封嚴(yán)時蠟塊底面與孔洞臺階面接觸可提高裝配精度。蠟塊沿周與孔洞之間預(yù)留間隙0.1mm左右(預(yù)留間隙0.05mm～0.15mm)，使蠟塊便于放入孔洞內(nèi)，如圖5所示。孔洞開口位置選擇在有加工余量的面上，封嚴(yán)之后蠟塊與孔洞之間即使不平整也不影響加工后的尺寸。

本發(fā)明具有盲孔內(nèi)腔的空心葉片的壁厚控制方法的有益效果：

(1).避免型芯懸壁端的擺動，控制葉片壁厚尺寸精度和一致性。

(2).與已有的方法相比，本發(fā)明葉身不需要穿透性支撐點，葉身表面完整

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。