[發(fā)明專利]具有可變銷的芯模和生產(chǎn)芯體的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110319635.4
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102451884A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 法蒂·艾哈邁德;溫弗里德·埃塞爾;朱塞佩·加約;瓦爾德馬·赫克爾;魯?shù)婪颉で鍫柨萍?/a>;奧利弗·呂澤布林克;托爾斯滕·馬泰斯;米爾科·米拉扎爾;阿圖爾·莫爾;烏韋·保羅;奧利弗·里肯;奧利佛·施奈德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B22C9/06
• 分類號: B22C9/06;B22C9/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;楊獻智

技術領域

本發(fā)明涉及具有可更換銷的芯模并涉及生產(chǎn)芯體的方法。

背景技術

當生產(chǎn)陶瓷型鑄模時，利用了用于生產(chǎn)陶瓷芯體的芯模，芯模使芯體在特定內(nèi)部結構——例如外壁或兩個內(nèi)壁的連續(xù)連接部——上凸出。

這些內(nèi)部支柱也提供流動阻力，而且，在借助于這樣的芯體生產(chǎn)的中空部件的情況下，還影響冷卻空氣的流動以及對冷空氣的熱傳遞。

當生產(chǎn)渦輪葉片或輪葉的芯體時，常常需要多個開發(fā)迭代過程(development?iterations)，以便以使得芯體符合所要求的公差(例如冷卻空氣的質(zhì)量流量)的方式生產(chǎn)芯體。到目前為止，這是由以下方式實現(xiàn)的：通過完全地、因此費用高昂的方式再次加工芯模，或通過在每種情況下均重新生產(chǎn)新的進而是更加昂貴的芯模。這樣做是費用高的并且同時是復雜的。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是要解決上面提到的問題。

此目的是根據(jù)權利要求1所述的芯模以及根據(jù)權利要求7所述的方法實現(xiàn)的。

從屬權利要求列出了其他有利措施，這些措施可以按照需要相互結合以獲得進一步的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1、2示意性地示出芯模，

圖3示出燃氣輪機，

圖4示出渦輪葉片或輪葉，

圖5示出超合金的列表。

附圖和示例性實施例僅代表本發(fā)明的示例性實施方式。

具體實施方式

圖1示意性地示出芯模1。

芯模1具有至少兩個半部，這里為上半部3和下半部4，在兩半部之間形成有空腔2。

銷5存在于芯模1的半部3、4之間并且這里優(yōu)選地形成為兩部分——形成為銷部分8、11。然而，銷也可以形成為單部件的銷9(圖2)。

芯模半部3、4具有隆起部13、13’，上銷部分8和下銷部分11，或銷9(圖2)優(yōu)選地緊固到隆起部13、13’上。這可由機械互鎖、釬焊或焊接來實現(xiàn)。銷部分8、11成對地正對著設置，并優(yōu)選地相互接觸。

相同的緊固方式也用于單部件的銷9(圖2)。

這里的這些銷8(圖1)、9(圖2)的形狀和尺寸也決定通過中空鑄造渦輪部件——更具體地，通過作為鑄造部件示例的渦輪葉片或輪葉120、130(圖4)——的冷卻介質(zhì)的流量(冷卻空氣的質(zhì)量流量)，其中中空鑄造渦輪部件優(yōu)選地由鎳基的或鈷基的超合金制成，極優(yōu)選地由圖5中示出的合金制成。

為了生產(chǎn)用于鑄模的芯體，將粘性物質(zhì)形式的陶瓷材料或其他材料壓入空腔2中并圍繞銷5(圖1)、9(圖2)，然后燒制由此設置的芯體以燒結陶瓷顆粒并用于在鑄造中空鑄造渦輪部件120、130的過程中產(chǎn)生冷卻通道。

如果很明顯地，通過圍繞芯體鑄造的鑄造部件的冷卻介質(zhì)的流量不符合技術規(guī)格(例如，其過大或出現(xiàn)其他幾何偏差)，則將銷5、8(圖1)、9(圖2)替換成具有不同形狀和/或尺寸的其它銷。如果沒有滿足其他技術規(guī)格，則可以以類似的方式改變銷5、9。

在這種情況下，將下銷部分11(圖1)和上銷部分8(圖1)，或整體銷9(圖2)從芯模半部3、4分離，更具體地從隆起部13、13’分離，并且應用具有改變的橫截面的銷，具體地，如果流量很小則應用具有較小橫截面的銷、或是如果流量很大則應用具有較大橫截面的銷。

由此，通過可以以快速、容易且費用低廉的方式生產(chǎn)的可更換銷部分8、11(圖1)和9(圖2)，可以重復使用芯模半部3、4。

接著，又使用具有改變了的銷5、8、11(圖1)、9(圖2)直徑的、改變了的芯模來生產(chǎn)新的芯體，使得具有該芯體的用于鑄造的新鑄造部件符合技術規(guī)格，或如果需要的話，在另一迭代過程中再次改變銷5、8、11、9，直到實現(xiàn)所需要的公差。

優(yōu)勢包括以下方面：能夠借助于可更換的銷5、8、11、9通過芯模中的很小的且很容易實施的變化來實現(xiàn)：為了與所要求的冷卻空氣的質(zhì)量流量相匹配所需的加工工藝開發(fā)迭代過程。

在迭代過程的最后，結果是產(chǎn)生了適合于連續(xù)生產(chǎn)、并能夠鑄造滿足所要求技術規(guī)格的鑄造部件的芯模。

此外，在生產(chǎn)過程中，在被陶瓷物質(zhì)磨損的情況下，可以以快速、容易且費用低廉的方式更換銷。

圖3以示例的方式示出貫穿燃氣輪機100的局部縱向剖面圖。

燃氣輪機100在內(nèi)部具有帶有軸101的轉(zhuǎn)子103，轉(zhuǎn)子103安裝成使得其可繞轉(zhuǎn)動軸線102轉(zhuǎn)動，并且也被稱為渦輪轉(zhuǎn)子。

沿著轉(zhuǎn)子103依次有進氣殼104、壓氣機105、具有多個同軸設置的燃燒器107的例如具體為環(huán)形燃燒室的渦流燃燒室110、渦輪108以及排氣殼109。