[發明專利]一種多型腔結構件的精密鑄造方法

有效

• 申請號: 201310577104.4
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103586413A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 郝新;雷四雄;賀崢嶸;閆彬;唐雙雙;龍憲翼;周堅;蔡瑜
• 申請（專利權）人: 中國南方航空工業（集團）有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C7/02;B22C9/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及精密鑄造技術領域，特別地，涉及一種帶有多個相同型腔的整體件的精密鑄造方法。

背景技術

航空領域中存在許多帶有多個相同型腔的整體零件，這些零件多由精密鑄造成型，而且由于航空領域的零件精度要求都很高，一旦鑄造過程中的任何環節存在問題都會造成零件的報廢。

目前，多型腔結構件傳統的精密鑄造成型方法有兩種：

一種是采用陶瓷型芯，將陶瓷型芯放入蠟模的制作模具中，壓制蠟模；涂料并脫蠟形成外殼，然后熔煉澆注，清理型殼、脫除陶瓷型芯后獲得結構件。為避免陶瓷型芯壓型過程中偏芯而引起孔壁厚不均，形成多型腔的陶瓷型芯必須定位準確，所以蠟模壓型模具非常復雜，實際操作也非常繁瑣。另外，要求多個陶瓷型芯都具備較高的室溫強度，這就必須進行專門的室溫強化，以保證壓制蠟模時任何一個型芯不斷裂，型芯若有一個斷裂則整個蠟模報廢，必須返工，造成資源浪費和重復作業。

第二種是采用水溶羰芯成型，將制備的水溶羰芯放入蠟模模具中，壓制蠟模；將水溶羰芯從蠟模中溶除；涂料并脫蠟形成外殼，然后熔煉澆注，獲得結構件。相同地為避免蠟模壓型過程中水溶羰芯偏芯而引起型腔壁厚不均問題，形成多型腔的水溶羰芯必須定位準確，所以蠟模壓型模具也非常復雜，實際操作也非常繁瑣。另外，該種方法無法成型較細較長的型腔，因為細長結構空間較窄，涂料時模殼強度還未達到澆注的強度就已經填滿整個型腔，所以澆注時合金液將型腔內的殼型沖垮造成鑄件漏鋼報廢。

發明內容

本發明目的在于提供一種多型腔結構件的精密鑄造方法，以解決型芯在蠟模壓制過程中型芯容易斷裂、細長型腔涂料難度大易漏鋼的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種多型腔結構件的精密鑄造方法，包括以下步驟：a、根據多型腔結構件的型腔結構設計制造陶瓷型芯的模具，并制備陶瓷型芯；b、所述多型腔結構件的型腔采用設于蠟模內的鋼芯成型，根據所述多型腔結構件壓制帶型腔的蠟模并拆出鋼芯；c、將所述陶瓷型芯放入所述蠟模的型腔內，所述蠟模的型腔開口部位用粘結蠟封閉所述陶瓷型芯與所述蠟模之間的間隙；d、對所述蠟模組合成組樹，在所述組樹外表面涂掛料漿，形成完全覆蓋組樹外表面并預留有至少一個用以澆注和/或排料的開口的型殼；e、對所述型殼進行燒結從所述型殼的開口將熔化的包含所述蠟模的組樹脫出形成帶開口的內空型殼；f、保持所述內空型殼的溫度，將用于澆注鑄造所述多型腔結構件的合金材料熔煉并澆注到所述內空型殼內并充滿所述內空型殼；g、待到冷卻后脫殼，切除所述結構件之外的組樹部分；h、脫除所述陶瓷型芯形成所述多型腔結構件。

進一步地，步驟a中多型腔結構件的型腔為徑向尺寸內小外大的直線型空腔或者彎曲型腔；步驟b中所采用的鋼芯相應于多型腔結構件的型腔的結構也為直線型鋼芯或者彎曲鋼芯；步驟b中，鋼芯從蠟模一側整體脫模形成露出蠟模表面的槽形腔。

進一步地，步驟c中陶瓷型芯的外表面上壓制有與槽形腔相匹配的蓋板蠟模；將帶有蓋板蠟模的陶瓷型芯放入蠟模的槽形腔內，蓋板蠟模與蠟模接觸部位以及陶瓷型芯與蠟模之間的部位均用粘結蠟粘結封閉。

進一步地，陶瓷型芯的長度大于多型腔結構件的型腔長度，當陶瓷型芯放入到蠟模的型腔內時，陶瓷型芯從蠟模型腔的開口伸出到蠟模外部。

進一步地，多型腔結構件的型腔以及蠟模的型腔為細長結構的腔體。

進一步地，多型腔結構件至少帶有一個細長結構的型腔。

進一步地，步驟f中，旋轉內空成型模，使得進入到內空成型模內的合金熔液均勻分布于內空成型模的內腔中。

進一步地，內空成型模沿單向或者多向旋轉。

進一步地，旋轉內空成型模的同時澆注熔煉后的合金熔液，或者旋轉內空成型模與澆注熔煉后的合金熔液交替進行。

進一步地，在內空成型模旋轉前封閉內空成型模的開口。

本發明具有以下有益效果：