[發明專利]一種直澆道偏置澆鑄系統的精密鑄造組合鑄型的加工方法

有效

• 申請號: 201410778109.8
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN105081217A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 趙鵬;南海;趙嘉琪;李巖;魏戰雷
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/08
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種直澆道偏置澆鑄系統的精密鑄造組合鑄型的加工方法，屬于鑄造加工技術領域。

背景技術

隨著航空航天領域對于飛行器及其發動機減重需求的不斷增加，鈦合金鑄件因其比強度高、整體性好等特點，不僅有利于材料減重，而且有利于結構減重，因此其應用不斷擴大。

目前鈦合金鑄件在航空航天發動機領域應用的幾何特征是環形件較多，尤其在航空發動機領域中以中介機匣應用最多，該類鑄件的澆注系統特點通常是利用鑄件旋轉對稱特點，在環形圓心位置設置中心直澆道，輻射狀橫澆道，底注式。在飛機機體或航天飛行器領域，有些鈦合金鑄件結構特點是大尺寸框型結構，在此類鑄件在澆注系統設計方面通常利用鑄件中空部位，設置中心澆道，縮短流程，底注式。但還有些鑄件與上述對稱結構不同，不僅具有大型、薄壁的特點，還具有復雜的非對稱結構，不具有中空部位，采用底注式澆注系統制備時，只能采用偏置的直澆道而無法在鑄件自身范圍內設置中心直澆道。在研究中，我們將制備此類鑄件的澆鑄系統定義為直澆道偏置澆鑄系統，該澆鑄系統的特點是一次只能澆鑄一個鑄件，而且該澆鑄系統的直澆道設置在鑄件一側，不在鑄件的投影范圍內。

在制備過程中，由于這類鑄件的鑄型尺寸較大，不利于鑄型材料的涂掛，其陶瓷鑄型制備也較為困難，困難的原因是，對于大型的環形鑄件、框型鑄件或者一組多件的整體模組，其中心直澆道在澆注系統中不僅起到引流的作用，還起到了在涂料過程中支撐蠟模模組的作用，并使整個蠟模模組重心位于中心直澆道上，這樣才能實現大型鑄件的涂料、制殼，而對于偏置中心直澆道的大型鑄件蠟模模組，由于整個蠟模模組的重心不在直澆道上，因而在蠟模模組焊、涂料過程中很容易造成蠟模模組損壞，難以實現順利涂料。

發明內容

本發明正是針對上述現有技術中存在的不足而設計提供了一種直澆道偏置澆鑄系統的精密鑄造組合鑄型的加工方法，其目的是實現直澆道偏置澆鑄系統的鑄型的制備。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種直澆道偏置澆鑄系統的精密鑄造組合鑄型的加工方法，所述直澆道偏置澆鑄系統是指該澆鑄系統只能實現澆鑄一個鑄件，而且該澆鑄系統的直澆道設置在鑄件一側，不在鑄件的投影范圍內，所述直澆道偏置澆鑄系統沿金屬熔體沖型順序依次為澆杯鑄型(1)、直澆道鑄型(2)、橫澆道鑄型(3)、用于分流橫澆道的澆道盤鑄型(4)、澆口鑄型(5)、鑄件鑄型(6)，其特征在于：該加工方法的步驟是：

步驟一、將直澆道偏置澆鑄系統的鑄型分成三部分，澆道盤鑄型(4)、澆口鑄型(5)和鑄件鑄型(6)為第一部分，橫澆道鑄型(3)為第二部分，澆杯鑄型(1)和直澆道鑄型(2)為第三部分；

步驟二、第二部分和第三部分的鑄型采用石墨材料加工成內部帶金屬熔體沖型流道的殼體；

步驟三、第一部分采用熔模精密鑄造鑄型制備技術制造出陶瓷型殼；

步驟四、將步驟二和步驟三制備好的殼體和預先在陶瓷型殼上設置的連接孔按直澆道偏置澆鑄系統的結構組裝在一起，完成組合鑄型的加工。

本發明技術方案中，采用將鑄型分部分制造然后組合的方法，解決了大型直澆道偏置澆鑄系統鑄型制備困難的問題。因澆杯鑄型(1)、直澆道鑄型(2)、橫澆道鑄型(3)形狀簡單，可以采用石墨進行機械加工的方法制造，石墨具有可機加工，加工精度高的特點；鑄件鑄型(6)部分形狀復雜，尺寸精度要求高，故采用熔模精密鑄造的陶瓷鑄型制備方法制造，因為對于薄壁鑄件其鑄件鑄型(6)部分難以單獨制備，因此將澆道盤鑄型(4)、澆口鑄型(5)與鑄件鑄型(6)整體涂料制備。本發明技術方案保障了大型直澆道偏置澆鑄系統鑄型順利制備，實現了大型薄壁非對稱結構鑄件的鑄造成形。

附圖說明

圖1為采用底注式的直澆道偏置澆鑄系統的結構示意圖

圖2為制備飛機艙門鑄件的直澆道偏置澆鑄系統的結構示意圖

圖3為圖2的另一角度的軸視圖

圖4為制備飛機用十字接頭鑄件的直澆道偏置澆鑄系統的結構示意圖

圖5為圖4的另一角度的軸視圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步地詳述：

參見附圖1所示為一種采用底注式的直澆道偏置澆鑄系統的結構，該澆鑄系統沿金屬熔體充型順序依次為澆杯鑄型1、直澆道鑄型2、橫澆道鑄型3、用于分流橫澆道的澆道盤鑄型4、澆口鑄型5、鑄件鑄型6；