[發明專利]一種整體葉輪樹脂砂和金屬型復合鑄型及制備方法

有效

• 申請號: 201710909374.9
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107745095B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 樊振中;周永江;洪潤洲;熊艷才;楊守杰
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

1.一種整體葉輪樹脂砂和金屬型復合鑄型，所鑄造的整體葉輪包括上輪緣(1)、葉片(2)、下輪緣(3)和輪轂(4)；上輪緣(1)是一個圓環，下輪緣(3)是一個圓板，輪轂(4)位于下輪緣(3)的中心，葉片(2)位于上輪緣(1)和下輪緣(3)之間并沿圓周均布，葉片(2)的上端與上輪緣(1)的下表面連接為整體，葉片(2)的下端與下輪緣(3)的上表面連接為整體；所述的樹脂砂和金屬型復合鑄型包括樹脂砂型芯，樹脂砂型芯包括內芯環(5)、葉片型腔(6)和型芯座(7)；內芯環(5)的外表面即上輪緣(1)的內表面，型芯座(7)的下表面即下輪緣(3)的上表面；其特征在于：還包括金屬型外環(8)、芯頭排氣孔芯桿(9)、上輪緣排氣孔芯桿(10)、金屬型頂環(11)和澆道型芯；金屬型外環(8)是一個圓環，樹脂砂型芯位于金屬型外環(8)的內孔中，芯頭排氣孔芯桿(9)是圓柱形桿，它位于輪轂(4)的上方并沿圓周均布；上輪緣排氣孔芯桿(10)也是圓柱形桿，它位于內芯環(5)的上方并沿內芯環(5)的圓周均布；金屬型頂環(11)是一個圓環，金屬型頂環(11)位于上輪緣排氣孔芯桿(10)的內側、內芯環(5)的上表面上；澆道型芯包括內澆口型芯(12a)、十字形橫澆道型芯(12b)和環狀橫澆道型芯(12c)；復合鑄型完成造型后，內澆口型芯(12a)所在型腔的上端與十字形橫澆道型芯(12b)所在型腔的內端連通，十字形橫澆道型芯(12b)所在型腔的外端與環狀橫澆道型芯(12c)的所在型腔連通，環狀橫澆道型芯(12c)的所在型腔與葉片型腔(6)的下端連通。

2.如權利要求1所述的整體葉輪樹脂砂和金屬型復合鑄型的制備方法，其特征在于，制備的步驟如下：

2.1、備料：準備70目～140目鑄造硅砂、亞斯蘭5140和亞斯蘭5132樹脂、鑄造ZA3造型涂料；

2.2、混料：稱重至少120Kg的鑄造硅砂，先添加占鑄造硅砂總重0.4％～0.5％的亞斯蘭5140樹脂，采用碗式混砂機均勻攪拌3min～4min，再添加占鑄造硅砂總重0.3％～0.4％的亞斯蘭5132樹脂，采用碗式混砂機均勻攪拌3min～4min，得到造型砂料；

2.3、制備上砂箱：以金屬型外環(8)的上表面為砂箱分型面，依次將芯頭排氣孔芯桿(9)、上輪緣排氣孔芯桿(10)與金屬型頂環(11)放入上砂箱中，之后將造型砂料填充至上砂箱中，將上砂箱放置于常溫下，硬化18min～45min，然后，依次抽出芯頭排氣孔芯桿(9)、上輪緣排氣孔芯桿(10)與金屬型頂環(11)，形成上砂箱；

2.4、制備下砂箱：將澆道型芯放入下砂箱中，之后將造型砂料填充至下砂箱中，將下砂箱放置于常溫下硬化18min～45min，然后，抽出澆道型芯，形成下砂箱；

2.5、涂刷涂料：采用刷子分別對上砂箱與下砂箱的型芯外表面涂刷鑄造ZA3造型涂料，涂刷完畢后采用噴燈烘烤2min～3min，烘烤完畢后采用600目砂紙手工打磨型芯表面；

2.6、烘烤干燥：采用噴燈烘烤金屬型外環(8)、金屬型頂環(11)、上砂箱、下砂箱與樹脂砂型芯，以有效脫除表面水分；

2.7、組合鑄型：將樹脂砂型芯放置于下砂箱的定位芯頭座內，之后采用粘結劑將金屬型外環(8)、金屬型頂環(11)與樹脂砂型芯粘結在一起，再蓋上上砂箱，形成復合鑄型。