[發明專利]一種測量蠟料收縮率的模具、方法及應用

有效

• 申請號: 202110522358.0
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113238006B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 汪東紅;陳晶陽;肖程波;孫寶德;疏達;董安平;祝國梁;官邦;余江平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;B22C7/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀;趙楠

本發明提供一種測量蠟料收縮率的模具、方法及應用，方法包括：設計用以測量水平、豎直、厚度及外環與內環方向收縮率的模具；將待測蠟料注入所設計模具的型腔得到蠟模；對蠟模進行測量并計算收縮率，得到待測蠟料在多個方向的不同收縮率的大小；模具包括用于測量流動方向為水平和豎直方向收縮率的平板件型腔、用于測量不同厚度方向收縮率的階梯件型腔和用于測量外環限制性收縮率與內環自由性收縮率的環形件型腔，得到平板件蠟模、階梯件蠟模以及環形件蠟模,并分別計算出收縮率，得到蠟料在多個方向上不同收縮率的大小。本發明用于模具設計時在不同方向采取不同收縮率進行補償，提高了模具型腔的尺寸精度，使蠟模模具設計一次成功，節省了成本。

技術領域

本發明涉及熔模精密鑄造領域，具體地，涉及一種測量蠟料收縮率的模具、方法及應用。

背景技術

熔模鑄造是一種精密鑄造方法，采用此方法得到的鑄件具有尺寸精度高、表面質量高、少機加工等優點，是一種凈成型工藝。蠟模制備是熔模鑄造中的第一大工序，制備的蠟模的品質直接影響最終鑄件的品質，其中收縮率的大小對蠟模成型的尺寸精度與脫蠟時型殼受熱膨脹的趨勢有著密不可分的關系，因此收縮率是蠟料的一個重要的性能指標。

在傳統的蠟模制備的過程中，蠟模的模具設計都是根據模具設計中心過去的經驗累積進行蠟模收縮率的補償，且這種補償是在各個方向上采用相同的收縮率，這導致所制備蠟模尺寸超差，后期通過不斷的反復修模甚至重新制作模具來提高蠟模尺寸精度，這種方法耗費大量的時間與物料，導致成本上升。

經檢索發現，公開號CN208721597U的中國專利，公開了一種適用于渦輪蠟模的測量蠟收縮率的試樣模具，包括從上到下依次設置的上模板、上模仁、下模仁和下模板，述上模仁內設有試樣型腔，試樣型腔包括處于同一圓心的層圓臺型腔；但是，采用上述模具無法實現外環與內環方向的收縮率的測量，同樣會導致所制備蠟模尺寸超差，并且上述模具測量的不同厚度與不同直徑方向上的收縮率僅適用于渦輪形狀的蠟模，不具有廣泛性。

因此，如何設計一種測量蠟料收縮率的模具及方法，能夠得到不同方向上蠟料的收縮率，使得在模具設計中能夠根據各個方向上收縮率大小進行一次性進行補償，是目前要解決的一個問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種測量蠟料收縮率的模具、方法及應用。

本發明第一個方面提供一種測量蠟料收縮率的方法，包括：

設計用以測量水平、豎直、厚度及外環與內環方向的收縮率的模具；

將待測蠟料注入所設計模具的型腔得到蠟模；

對得到的所述蠟模進行測量并計算收縮率，得到所述待測蠟料在多個方向的不同收縮率的大小。

優選地，所述設計用以測量水平、豎直、厚度及外環與內環方向的收縮率的模具，其中，所述模具包括：

用于測量流動方向為水平方向和豎直方向的收縮率的平板件模具；

用于測量不同厚度方向的收縮率的階梯件模具；

用于測量外環限制性收縮率與內環自由性收縮率的環形件模具。

優選地，將待測蠟料注入所述平板件模具的型腔，得到平板件蠟模，根據所述平板件蠟模的長度、寬度以及高度的尺寸變化，計算待測蠟料在流動方向為水平方向和豎直方向的收縮率。

優選地，將待測蠟料注入所述階梯件模具的型腔，得到階梯件蠟模，根據所述階梯件蠟模的各個階梯厚度的尺寸變化，計算待測蠟料在不同厚度方向的收縮率。

優選地，將待測蠟料注入所述環形件模具的型腔，得到環形件蠟模，根據所述環形件蠟模的外環和內環的尺寸變化，計算蠟料在外環限制性收縮率與內環自由性收縮率。