[發明專利]渦輪盤定位成型及測量方法

有效

• 申請號: 202210527746.2
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114833303B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 侯正乾;李振鋒;梁亞飛;楊宏;黃諾誠
• 申請（專利權）人: 湖南寶鉞新材料科技有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B22C9/04
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 羅紅枚

本發明公開了一種渦輪盤定位成型及測量方法，包括以下步驟：將需成型的渦輪盤拆分為外周均勻設置的單懸臂葉片及中間設置的內環；分析并設計成型單懸臂葉片的蠟模葉片的定位、成型蠟模葉片的蠟模葉片成型模具、成型用于成型內環的內環蠟模的內環蠟模成型裝置、將蠟模葉片和內環蠟模拼裝定位以成型渦輪盤蠟模的渦輪盤蠟模拼裝成型夾具；采用蠟模葉片成型模具、內環蠟模成型裝置及渦輪盤蠟模拼裝成型夾具成型渦輪盤蠟模；使用渦輪盤蠟模采用熔模鑄造方法成型渦輪盤。本發明的定位成型方法可大大降低模具的設計難度，使模具結構更簡單、操作難度更小，且更容易制備，制備周期短、制造成本較低，且易于修理，并使制備出的渦輪盤動平衡測試更容易合格。

技術領域

本發明涉及熔模鑄造技術領域，特別地，涉及一種渦輪盤定位成型及測量方法。

背景技術

某形狀帶單懸臂葉片盤的渦輪盤零件如圖1所示，該零件材料為高溫合金，采用熔模鑄造工藝成型，主要用于發動機的熱端轉動部件，葉身尺寸需100％進行計量，葉身型面尺寸精度要求±0.05，葉片位置度要求±0.2，尺寸精度要求高。

熔模鑄造的首道工序為制蠟模，從葉片盤結構分析，該葉片盤主要由31片均布葉片和內環組成，結構較為復雜，由于葉片型面為異形曲面，蠟模模具設計時難以實現通過一副模具整體成型整個渦輪盤，且如果設計成采用整體模具一次成型蠟模會存在以下幾個問題：

第一，模具結構復雜，操作難度大，且模具制造成本高、周期長；

第二，壓型后的蠟模分型線多，難于修理蠟模，且因零件葉型尺寸要求高，修理過程稍有不慎會導致型面修壞和尺寸超差；

第三，該類渦輪盤需進行動平衡測試，如采用整體成型，每個葉片都由一個單獨的活塊成型，尺寸必然會不一致，尺寸的不一致會導致動平衡不合格。

發明內容

本發明提供了一種渦輪盤定位成型及測量方法，以解決現有采用整體模具一次成型渦輪盤蠟模時存在的模具結構復雜、操作難度大、模具制造成本高、周期長、渦輪盤蠟模難于修理、制備出的渦輪盤易動平衡不合格的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種渦輪盤定位成型及測量方法，包括以下步驟：S10：將需成型的渦輪盤拆分為外周均勻設置的單懸臂葉片及中間設置的內環；S20：分析并設計成型單懸臂葉片的蠟模葉片的定位、成型蠟模葉片的蠟模葉片成型模具、成型用于成型內環的內環蠟模的內環蠟模成型裝置、將蠟模葉片和內環蠟模拼裝定位以成型渦輪盤蠟模的渦輪盤蠟模拼裝成型夾具；S30：采用蠟模葉片成型模具、內環蠟模成型裝置及渦輪盤蠟模拼裝成型夾具成型渦輪盤蠟模；S50：使用渦輪盤蠟模采用熔模鑄造方法成型渦輪盤。

進一步地，步驟S20中，在蠟模葉片緣板的內壁面上設置內凹且平行壁面貫穿的圓柱槽，及在葉尖端設置外凸的定位柱以對蠟模葉片進行定位。

進一步地，定位柱的端部設有內凹的定位錐孔；定位錐孔的軸線沿蠟模葉片的積疊軸延伸。

進一步地，完成步驟S30后，且在進行步驟S50之前，還包括步驟S40：對渦輪盤蠟模葉尖上的定位柱端部的定位錐孔進行填補。

進一步地，步驟S50之后，還包括步驟S60：找出渦輪盤葉尖定位柱的中線，并采用三坐標計量儀計量出渦輪盤的葉片型面高度是否合格。

進一步地，步驟S60之后，還包括步驟S70：將型面高度合格的渦輪盤葉尖上的定位柱切除。

進一步地，步驟S20中，內環蠟模成型裝置包括用于成型內環冷蠟芯的內環冷蠟芯成型模具，及采用內環冷蠟芯成型內環蠟模的內環蠟模成型模具。