【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金熔模铸造，尤其涉及一种空心叶片铸件蜡模的压型模具。
技术介绍
1、起动涡轮叶片是发动机的核心部件，其处在高温环境下，且受复杂应力应变考验，需要其具备较高的耐高温性、强度及抗蠕变能力。随着人们对航空发动机性能要求的不断提高，现有的高温合金材料的承温能力已经达到极限，改变叶片的冷却结构、提高冷却效率成为发动机设计者追求的目标。
2、空心叶片的内腔形状十分复杂，尺寸精度高、壁厚要求严格，锻压、电化学加工等传统方法无法达到预期性能要求，3d打印不能达到尺寸精度要求，故为得到较高性能、高精度的空心叶片，采用“熔模+精密铸造”的技术方法可解决此难题。一般空心叶片类产品铸造的流程：制备陶瓷型芯→制备蜡模件→制备模壳→熔炼浇注→后处理。
3、结合图1、图2所示，为某型起动涡轮的结构示意图。该起动涡轮上的叶片是空心的，该起动涡轮精密熔模铸造关键技术是蜡模制备过程。
4、结合图3、图4所示，为起动涡轮的蜡模结构示意图，蜡模具备圆盘体100和环状体101，圆盘体100与环状体101之间通过多个空心的叶片102连接，叶片102的内腔向下延伸并贯穿环状体101，在环状体101的下表面上成型有三处内浇道103，在圆盘体100的顶面上均布有三处扇形凸起104。
5、上述蜡模在制备时，难点在于如何将陶瓷型芯在压型模具中精准定位，且充蜡过程不会受到蜡料的冲击而导致陶瓷型芯发生位移，造成叶片壁厚超差缺陷，进而得到合格蜡件。
技术实现思路
1、本专利
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，包括自下而上依次设置的定位板、下模板、上模板和压板；在所述定位板的顶面中心设置有环形台，在环形台的中心沉孔上安装有芯柱插座；在芯柱插座上环形均布有多个芯柱插孔，在芯柱插孔上竖直插设有陶瓷型芯柱；陶瓷型芯柱的下端面抵靠在环形台的顶面上；在所述下模板顶面的环形沉槽处安装有陶瓷型芯盘，在所述陶瓷型芯盘上环形均布有多个叶片成型孔；在所述下模板上环形均布有多个芯柱定位孔，所述陶瓷型芯柱的上端穿过芯柱定位孔之后延伸至陶瓷型芯盘的叶片成型孔内；陶瓷型芯柱上端的外周面与叶片成型孔内孔面间隔设置。
3、优选的，在所述陶瓷型芯盘的外周面上一体成型有定位凸块，在所述下模板的环形沉槽的侧壁上设置有定位缺口；所述定位凸块卡在所述定位缺口内。
4、优选的，在所述陶瓷型芯柱上设置有轴向限位缺口；在所述定位板上设置有两个滑槽，并在滑槽上滑动安装有滑块，在滑块上固接有半环体，所述半环体的内孔面上一体成型有卡接缘板；当两个滑块在滑槽上相对滑动靠拢时，两个半环体拼接成整环，卡接缘板搭在所述芯柱插座的顶面上，卡接缘板卡入所述陶瓷型芯柱的轴向限位缺口内。
5、优选的，在所述滑块的顶面上一体成型有凸起块，并在凸起块上设置有斜面；在所述上模板上通过螺钉连接楔形块；在所述下模板上设置有方形孔；当上模板与下模板合模时，所述楔形块穿过方形孔后，楔形块的斜面与凸起块的斜面配合，推动两个滑块在滑槽内向内滑动。
6、优选的，在所述下模板的上表面、上模板的下表面分别设置有进蜡槽；在下模板的上表面、上模板的侧面分别设置注蜡口；注蜡口与进蜡槽相连通；上模板的型腔通过三处连接槽所述进蜡槽连通；所述进蜡槽呈半圆形状，并分别与下模板、上模板的型腔同心设置，且位于下模板、上模板的型腔的外侧。
7、优选的，在所述上模板的型腔顶壁上均布有三处扇形沉槽，用于成型蜡模上的扇形凸起；在上模板的顶面上设置有排气槽；所述排气槽与扇形沉槽之间通过排气孔连通，并在排气孔内塞有透气塞。
8、优选的，在所述下模板、定位板、以及芯柱插座上分别均布有三个扇形孔用于成型蜡模上的内浇道。
9、优选的，在所述定位板的下方间隔设置有底板，底板与所述定位板之间设置有两块支撑板；插销自下而上贯穿底板、支撑板后插设在所述定位板上；压型模具还包括顶出机构用于将成型后的蜡模顶出，顶出机构包括组合板、以及设置在组合板上的三块弧形顶板；所述弧形顶板的上端伸入至所述定位板的扇形孔内；所述组合板设置在两块支撑板之间；在两块支撑板上共同插设有转轴，在转轴的其中一端设置有手柄；在转轴的中部安装有凸轮；凸轮与组合板的下表面滑动配合用于驱动组合板向上运动。
10、优选的，所述顶出机构还包括安装在组合板上的第一顶针和第二顶针；所述第一顶针的上端向上延伸并穿过所述定位板后抵靠至所述陶瓷型芯柱的下端面；所述第一顶针的数量与陶瓷型芯柱的数量相等；所述第二顶针的上端向上延伸并依次穿过所述定位板、芯柱插座、下模板后抵靠至所述陶瓷型芯盘的下端面；所述第二顶针的数量为四根。
11、优选的，所述顶出机构还包括安装在组合板上的四根导向柱和一根中心顶杆；四根导向柱分别安装在所述组合板的四角位置处，导向柱的上端向上延伸并插设在定位板、下模板的导向孔内；中心顶杆的上端向上延伸并依次穿过定位板、芯柱插座、下模板的中心孔；在导向柱上套设有弹簧，且弹簧位于所述组合板与定位板之间；顶出机构处于未顶出状态时，导向柱、中心顶杆的顶面与所述下模板的顶面齐平。
12、由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
13、(1)在本专利技术中所提供的压型模具中，利用陶瓷型芯柱来成型蜡模上叶片的内孔，利用陶瓷型芯柱上端的外周面与陶瓷型芯盘上的叶片成型孔的内孔面之间的间隙来保证蜡模上叶片的壁厚。通过利用芯柱插座上芯柱插孔、以及利用下模板上的芯柱定位孔分别对陶瓷型芯柱的下端、中部进行定位，以及利用环形台的顶面对陶瓷型芯柱进行轴向限位，保证陶瓷型芯柱位置的准确性，同时通过利用下模板顶面的环形沉槽来对陶瓷型芯盘进行安装定位，保证了陶瓷型芯盘与陶瓷型芯柱的相对位置，进而保证陶瓷型芯柱上端的外周面与叶片成型孔的内孔面之间形成均匀的间隙，进而保证蜡模上的叶片壁厚均匀。
14、(2)在本专利技术中，通过将进蜡槽设置在下模板的上表面、以及上模板的下表面上，上模板的型腔通过三处连接槽所述进蜡槽连通，在注蜡时，蜡料通过三处连接槽进入到上模板的型腔内，对陶瓷型芯柱并未造成冲击，可以避免陶瓷型芯柱发生位移或断裂。
15、(3)在本专利技术所提供的压型模具中，通过设置顶出机构，方便将成型后的蜡模顶出。
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1.一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，包括自下而上依次设置的定位板(1)、下模板(2)、上模板(3)和压板(5)；
2.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述陶瓷型芯盘(7)的外周面上一体成型有定位凸块(7b)，在所述下模板(2)的环形沉槽的侧壁上设置有定位缺口(2b)；所述定位凸块(7b)卡在所述定位缺口(2b)内。
3.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述陶瓷型芯柱(6)上设置有轴向限位缺口(6a)；在所述定位板(1)上设置有两个滑槽(1b)，并在滑槽(1b)上滑动安装有滑块(8)，在滑块(8)上固接有半环体(9)，所述半环体(9)的内孔面上一体成型有卡接缘板(9a)；
4.如权利要求3所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述滑块(8)的顶面上一体成型有凸起块(8a)，并在凸起块(8a)上设置有斜面；在所述上模板(3)上通过螺钉连接楔形块(10)；在所述下模板(2)上设置有方形孔(2c)；当上模板(3)与下模板(2)合模时，所述楔形块(10)穿过方形孔(
5.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述下模板(2)的上表面、上模板(3)的下表面分别设置有进蜡槽(11)；在下模板(2)的上表面、上模板(3)的侧面分别设置注蜡口(12)；注蜡口(12)与进蜡槽(11)相连通；上模板(3)的型腔通过三处连接槽(13)所述进蜡槽(11)连通；所述进蜡槽(11)呈半圆形状，并分别与下模板(2)、上模板(3)的型腔同心设置，且位于下模板(2)、上模板(3)的型腔的外侧。
6.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述上模板(3)的型腔顶壁上均布有三处扇形沉槽(3a)，用于成型蜡模上的扇形凸起(104)；在上模板(3)的顶面上设置有排气槽(3d)；所述排气槽(3d)与扇形沉槽(3a)之间通过排气孔(3b)连通，并在排气孔(3b)内塞有透气塞(3c)。
7.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述下模板(2)、定位板(1)、以及芯柱插座(5)上分别均布有三个扇形孔用于成型蜡模上的内浇道(103)。
8.如权利要求7所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述定位板(1)的下方间隔设置有底板(14)，底板(14)与所述定位板(1)之间设置有两块支撑板(15)；插销(16)自下而上贯穿底板(14)、支撑板(15)后插设在所述定位板(1)上；
9.如权利要求8所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，所述顶出机构还包括安装在组合板(17)上的第一顶针(22)和第二顶针(23)；
10.如权利要求8所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，所述顶出机构还包括安装在组合板(17)上的四根导向柱(24)和一根中心顶杆(25)；四根导向柱(24)分别安装在所述组合板(17)的四角位置处，导向柱(24)的上端向上延伸并插设在定位板(1)、下模板(2)的导向孔内；
...【技术特征摘要】
1.一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，包括自下而上依次设置的定位板(1)、下模板(2)、上模板(3)和压板(5)；
2.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述陶瓷型芯盘(7)的外周面上一体成型有定位凸块(7b)，在所述下模板(2)的环形沉槽的侧壁上设置有定位缺口(2b)；所述定位凸块(7b)卡在所述定位缺口(2b)内。
3.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述陶瓷型芯柱(6)上设置有轴向限位缺口(6a)；在所述定位板(1)上设置有两个滑槽(1b)，并在滑槽(1b)上滑动安装有滑块(8)，在滑块(8)上固接有半环体(9)，所述半环体(9)的内孔面上一体成型有卡接缘板(9a)；
4.如权利要求3所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述滑块(8)的顶面上一体成型有凸起块(8a)，并在凸起块(8a)上设置有斜面；在所述上模板(3)上通过螺钉连接楔形块(10)；在所述下模板(2)上设置有方形孔(2c)；当上模板(3)与下模板(2)合模时，所述楔形块(10)穿过方形孔(2c)后，楔形块(10)的斜面与凸起块(8a)的斜面配合，推动两个滑块(8)在滑槽内向内滑动。
5.如权利要求1所述的一种空心叶片铸件蜡模的压型模具，其特征在于，在所述下模板(2)的上表面、上模板(3)的下表面分别设置有进蜡槽(11)；在下模板(2)的上表面、上模板(3)的侧面分别设置注蜡口(12)；注蜡口(12)与进蜡槽(11)相连通；上模板(3)的型腔通过三处连接槽(13)...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙淇伦，杨道定，张波，鲜兴龙，
申请(专利权)人：贵州安吉航空精密铸造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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