空心構件模型的制造方法技術

帶有內芯用來造空心構件的模由下列部分組成：一個具有一個或多個第一自定位細部的第一半模；一個具有一個或多個第二自定位細部的第二半模；及設置得與該一個或多個第一自定位細部和該一個或多個第二自定位細部接觸的一個或多個芯。該模的制造方法包括下列步驟：制造一個具有一個或多個第一自定位細部的第一步驟；制造一個具有一個或多個第二自定位細部的第二半模；提供一個或多個芯；在該一個或多個芯的周圍使該一個或多個第一自定位細部與該一個或多個第二自定位細部接合而裝配成該模。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及空心構件的制造，特別是涉及空心構件模型的制造。
技術介紹
在失蠟鑄造過程中，要生產的構件先被復制成蠟模。通常將數個蠟模一起裝配在一株澆注系統蠟樹上形成一個簇狀物或蠟型組合件。將該蠟型組合件浸沒在陶瓷漿液內，漿液在滴去水后很快膠凝，將增強的耐火材料微粒撒布在陶瓷漿液覆蓋的蠟型組合件上，耐火材料微粒與漿液覆蓋粘結在該蠟型組合件上產生一個陶瓷層。重復進行這個過程好幾次以便在該蠟型組合件是產生多個陶瓷層。然后將蠟熔化掉，留下的陶瓷殼型便可具有一個內部空腔，其形狀與原來的蠟簇相同。這個陶瓷殼型被稱為熔模鑄型。在高溫下焙燒該鑄型以便去除所有殘余蠟屑使該陶瓷殼型純凈同時使它硬化。然后將該陶瓷殼型轉移到澆注爐旁，該爐可在真空條件或在大氣條件下操作。于是將一份熔化金屬澆注到該陶瓷殼型內使該殼型冷卻至室溫，此后除去該陶瓷殼型便可剩下鑄成的構件。在空心構件的失蠟鑄造中，空心構件的蠟模是用蠟噴射到一個型模(patterndie)內產生的，該型模具有一個或多個位在其內的預成形的陶瓷芯。該型模具有成形的表面，而該陶瓷芯用支撐如間隔件、芯撐等與型模的這些成形表面間隔開，借以確保在型模表面和陶瓷芯表面之間有一個正確的厚度間隙。典型的做法，在陶瓷芯上具有成形的突出部，該突出部定位在該型模內相應的成形孔內。結合使用突出部和支撐，由于有精確定位的銷槽構造，可以防止陶瓷芯在型模內沿縱向移動。但由于陶瓷芯的大小和形狀有制造公差，而且陶瓷芯在制作過程中會扭曲，很難使陶瓷芯相對于型模表面的位置優化。由于陶瓷芯的扭曲，使陶瓷芯的某些表面細部對型模表面的優化特別困難，因為陶瓷芯的這些表面細部和成形突出部之間的關系會有很大的尺寸變化。陶瓷芯越大，扭曲越為明顯。配裝在芯上的支撐的定位是要確保使蠟得到正確的厚度。但在扭曲劇烈處負載施加在陶瓷芯的點上，支撐實際上會使陶瓷芯變形，同時陶瓷芯由于其成形的突出部位在型模的相應的成形孔內所造成的約束會力求改正其被扭曲的形狀。在極端的情況下，該應變可大到足夠使脆性的陶瓷芯斷裂，這樣就會使該蠟模報廢。即使該應變不足使陶瓷芯斷裂，也會在該陶瓷芯內產生剩余應變，當蠟從陶瓷殼型內被去除時，該應變會使該陶瓷芯彈回到其自由狀態，結果鑄出的渦輪葉片式渦輪導葉就會具有薄壁截面。隨著新構件中細部復雜性和水平的提高，這種方法越來越不健全了。因此，在制造具有薄壁復雜結構的空心構件的領域內尚有空間可以改進。本專利技術概述按照本專利技術，使用帶有內芯的蠟模制造空心構件的方法在廣義上包括制造一個具有一個或多個第一自定位細部的第一半模；制造一個具有一個或多個第二自定位細部的第二半模；提供一個或多個芯；使一個或多個第一自定位細部與一個或多個第二自定位細部在一個或多個芯的周圍接合而裝配成模。按照本專利技術，空心構件模型在廣義上包括一個具有一個或多個第一自定位細部的第一半模；一個具有一個或多個第二自定位細部的第二半模；及被設置得與該一個或多個第一自定位細部和該一個或多個第二自定位細部接觸的一個或多個芯。下面將在附圖和說明中示出本專利技術的一個或多個實施例的詳情。本專利技術的其他一些特點、目的和優點可從說明和附圖中及從權利要求中得到了解。附圖簡要說明附圖說明圖1為本專利技術的用來制造空心構件的帶有內芯的模的組合件，該模具有第一半模、第二半模、及設在其間與這些半模接觸的一個或多個芯。圖2為裝配好的圖1中的模。在各圖中，相同的標號指相同的元件。優選實施例詳細說明這里說明的空心構件蠟模及其制造方法可使芯容易始終如一地放置和定位在蠟模內。另外，由于該芯沒有受到蠟的噴射壓力，造成的空心構件的尺寸也有保證。現在參閱圖1和2，其中示出一個空心構件的蠟模被裝配成最終形式。一般地說，第一半模10具有可與一個或多個芯14對準的一個或多個第一自定位細部12。第一自定位細部12可具有這樣的實體細部，它們即使不能與芯14的實體細部的全部，至少也能與其一部分互補。最好第一自定位細部12與芯14這樣互補，使該芯14能被設置在該第一自定位細部12之內。第二半模16也可具有可與芯14對準的一個或多個第二自定位細部，第二自定位細部也可具有這樣的實體細部，它們即使不能與芯14的實體細部的全部，至少也能與其一部分互補。最好第二自定位細部18與芯14這樣互補，使該芯14能被設置在該第二自定位細部18之內。自定位細部12、18可以是陽的細部、陰的細部或陽、陰細部的結合。一旦第一半模10、一個或多個芯14、和第二半模16都被對準，這兩個半模10、16就可結合在一起形成一個具有中空內部的構件的蠟模如圖2所示。例如，如圖1所示，第二半模16可具有陽的自定位細部以便使第二半模16與一個或多個芯14結合并沿著箭頭22所指方向與具有互補的、陰的自定位細部的第一半模10接合。這些芯14被設置在半模10和16之間停留在第一自定位細部12和第二自定位細部18之內。然后用本行業一般技工都知的任何一種方法如焊接在兩個半模10、16的分離表面上和芯的出口處將該蠟模20密封。這時，焊縫須被融合，這是本行業一般技工都知道的。只是為了闡明的目的，并不要作為對本專利技術的限制，所示芯14被設置在自定位細部12、18之內和兩個半模10、16之間。曾經設想自定位細部12、18可形成各種角度通過每一個半模10、16，這樣一個或多個芯就可分別被設置在各自定位細部12、18內與每一個半模12、18形成角度。還曾設想除了只是用兩個半模外，還可用由數件上下堆積而制成的層疊模。而且，當用較多件或大件來形成模塊時，可引用增添的自定位細部使各部件和各芯之間容易連接而不是單獨連接各芯。如所說明，具有中空內部的構件的蠟模20可包括一個第一半模10、一個第二半模16及設在其中的一個或多個芯14。每一半模分別形成空心構件蠟模的外形并可具有本行業一般技工所知的一種適宜承受典型鑄造過程操作條件的材料。芯14可具有本行業一般技工所知的一種適宜用于典型鑄造過程的陶瓷材料或耐熱金屬。適宜的陶瓷材料可包括，但并不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、含有以上至少一項的組合物等。適宜的耐熱金屬可包括，但并不限于鉬、鎢、含有以上至少一項的組合物等。只是為了闡明的目的，并不要作為對本專利技術的限制，由蠟模20形成的空心構件可以是一個渦輪發動機的構件如渦輪機的葉片或導葉。一個半模可形成渦輪機空心葉片或導葉用模的外凸的翼形表面。另一個半模可相似地形成渦輪機空心葉片或導葉用模的內凹的翼形表面。而芯可形成渦輪機空心構件用模的內部形狀。例如，該芯可具有一個外凸的翼形表面和一個內凹的翼形表面。我們考慮，這里說明的方法和造成的模實際上可被應用到任何一個要鑄造空心薄壁構件的工業。應該懂得本專利技術并不限于本文所說明和圖示的，本文所說明和圖示的只是用來闡明實現本專利技術的最佳模式，其中零件的形狀、大小、布置和操作的細節都可修改。本專利技術理應包括所有這種修改，它們是在權利要求書限定的精神和范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用帶有內芯的蠟模制造空心構件的方法，包括如下步驟：制造一個具有一個或多個第一自定位細部的第一半模；制造一個具有一個或多個第二自定位細部的第二半模；提供一個或多個芯；及在所說一個或多個芯的周圍使所說一個或多個第一自定位細部與所說一個或多個第二自定位細部接合而裝配成該模型。

【技術特征摘要】
US 2005-10-3 11/2425271.一種利用帶有內芯的蠟模制造空心構件的方法，包括如下步驟制造一個具有一個或多個第一自定位細部的第一半模；制造一個具有一個或多個第二自定位細部的第二半模；提供一個或多個芯；及在所說一個或多個芯的周圍使所說一個或多個第一自定位細部與所說一個或多個第二自定位細部接合而裝配成該模型。2.權利要求1的方法，其特征在于裝配步驟包括將所說一個或多個第一自定位細部與所說一個或多個第二自定位細部的每一個互補地接合。3.權利要求1的方法，其特征在于提供步驟包括提供一個或多個耐熱金屬芯。4.權利要求1的方法，其特征在于提供步驟包括提供一個或多個陶瓷芯。5.權利要求1的方法，其特征在于裝配步驟包括使所說一個或多個第一自定位細部與所說一個或多個芯對準；使所說一個或多個第二自定位細部與所說一個或多個芯對準；使所說第一半模與所說第二半模對準；及安排所說第一半模與所說一個或多個芯和所說第二半模接觸。6.權利要求1的方法，其特征在于還包括下列步驟在所說一個或多個芯的周圍焊接所說第一半模和所說第二半模；及混合焊接形成的焊縫。7.權利要求6的方法，其特征在于焊接方法為蠟焊。8.權利要求6的方法，其特征在于融合步驟包括將所說焊縫融合以使一個或多個芯的出口處和在所說第一半模和所說第二半模之間形成的分離表面密封。9.權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：MK特爾金頓，SJ布利德，JJ小馬欽，LD肯納德，CR維爾納，
申請(專利權)人：聯合工藝公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]