[发明专利]用于通过蜡模铸造来制造航空器涡轮机组叶片元件的壳模

说明书

技术领域

本发明涉及通过蜡模铸造技术的航空器机械加工叶片元件群簇制造的领域。每个叶片元件可以是包括多个叶片的扇体，诸如低压分配器扇体或者可替代地可以是单独的叶片，诸如压气机或涡轮机转子盘叶片。

本发明更具体地涉及群簇形壳模的设计，其中铸造金属以获得带有几个叶片的涡轮机组叶片元件。

本发明涉及所有类型的航空器涡轮发动机组，特别是涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。

背景技术

现有技术中使用蜡模铸造技术来同时制造几种航空器涡轮发动机组叶片元件，诸如分配器扇体或单独叶片，实际上是已知的。

作为一个提示，精确蜡模铸造在于通过注射到模具中制造每个期望叶片元件的蜡模。在也是由蜡制造的铸造浇口上组装这些模，该铸造浇口本身连接蜡金属分配器，以能够构成群簇，然后将该群簇浸渍在不同物质中以围绕着它形成大致均匀厚度的陶瓷壳模。

通过熔化蜡继续该方法，然后在陶瓷中留下它精确的型腔，通常通过安装在金属分配器上的浇口杯在该型腔内注入熔化的金属。冷却金属后，销毁壳模，分开金属部件和完成制造。

该技术具有尺寸精确，能够减少甚至去除一些机械加工操作的优点。此外，它产生了非常令人满意的表面外观。

更具体地，这样产生的壳模以致于上部铸件浇口安装在金属分配器周围，它们通过水平对准的第一端连接金属分配器。对其部件来说，它们的第二端连接上部供料环，该上部供料环也连通壳模叶片元件，更具体地连接这些元件的第一端部分，限定平台的型腔。

金属分配器不仅给上部铸件浇口供料，也给中间流道供料，其端部连接安装在其周围的下部铸件浇口。因此，水平对准的下部浇口的第一端连接中间流道，同时它的第二端连接下部供料环，该下部供料环连通壳模叶片元件，更具体地连通与第一端相对的这些元件的第二端，也限定平台的型腔。

尽管该方案迄今为止已经给出了令人完全满意的结果，然而该方案还是可以完善的，特别是在铸件精确性、铸件产量和铸件处理方面。

发明内容

因此，本发明的目的是针对上述缺点，与现有技术实施方式比较，提供至少部分解决方案。

为了达到此目的，本发明的一个目的是用于通过蜡模铸造来制造多个航空器涡轮机组叶片元件的壳模，其中所述群簇形壳模包括：

-多个壳模叶片元件，其中每个壳模叶片元件的目的是为了获得所述涡轮机组叶片元件之一，其中每个壳模叶片元件包括限定几个叶片的叶片部分；

-具有中心轴线的金属分配器；

-在金属分配器的中心轴线周围分布的多个金属铸件浇口，其中每个铸件浇口具有连接所述分配器的第一端。

根据本发明，设计所述的壳模以仅通过所述铸件浇口将金属引入到壳模叶片元件中，其中这些浇口中每个浇口都有连接所述壳模叶片元件中一个壳模叶片元件的第二端，该第二端在金属分配器中心轴线的方向上偏移所述第一端。

本发明首先值得注意地是它不再需要上部和下部供料环，它们以前是壳体。仅有直接地连接金属分配器的铸件浇口给壳模叶片元件供料，由于其减少的金属质量，这使得铸件产量相当可观地改善，以及冷却后铸件组织的处理也相当可观地改善了。当铸件浇口的数量优选地与壳模叶片元件的数量相同时，还进一步地改善了这些优点。在这种情况下，单个铸件浇口实际上与每个壳模叶片元件相关，所述每个壳模叶片元件包括限定几个叶片的叶片部分。因此，本发明值得注意得是它比叶片总数具有更少的铸件浇口。

此外，由于本发明特定的特别结构，金属必须沿着分配器的输出和壳模叶片元件的输入之间更短的路径通过。因此，金属经受了更少的热损失效应，并且其流动性增加，其有利的结果是穿透到浅厚度的型腔中区域的改善能力。这产生了铸件金属的改善的铸件精确性，改善的冶金学坚固性和特别地减少的收缩。

通过铸件浇口的倾斜也增加了金属进入到壳模叶片元件中的速度，这是由于它们的端部在分配器主轴线方向上的偏移所引起的。应该注意在分配器主轴线方向上该倾斜所引起的另外的阻碍由以前所存在的下部环和下部浇口的除去而部分或全部地被补偿了。

最后，下部和上部供料环的去除预防了铸造后所获得的涡轮机组叶片元件的这两个环之间的施加应力。因此，降低了这些元件损坏的风险。