[发明专利]一种多型腔结构件的精密铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及精密铸造技术领域，特别地，涉及一种带有多个相同型腔的整体件的精密铸造方法。

背景技术

航空领域中存在许多带有多个相同型腔的整体零件，这些零件多由精密铸造成型，而且由于航空领域的零件精度要求都很高，一旦铸造过程中的任何环节存在问题都会造成零件的报废。

目前，多型腔结构件传统的精密铸造成型方法有两种：

一种是采用陶瓷型芯，将陶瓷型芯放入蜡模的制作模具中，压制蜡模；涂料并脱蜡形成外壳，然后熔炼浇注，清理型壳、脱除陶瓷型芯后获得结构件。为避免陶瓷型芯压型过程中偏芯而引起孔壁厚不均，形成多型腔的陶瓷型芯必须定位准确，所以蜡模压型模具非常复杂，实际操作也非常繁琐。另外，要求多个陶瓷型芯都具备较高的室温强度，这就必须进行专门的室温强化，以保证压制蜡模时任何一个型芯不断裂，型芯若有一个断裂则整个蜡模报废，必须返工，造成资源浪费和重复作业。

第二种是采用水溶羰芯成型，将制备的水溶羰芯放入蜡模模具中，压制蜡模；将水溶羰芯从蜡模中溶除；涂料并脱蜡形成外壳，然后熔炼浇注，获得结构件。相同地为避免蜡模压型过程中水溶羰芯偏芯而引起型腔壁厚不均问题，形成多型腔的水溶羰芯必须定位准确，所以蜡模压型模具也非常复杂，实际操作也非常繁琐。另外，该种方法无法成型较细较长的型腔，因为细长结构空间较窄，涂料时模壳强度还未达到浇注的强度就已经填满整个型腔，所以浇注时合金液将型腔内的壳型冲垮造成铸件漏钢报废。

发明内容

本发明目的在于提供一种多型腔结构件的精密铸造方法，以解决型芯在蜡模压制过程中型芯容易断裂、细长型腔涂料难度大易漏钢的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多型腔结构件的精密铸造方法，包括以下步骤：a、根据多型腔结构件的型腔结构设计制造陶瓷型芯的模具，并制备陶瓷型芯；b、所述多型腔结构件的型腔采用设于蜡模内的钢芯成型，根据所述多型腔结构件压制带型腔的蜡模并拆出钢芯；c、将所述陶瓷型芯放入所述蜡模的型腔内，所述蜡模的型腔开口部位用粘结蜡封闭所述陶瓷型芯与所述蜡模之间的间隙；d、对所述蜡模组合成组树，在所述组树外表面涂挂料浆，形成完全覆盖组树外表面并预留有至少一个用以浇注和/或排料的开口的型壳；e、对所述型壳进行烧结从所述型壳的开口将熔化的包含所述蜡模的组树脱出形成带开口的内空型壳；f、保持所述内空型壳的温度，将用于浇注铸造所述多型腔结构件的合金材料熔炼并浇注到所述内空型壳内并充满所述内空型壳；g、待到冷却后脱壳，切除所述结构件之外的组树部分；h、脱除所述陶瓷型芯形成所述多型腔结构件。

进一步地，步骤a中多型腔结构件的型腔为径向尺寸内小外大的直线型空腔或者弯曲型腔；步骤b中所采用的钢芯相应于多型腔结构件的型腔的结构也为直线型钢芯或者弯曲钢芯；步骤b中，钢芯从蜡模一侧整体脱模形成露出蜡模表面的槽形腔。

进一步地，步骤c中陶瓷型芯的外表面上压制有与槽形腔相匹配的盖板蜡模；将带有盖板蜡模的陶瓷型芯放入蜡模的槽形腔内，盖板蜡模与蜡模接触部位以及陶瓷型芯与蜡模之间的部位均用粘结蜡粘结封闭。

进一步地，陶瓷型芯的长度大于多型腔结构件的型腔长度，当陶瓷型芯放入到蜡模的型腔内时，陶瓷型芯从蜡模型腔的开口伸出到蜡模外部。

进一步地，多型腔结构件的型腔以及蜡模的型腔为细长结构的腔体。

进一步地，多型腔结构件至少带有一个细长结构的型腔。

进一步地，步骤f中，旋转内空成型模，使得进入到内空成型模内的合金熔液均匀分布于内空成型模的内腔中。

进一步地，内空成型模沿单向或者多向旋转。

进一步地，旋转内空成型模的同时浇注熔炼后的合金熔液，或者旋转内空成型模与浇注熔炼后的合金熔液交替进行。

进一步地，在内空成型模旋转前封闭内空成型模的开口。

本发明具有以下有益效果：