[发明专利]使用储热器铸造零件的方法、此类方法所使用的浇口以及由此制作出的铸件

说明书

本发明公开了一种铸件、模具和用于生产铸件的方法。所述铸件可具有小热质量区域和大热质量区域。所述方法可包括：提供铸件，所述铸件具有工作产品以及接合至并悬挂在所述工作产品上方、在所述小热质量区域与所述大热质量区域之间的附件；以及使用所述附件可控制地冷却所述工作产品。

相关申请交叉引用

本申请是要求2012年10月1日提交的美国临时专利申请号61/708,565的35 USC §119(e)权益的非临时申请。

技术领域

本公开总体上涉及零件铸造，并且更具体地涉及一种利用通过使用牺牲材料而改进的传热的方法、模具和铸件。

背景技术

铸造零件具有许多工业应用。例如，许多航空航天部件诸如燃气涡轮发动机中使用的那些使用填充有熔融金属的模具形成。模具是以零件所需形状来形成以使得当熔融金属冷却和硬化、并且模具移除时，形成了所需形状的零件。通常，当所需形状通过其它方法形成起来复杂、或尤其难以形成时，则将铸造用作为形成零件的主要方法。

虽然是有效的，但是铸造零件常常具有小热质量区域(诸如相对薄的区段)和大热质量区域(诸如相对厚的区段)。因此，此类铸件可在冷却工艺期间由于可存在于小热质量区域与大热质量区域之间的大温差而经受撕裂。这必然地导致铸件废弃、生产率的损失、和盈利率的损失。因此，需要更好工艺。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种铸造工作产品的方法。所述方法包括：生产铸件，所述铸件具有工作产品以及从工作产品延伸并悬挂在所述工作产品上方的牺牲附件；以及使用牺牲附件可控制地冷却工作产品。

在另一改进中，所述方法还包括在工作产品冷却之后，将牺牲附件从工作产品移除。

在另一改进中，工作产品包括小热质量区域和大热质量区域，并且所述方法还包括将牺牲附件定位在小热质量区域与大热质量区域之间。

在另一改进中，小热质量区域是燃烧器面板的中跨，并且大热质量区域是燃烧器面板的螺柱，并且所述方法包括将附件悬挂在中跨上方。

在另一改进中，所述方法还包括：形成模具，所述模具包括呈工作产品的形状的空腔和呈牺牲附件的形状的空腔；以及将熔融金属倒入模具空腔中。

在另一改进中，所述方法还包括由陶瓷形成模具。

根据本公开的另一方面，所述方法还包括：形成呈铸件的形状的模子(pattern)；利用熔模材料来涂覆模子；以及将模子从熔模材料中移除。

在一个改进中，所述方法还包括形成蜡模。

根据本公开的另一方面，公开一种模具，所述模具可包括：工作产品模具，所述工作产品模具限定小热质量空腔和大热质量空腔；以及牺牲材料模具，所述牺牲材料模具限定附件空腔，所述附件空腔被定位在工作产品空腔上方、在小热质量空腔与大热质量空腔之间。

在一个改进中，牺牲模具还包括浇口空腔。

在另一改进中，模具是陶瓷的。

在另一改进中，工作产品是用于燃气涡轮发动机的燃烧器面板。

在又一改进中，小热质量空腔形成燃烧器面板的中跨，并且大热质量空腔形成燃烧器面板的螺柱。

根据本公开的另一方面，一种铸件具有大热质量区域和小热质量区域，并且所述铸件通过包括以下项的方法形成：形成具有工作产品空腔和牺牲空腔的模具，牺牲空腔在工作产品空腔上方、在小热质量区域与大热质量区域之间延伸；利用熔融金属填充模具；以及使用牺牲空腔中的熔融金属可控制地冷却工作产品空腔中的熔融金属。

在一个改进中，铸件是燃气涡轮发动机的燃烧器面板。