[发明专利]一种多叶组导叶精铸模具的收缩率设计方法

说明书

技术领域

本发明属于熔模精密铸造技术领域，特别涉及一种多叶组导叶精铸模具的收缩率设计方法。

背景技术

以往多叶组导叶精铸模具收缩率的设定方法都是在不同的方向上采用统一的综合收缩率。实际生产过程中，不同长度的蜡料对应的收缩率是不同的，传统方法只适用于在各个方向上尺寸结构相差不大的铸件。

对于超细长的多叶组导向叶片，在不同方向上尺寸结构相差悬殊，采用单一综合收缩率的方法是不合理的，导致铸件尺寸超差。在保证流道面尺寸和叶身型面尺寸的前提下，会引起铸件通道面积偏大。所做的模具无法返修，只能通过慢慢调试的方法重新设计模具模块或重新设计模具来解决该种超差问题，延长了模具定型和产品研制周期并且增加了研制费用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种多叶组导叶精铸模具的收缩率设计方法，采用该方法设计制造蜡模模具时，在尺寸相差悬殊的L、D、R(见假定的收缩方向)三个方向上设定相应收缩率，解决了因以往只采用单一收缩率而导致的多叶组导向叶片铸件通道面积超差问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案包括以下步骤：

1)假设参数

假设，一种多叶组导向叶片有K个叶片，上缘板和下缘板所在圆周的半径分别为R₂和R₁，上缘板和下缘板的宽度均为D，两叶片间的夹角为α，且(K-1)α＜45°；

2)假定收缩方向

根据多叶组导向叶片的尺寸结构特征，假定多叶组导向叶片的收缩方向分为L方向、D方向和R方向，其中，L方向为上、下缘板的弧度方向，D方向为上、下缘板的宽度方向，R方向为叶片的长度方向；

3)收缩率大小的选定

根据实际生产过程中现场蜡料的特性，不同长度选用相对应的收缩率；

4)收缩率设定

在设计制作多叶组导叶精铸模具时，各方向上的收缩分别按以下方式设定：

D方向上：上、下缘板宽度方向上放大ψ4；

R方向上：叶身长度方向上放大ψ₁，即R₁变为(1+ψ₁)R₁，R₂变为(1+ψ₁)R₂，叶片间的夹角α不变；

L方向上：放大之前使多叶组导向叶片的中心轴线与坐标轴Z轴重合，上缘板弧度方向上放大ψ₂，下缘板弧度方向上放大ψ₃；

设AB表示多叶组导向叶片的中心轴线，与坐标轴Z轴重合；A₁B₁表示R方向上放大后的多叶组导向叶片中的一个叶片；β表示A₁B₁方向上的叶片与多叶组导向叶片中心轴线的夹角；A₁′B₁′表示叶片A₁B₁在L方向上放大后的尺寸形状；计算下缘板A₁点在L方向上放大后，从A₁到A₁′的偏置角度Δα₁以及上缘板B₁点在L方向上放大后，从B₁到B₁′的偏置角度Δα₂。

所述的步骤3)中，不同长度相对应的收缩率为：

叶片长度L＝R₂－R₁，对应收缩率为ψ₁；

上缘板弧长L₂＝KαR₂,对应收缩率为ψ₂；

下缘板弧长L₁＝KαR₁,对应收缩率为ψ₃；

上、下缘板宽度为D，对应收缩率为ψ₄。

所述的步骤4)中，计算和的具体方法是：

计算Δα₁和Δα₂，由