[发明专利]一种高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法

权利要求书

1.一种高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，该方法包括熔模制备模拟、熔模制备、熔模修复、铸件浇注系统设计、带浇注系统的熔模制备、型壳制备、铸件浇注、一次吹砂、酸洗、二次吹砂和表面抛光，对铸件表面吹砂后的区域进行检测，取点位置包括吹砂区域的外部、中部和内部，取点的数量根据吹砂区域大小决定，随机取点；取点位置的表面粗糙度数值符合当前级别粒度对应的表面粗糙度数值时，为合格，统计取点位置的合格率，当合格率≥70％时，可进行下一级别的粒度；

当统计的取点位置的表面粗糙度数值符合下一级粒度对应的表面粗糙度数值并且合格率≥70％时，可进行越级吹砂，直至表面粗糙度达到要求；

当铸件经过200～250目吹砂后，表面粗糙度合格率≥70％进入下一工序；熔模制备模拟过程如下：

(a)根据铸件的三维模型，设计熔模模型和模具模型；

(b)采用数值模拟软件进行面网格和体网格划分，形成可用于模拟的带网格的熔模模型和模具模型，所述的面网格和体网格的边长≤5mm；

(c)设定熔模模拟边界参数；

(d)设定熔模制备工艺参数，包括模具预热温度、熔模注射温度、熔模注射压力、熔模保压时间进行熔模制备过程模拟，评价表面流痕的尺寸和数量，并进行工艺参数优化；

(e)根据步骤(d)的模拟结果，观察熔模充型过程中，熔模在模具中的流动方向和充型顺序，通过改变模具注射口的设计位置，来改变熔模的流动和充型顺序，减少熔模紊流，平稳顺序充型，并制定模具注射口的设计位置及模具的设计方案；

(f)在步骤(e)确定的模具的设计方案的基础上，重复进行步骤(d)，根据步骤(d)的模拟结果预测熔模缺陷产生位置，通过调整步骤(d)的熔模制备工艺参数，将缺陷率降低10％以上。

2.根据权利要求1所述的高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，步骤(d)熔模制备的工艺参数包括：模具预热的温度为25～50℃，熔模注射温度为55～85℃，熔模注射压力为0.5～2MPa，熔模保压时间为150s～500s。

3.根据权利要求1所述的高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，模具预热时选择固定检测点进行模具温度检测，当熔模注射温度在50≤T_a65℃之间时，模具的预热温度控制在20≤T_b40℃之间，当熔模注射温度在65≤T_a85℃之间时，模具的预热温度控制在30≤T_b50℃之间。

4.根据权利要求1所述的高表面光洁度钛合金熔模制备精密铸件的制备方法，其特征在于，熔模修复，对于熔模上存在表面缺陷的位置进行修复，过程如下：

(g)将熔模需修复的位置修平；

(h)用砂纸打磨熔模修复位置，打磨时根据砂纸的粒度分三级进行，采用不同型号的砂纸对熔模表面修复区进行逐级打磨，先粗后细；

(i)清洗熔模。

5.根据权利要求4所述的高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，将熔模表面需修复的区域采用刷涂修复模料或者多次滴落修复模料的方式进行修复，使熔模表面的凹陷区域被修复模料填满或者熔模表面的凸起区域微熔化，然后将该熔模表面需修复的区域修平。

6.根据权利要求5所述的高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于：熔模表面需修复的区域的大小以表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓为基础，向外延伸一定尺寸；

当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似圆形，且最大直径d≤10mm时，熔模表面需修复区域的大小为表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓向四周延伸5～10mm；

当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似圆形，且最大直径d10mm时，熔模表面需修复区域的大小为表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓向四周延伸10～20mm；

当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似线形，以线形的短径方向最外轮廓向四周延伸5～10mm。