[发明专利]一种长度650mm以上大型薄壁铸件浇注系统

说明书

一种长度650mm以上大型薄壁铸件浇注系统，包括浇口杯、主浇道、横浇道、楔形冒口、零件蜡模及排气与辅助支撑；主浇道竖直固连在浇口杯底端，横浇道水平固连在主浇道侧部，横浇道数量若干，若干横浇道沿主浇道长度方向均匀分布；零件蜡模位于横浇道外侧，零件蜡模与主浇道平行设置，零件蜡模与横浇道之间通过楔形冒口相固连；浇口杯与横浇道之间通过若干排气与辅助支撑固定连接；零件蜡模背面设有若干矩形内冒口，若干矩形内冒口沿零件蜡模长度方向呈三列分布，中间列矩形内冒口与零件蜡模正面主肋正对，左右列矩形内冒口对称分布在中间列矩形内冒口两侧且与零件蜡模边缘相邻；零件蜡模正面凸耳均有零件蜡模背面中间列中的一个矩形内冒口与之正对。

技术领域

本发明属于航空发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种长度650mm以上大型薄壁铸件浇注系统。

背景技术

某航空发动机尾喷口的扩张密封片，铸件长度为650mm，宽度为126mm，最小壁厚仅为1mm，且最小壁厚面积占到铸件底板面积的72％，属于典型的平板类大型薄壁件，其具有大平面多筋条的结构特征，同时具有不均匀分布的安装座、凸台、加强筋等结构，而且铸件薄厚过渡不均，并且存在较多热节，易产生疏松缺陷，其采用的Ni₃Al基金属间化合物，与传统的铸造高温合金相比，流动性差，由于铸件长度过长，导致铸造过程中的浇注充型时间上，从而进一步导致其易出现疏松、欠注及热裂纹等冶金缺陷。当采用传统的浇注系统进行零件的熔模铸造时，铸件的报废率高，导致母合金的消耗量大，单台发动机交付周期长，铸件生产过程中因缺陷导致的无用工时多，不但降低了生产效率，也增加了生产成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种长度650mm以上大型薄壁铸件浇注系统，已成功应用于某航空发动机尾喷口的长度650mm以上扩张密封片铸件的生产，有效降低了铸件的疏松、欠注及热裂纹等冶金缺陷，将铸件产品合格率大幅度提升了30％，显著降低了母合金的消耗量，有效缩短了单台发动机的交付周期，大幅度降低了铸件生产过程中因缺陷导致的无用工时，显著降低了生产成本，进一步提高了生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种长度650mm以上大型薄壁铸件浇注系统，包括浇口杯、主浇道、横浇道、楔形冒口、零件蜡模及排气与辅助支撑；所述主浇道竖直固连在浇口杯底端，所述横浇道水平固连在主浇道侧部，横浇道数量若干，若干横浇道沿主浇道长度方向均匀分布；所述零件蜡模位于横浇道外侧，零件蜡模与主浇道平行设置，零件蜡模与横浇道之间通过楔形冒口相固连；所述浇口杯与横浇道之间通过若干排气与辅助支撑固定连接。

在所述零件蜡模的背面设有若干矩形内冒口，若干矩形内冒口沿零件蜡模长度方向呈三列分布，中间列的矩形内冒口与零件蜡模正面的主肋正对，左右列的矩形内冒口对称分布在中间列的矩形内冒口两侧且与零件蜡模边缘相邻；所述零件蜡模正面凸耳均有零件蜡模背面中间列中的一个矩形内冒口与之正对，该矩形内冒口的横截面积大于凸耳在零件蜡模底板上的投影面积，且该矩形内冒口的横截面积为凸耳投影面积的1.1倍以上。

在与所述零件蜡模正面凸耳正对的若干矩形内冒口中，最顶部的矩形内冒口的长度为18～25mm，宽度为10～14mm，高度为0.2～0.5mm，其余矩形内冒口的长度为24～28mm，宽度为15～20mm，高度为0.2～0.5mm；所述零件蜡模正面的每根筋条均有零件蜡模背面的单行三个矩形内冒口与之正对，除去与零件蜡模正面凸耳正对的矩形内冒口外，其余矩形内冒口的长度为20～25mm，宽度为3～7mm，高度为0.2～0.5mm；相邻所述矩形内冒口之间的间距为20～50mm，位于左右列的矩形内冒口均与零件蜡模边缘的距离为5～10mm；在三列所述矩形内冒口中，除去最底端的两行矩形内冒口外，其他矩形内冒口中每一行的三个矩形内冒口均对齐分布，而底端的两行矩形内冒口中的单行三个矩形内冒口呈V形分布，V形夹角为120°～160°。