[发明专利]用于空心涡轮叶片熔模铸造的注蜡模具及其快速制造方法

摘要

一种用于空心涡轮叶片熔模铸造的注蜡模具及快速精确制造这种模具的方法。该模具由型腔模、型芯及附属结构组成，型腔模包括组合式结构的上模与下模，组成型腔模的各个型块块是由外部的铝模框、内部的铸造锌合金嵌体及包埋在嵌体中的随形冷却铜管构成的。型芯的纵向肋上装有可高温分解的型芯定位件，型芯的后缘肋上装有用于形成涡轮叶片后缘排气口的水溶芯块。型芯定位件与型腔模的配合精度是通过在型腔模内配研的方法保证的，水溶芯块与型腔模的配合精度是通过在型腔模内粘接的方法来保证的。本发明不仅制造成本低、周期短，而且能获得较高的蜡型精度与型芯定位精度。

主权项

一种用于空心涡轮叶片熔模铸造的注蜡模具，其特征是它主要由型腔模、型芯及附属结构组成，所述型腔模包括上模与下模，所述上模用于成形涡轮叶片的叶背形面，所述下模用于成形涡轮叶片的叶盆形面；所述上模与下模均为组合式结构，所述上模是由叶根型块、叶身型块与端盖板组成的，所述下模是由主型腔块与端盖板组成的；所述上模与下模的各个型块是通过首先铸造成形整体上模与下模，然后在线切割机床上将整体上模与下模切分为各个型块，再经过机械加工形成的；所述型腔模上模的叶根型块与叶身型块，以及型腔模下模的主型腔块，均是一种金属复合结构，它是由外部的铝合金模框、内部的铸造锌合金嵌体以及包埋在嵌体中的随形冷却铜管构成的；所述型芯包括陶瓷主型芯与安装在陶瓷主型芯上的型芯定位件及水溶芯块；所述陶瓷主型芯包含叶身部、叶根部以及用于将型芯装夹在型腔模中的伸长轴；所述陶瓷主型芯的叶身部包括纵向肋与横向连接肋；所述纵向肋至少包括前缘肋、后缘肋以及若干中间肋；所述陶瓷主型芯材料为多孔氧化铝陶瓷材料，采用陶瓷凝胶注模成形工艺进行制造；所述陶瓷主型芯的纵向肋上装有可高温分解的型芯定位件，所述型芯定位件的一面粘接到纵向肋上的凹孔中，另一面与型腔模内表面相接触；所述型芯定位件与型腔模的配合精度是通过在型腔模内进行配研的方法来保证的；所述型芯定位件材料为石墨，它能在800～1200℃温度下在空气中被完全烧失；所述型芯定位件的加工方法采用机械加工或采用石墨粉模压成型。