專利名稱：大型薄壁機(jī)匣件的整體精密鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精密鑄造方法領(lǐng)域，具體涉及一種大型薄壁機(jī)匣件的整體精密鑄造方 法。
背景技術(shù)：
航空發(fā)動(dòng)機(jī)中機(jī)匣類零件，直徑尺寸較大，一般在Φ800 mm以上，壁厚較薄，結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，合金材料為高溫合金。該類零件傳統(tǒng)的制造工藝為采用不同的加工工藝加工各個(gè)單 體零件，然后用焊接加工方法，組焊成整體機(jī)匣。這種機(jī)匣加工成型方法，大量占用生產(chǎn)資 源，加工周期長(zhǎng)，金屬材料浪費(fèi)大，成本高，零件重量重。某高溫合金機(jī)匣鑄件輪廓尺寸為Φ900πιπι，主體壁厚為2mm，內(nèi)外、環(huán)由多個(gè)2mm厚 的斜支板連接，并帶有多個(gè)15 40 mm厚的凸耳、凸臺(tái)，壁厚不均，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄件一次澆注 成型、內(nèi)部冶金質(zhì)量控制、大型薄壁件的尺寸保證等工藝難度相當(dāng)大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種大型薄壁機(jī)匣件的整體精密 鑄造方法，節(jié)省了生產(chǎn)成本，縮短成產(chǎn)周期，大幅提高機(jī)匣件的推重比。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是按如下步驟進(jìn)行
(1)首先設(shè)計(jì)出蠟?zāi)ｋ娔X模型，然后根據(jù)電腦模型制備出蠟?zāi)?，工藝參?shù)為蠟料溫度 68°C，注射壓力2 3 MPa，保壓時(shí)間180 200s ；
(2)把涂料涂在制好的蠟?zāi)１砻?，共?5層，每涂一層后在其表面撒砂，然后自然干 燥，最后進(jìn)行風(fēng)干，當(dāng)蠟?zāi)Ｍ恐恋?層涂料后，對(duì)涂料層進(jìn)行一次堵孔和掛網(wǎng)；
(3)涂料完畢后進(jìn)行脫蠟并燒結(jié)制成機(jī)匣件型殼；
(4)在1550 1570°C下澆注，澆注時(shí)間22 27秒，形成機(jī)匣澆注件；
(5)最后對(duì)機(jī)匣澆注件熱校形，首先對(duì)鑄件進(jìn)行劃線及三坐標(biāo)檢測(cè)，確定鑄件變形量和 變形部分，然后在校正胎具上找出鑄件的受力點(diǎn)，根據(jù)變形量的大小確定加載重量，在鑄件 進(jìn)行熱處理的同時(shí)進(jìn)行熱校正；
所述步驟(2)中的涂料中的粘接劑選用硅溶膠，1 7層粉料選用剛玉粉，8 15層粉 料選用剛玉粉或鋁礬土，撒砂材料1 2層選用80 #或100 #剛玉砂，3 7層選用46 #或 60 #的剛玉砂，8 15層選用16/24煤矸石砂。所述步驟(2)中的干燥，其中自干時(shí)間為1 2層干燥24 36h，3 7層干燥24 小時(shí)，8 15層干燥12 24小時(shí)，所有涂料層風(fēng)干時(shí)間4小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)及其有益效果是
采用高溫合金機(jī)匣整體精鑄的工藝方法一次鑄造成型，突破了發(fā)動(dòng)機(jī)薄壁環(huán)形件用焊 接方法成型的傳統(tǒng)工藝方法，縮短了加工周期，節(jié)約了大量的金屬原材料，提高了其性能， 增加了推重比，是發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一次重大改進(jìn)；
通過控制蠟?zāi)褐茀?shù)，保證蠟?zāi)３叽缇?，在型殼制造過程，通過強(qiáng)化、堵孔、套網(wǎng)等方法，制造高強(qiáng)度的型殼，滿足高溫合金液澆注的需求，調(diào)整鑄件的澆注方案、調(diào)配澆注工 藝參數(shù)，保證鑄件的成型及較好的內(nèi)部冶金質(zhì)量，在鑄件熱處理的同時(shí)，對(duì)鑄件加載，進(jìn)行 鑄件熱校型，使鑄件尺寸滿足要求，最終生產(chǎn)出冶金、尺寸符合要求的整體機(jī)匣精鑄件；
在制殼過程中采用鋼絲編網(wǎng)，然后在制殼到一定層數(shù)后，將網(wǎng)套掛在型殼上，加固型 殼，提高強(qiáng)度，對(duì)澆注過程中的型殼脹裂、跑火起到了良好的防護(hù)作用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施 例
本實(shí)施例制備的某高溫合金機(jī)匣鑄件輪廓尺寸為Φ900πιπι，主體壁厚為2mm，內(nèi)外、環(huán) 由多個(gè)2mm厚的斜支板連接，并帶有多個(gè)15 40 mm厚的凸耳、凸臺(tái)，具體的制備工藝步驟 如下
(1)首先采用UG快速成型技術(shù)設(shè)計(jì)出蠟?zāi)ｋ娔X模型，然后根據(jù)電腦模型制備出蠟?zāi)＃?蠟料溫度68°C，注射壓力2 MPa ；保壓時(shí)間180s ；
(2)把涂料涂在蠟?zāi)１砻?，共?5層，具體工藝參數(shù)為，涂料料漿中的粘接劑選用硅溶 膠，1 7層粉料選用剛玉粉，8 15層粉料選用剛玉粉或鋁礬土，撒砂材料1 2層選用 80 #或100 #剛玉砂，3 7層選用46 #或60 #的剛玉砂，8 15層選用16/ 煤矸石 砂，干燥參數(shù)中自干時(shí)間中的1 2層干燥M 36h，3 7層干燥M小時(shí)，8 15層干燥 12 M小時(shí)，所有涂料層風(fēng)干時(shí)間4小時(shí)；涂料7層后先用80 Γ 00#的剛玉砂將孔填滿， 然后使用鋁礬土粉和硅溶膠攪拌成膏狀，將孔端頭封閉后進(jìn)行干燥，再使用Φ 0. 5mnT Φ 3mm 的金屬絲在型殼表面交錯(cuò)纏繞成網(wǎng)格狀，網(wǎng)格尺寸15mnTl00mm ；
(3)涂料完畢后進(jìn)行脫蠟并燒結(jié)制成機(jī)匣件型殼；
(4)在1550下澆注，澆注時(shí)間22秒，形成機(jī)匣澆注件；
(5)最后對(duì)機(jī)匣澆注件熱校形，首先對(duì)鑄件進(jìn)行劃線及三坐標(biāo)檢測(cè)，確定鑄件變形量和 變形部分，然后在校正胎具上找出鑄件的受力點(diǎn)，根據(jù)變形量的大小確定加載重量，在鑄件 進(jìn)行熱處理的同時(shí)進(jìn)行熱校正。實(shí)施例2
(1)首先采用UG快速成型技術(shù)設(shè)計(jì)出蠟?zāi)ｋ娔X模型，然后根據(jù)電腦模型制備出蠟?zāi)＃?蠟料溫度68°C，注射壓力3 MPa ；保壓時(shí)間200s ；
(2)把涂料涂在蠟?zāi)１砻妫餐?5層，具體工藝參數(shù)為，涂料料漿中的粘接劑選用硅溶 膠，1 7層粉料選用剛玉粉，8 15層粉料選用剛玉粉或鋁礬土，撒砂材料1 2層選用 80 #或100 #剛玉砂，3 7層選用46 #或60 #的剛玉砂，8 15層選用16/24煤矸石 砂，干燥參數(shù)中自干時(shí)間中的1 2層干燥M 36h，3 7層干燥M小時(shí)，8 15層干燥 12 M小時(shí)，所有涂料層風(fēng)干時(shí)間4小時(shí)；涂料7層后采用堵孔和掛網(wǎng)的方法對(duì)涂料層進(jìn) 行強(qiáng)化；
(3)涂料完畢后進(jìn)行脫蠟并燒結(jié)制成機(jī)匣件型殼；
(4)在1570°C下澆注，澆注時(shí)間27秒，形成機(jī)匣澆注件；
(5)最后對(duì)機(jī)匣澆注件熱校形，首先對(duì)鑄件進(jìn)行劃線及三坐標(biāo)檢測(cè)，確定鑄件變形量和 變形部分，然后在校正胎具上找出鑄件的受力點(diǎn)，根據(jù)變形量的大小確定加載重量，在鑄件進(jìn)行熱處理的同時(shí)進(jìn)行熱校正。
權(quán)利要求
1.一種大型薄壁機(jī)匣件的整體精密鑄造方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行(1)首先設(shè)計(jì)出蠟?zāi)ｋ娔X模型，然后根據(jù)電腦模型制備出蠟?zāi)?，工藝參?shù)為蠟料溫度 68°C，注射壓力2 3 MPa，保壓時(shí)間180 200s ；(2)把涂料涂在制好的蠟?zāi)１砻?，共?5層，每涂一層后在其表面撒砂，然后自然干 燥，最后進(jìn)行風(fēng)干，當(dāng)蠟?zāi)Ｍ恐恋?層涂料后，對(duì)涂料層進(jìn)行一次堵孔和掛網(wǎng)；(3)涂料完畢后進(jìn)行脫蠟并燒結(jié)制成機(jī)匣件型殼；(4)在1550 1570°C下澆注，澆注時(shí)間22 27秒，形成機(jī)匣澆注件；(5)最后對(duì)機(jī)匣澆注件熱校形，首先對(duì)鑄件進(jìn)行劃線及三坐標(biāo)檢測(cè)，確定鑄件變形量和 變形部分，然后在校正胎具上找出鑄件的受力點(diǎn)，根據(jù)變形量的大小確定加載重量，在鑄件 進(jìn)行熱處理的同時(shí)進(jìn)行熱校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型薄壁機(jī)匣件的整體精密鑄造方法，其特征在于所述 步驟(2)中的涂料中的粘接劑選用硅溶膠，1 7層粉料選用剛玉粉，8 15層粉料選用剛 玉粉或鋁礬土，撒砂材料1 2層選用80 #或100 #剛玉砂，3 7層選用46 #或60 #的 剛玉砂，8 15層選用16/24煤矸石砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型薄壁機(jī)匣件的整體精密鑄造方法，其特征在于所述 步驟(2)中干燥，其中自干時(shí)間為1 2層干燥24 36h，3 7層干燥24小時(shí)，8 15層 干燥12 24小時(shí)，所有涂料層風(fēng)干時(shí)間4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及精密鑄造方法領(lǐng)域，具體涉及一種大型薄壁機(jī)匣件的整體精密鑄造方法。本發(fā)明節(jié)省了生產(chǎn)成本，縮短成產(chǎn)周期，大幅提高機(jī)匣件的推重比。技術(shù)方案是首先設(shè)計(jì)出蠟?zāi)ｋ娔X模型，然后根據(jù)電腦模型制備出蠟?zāi)?，工藝參?shù)為蠟料溫度68℃，注射壓力2～3MPa，保壓時(shí)間180～200s；然后把涂料涂在制好的蠟?zāi)１砻?，共?5層，每涂一層后在其表面撒砂，然后自然干燥，最后進(jìn)行風(fēng)干，當(dāng)蠟?zāi)Ｍ恐恋?層涂料后，對(duì)涂料層進(jìn)行一次堵孔和掛網(wǎng)；涂料完畢后進(jìn)行脫蠟并燒結(jié)制成機(jī)匣件型殼；在1550～1570℃下澆注，澆注時(shí)間22～27秒，形成機(jī)匣澆注件；最后對(duì)機(jī)匣澆注件熱校形。
文檔編號(hào)B22C3/00GK102091757SQ201010614898
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者屠曉林, 楊樹林, 梁巖, 王鐵軍, 陳震 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司