一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于鑄造技術領域，具體涉及一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯。
【背景技術】
[0002]為了追求更高的氣體冷卻效果，葉片的空心結構也越來越復雜，在這個冷卻結構中存在縱橫交錯的換熱肋、擾流柱、各種溝槽及氣膜孔結構。通常燃氣輪機葉片采用精密鑄造方法制備，復雜空心結構采用陶瓷型芯來形成。如圖1所示，該空心燃機葉片在排氣邊附近均布37個直徑為Φ 1.5_的細孔，設計圖要求該37個小孔精密鑄造而成。該陶瓷型芯由于結構的復雜性使得其在壓制及燒結過程中，在尺寸相差懸殊處，即37個直徑為Φ 1.5_的圓柱部位非常容易斷裂，這使得陶瓷型芯的合格率幾乎為零，嚴重地制約了葉片的研制進度。因此，如何解決陶瓷型芯成品率的問題，顯得格外重要。
【發明內容】
[0003]針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，可顯著降低陶瓷性芯的制造難度，有效控制陶瓷型芯的尺寸，減少尺寸相差懸殊處的斷裂，提高陶瓷型芯的合格率。本實用新型的技術方案如下:
[0004]—種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，由彎月形陶瓷型芯和空心管組成，彎月形陶瓷型芯和空心管之間通過高溫膠連接;所述彎月形陶瓷型芯橫截面為彎月形，內設空心內板，前后曲面均布有數量相同的兩列凹槽，前曲面上還設有一列均勻分布的盲孔，上部設有小圓柱/圓臺定位頭和楔形結構定位頭，下部設有中圓柱/圓臺定位頭和大圓柱/圓臺定位頭;所述空心內板位于同一曲面上兩列凹槽的中間;所述空心管為石英玻璃管或者陶瓷管，其中一端沿周邊倒圓角R0.25?R0.5，長度為13?26mm，外徑為Φ 1.45?2.95mm，內徑為Φ 0.5?1.5mm，空心管數量與盲孔數量相同。
[0005]所述彎月形陶瓷型芯和空心管之間通過高溫膠連接，是將空心管沿周邊倒圓角R0.25?R0.5的一端插入彎月形陶瓷型芯的盲孔中通過高溫膠連接。
[0006]所述盲孔的頂錐角為0°，數量為25?37個，直徑為Φ 1.5?3mm，深度為8?10mm，盲孔的相對位置與燃機葉片鑄件上的通孔位置相同。
[0007]所述用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯的制備方法，按照以下工藝步驟進行:
[0008](I)按照鑄件上通孔的位置，在未設盲孔的彎月形陶瓷型芯前曲面上均布25?37個直徑為Φ 1.5?3mm，深度為8?1mm的細孔，細孔的頂錐角為0° ；
[0009](2)在彎月形陶瓷型芯的細孔中插入25?37根直徑為Φ 1.5?3mm的圓柱形鋼芯，且所有圓柱形鋼芯的最高端突出彎月形陶瓷型芯內腔型面8?10mm，壓制彎月形陶瓷型芯；
[0010](3)抽出25?37根圓柱形鋼芯，去除上模，取出彎月形陶瓷型芯，則在彎月形陶瓷型芯的前曲面形成25?37個直徑為Φ 1.5?3mm，深8?1mm的盲孔；
[0011](4)將彎月形陶瓷型芯裝罐，經過燒結、高低溫強化后待用；
[0012](5)選擇與盲孔相同數量的其中一端沿周邊倒圓角R0.25?R0.5，外徑為Φ 1.45?2.95mm,內徑為Φ0.5?1.5_，長度為13?26mm的空心石英玻璃管或陶瓷管，將沿周邊倒圓角R0.25?R0.5的一端蘸高溫膠，插入至彎月形陶瓷型芯盲孔中，并用夾具固定石英玻璃管或陶瓷管的位置，得到鑲嵌組合式陶瓷型芯。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的特點和有益效果為:
[0014]本實用新型的鑲嵌組合式陶瓷型芯，可顯著降低用于制造燃機葉片鑄件的陶瓷性芯的制造難度，有效控制陶瓷型芯的尺寸，并減少尺寸相差懸殊處的斷裂，較大程度地提高了陶瓷型芯的合格率。
【附圖說明】
[0015]圖1是帶有37個直徑Φ1.5_通孔的燃機葉片的結構示意圖。
[0016]圖2是圖1的俯視圖。
[0017]圖3是圖2中A-A面的剖視圖，1:通孔區域。
[0018]圖4是圖3中I的局部放大圖。
[0019]圖5是本實用新型的鑲嵌組合式陶瓷型芯的結構示意圖，其中1:下部中圓柱/圓臺定位頭;2:下部大圓柱/圓臺定位頭;3:上部小圓柱/圓臺定位頭;4:上部楔形結構定位頭；5:凹槽;6:空心內板;7:空心石英玻璃管或空心陶瓷管;9:彎月形陶瓷型芯。
[0020]圖6是本實用新型的鑲嵌組合式陶瓷型芯的主視圖，其中8:盲孔。
[0021]圖7是圖6中B-B面的剖視圖，其中I1:盲孔中插有空心石英玻璃管或空心陶瓷管區域。
[0022]圖8是圖7中II的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0024]實施例1
[0025]—種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，如圖5?8所示，由彎月形陶瓷型芯9和空心管7組成，彎月形陶瓷型芯9和空心管7之間通過高溫膠連接;所述彎月形陶瓷型芯9橫截面為彎月形，內設空心內板6，前后曲面均布有數量相同的兩列凹槽5，前曲面上還設有一列均勻分布的盲孔8，上部設有小圓柱/圓臺定位頭3和楔形結構定位頭4，下部設有中圓柱/圓臺定位頭I和大圓柱/圓臺定位頭2;所述空心內板6位于同一曲面上兩列凹槽5的中間;所述空心管7為石英玻璃管，其中一端沿周邊倒圓角R0.25，長度為20mm，外徑為Φ 1.5mm，內徑為Φ 0.5mm，如圖8所示，空心管數量與盲孔數量相同。
[0026]所述燃機葉片鑄件的結構示意圖和剖視圖如圖1?4所示，其盲孔數量為37個，直徑為 Φ 1.5mm。
[0027]所述彎月形陶瓷型芯9和空心管7之間通過高溫膠連接，是將空心管沿周邊倒圓角R0.25的一端插入彎月形陶瓷型芯的盲孔中通過高溫膠連接。
[0028]所述盲孔8的頂錐角為0°，數量為37個，直徑為Φ1.5+().%ιπι，深度為10mm，如圖8所示，盲孔的相對位置與燃機葉片鑄件上的通孔位置相同。
[0029]所述用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯的制備方法，按照以下工藝步驟進行:
[0030](I)按照鑄件上通孔的位置，在未設盲孔的彎月形陶瓷型芯前曲面上均布37個直徑為Φ 1.5+(L%im，深度為1mm的細孔，細孔的頂錐角為0° ；
[0031](2)在彎月形陶瓷型芯的細孔中插入37根直徑為Φ 1.5+(h%im的圓柱形鋼芯，且所有圓柱形鋼芯的最高端突出彎月形陶瓷型芯內腔型面10mm，壓制彎月形陶瓷型芯；
[0032](3)抽出37根圓柱形鋼芯，去除上模，取出彎月形陶瓷型芯，則在彎月形陶瓷型芯的前曲面形成37個直徑為Φ1.5+().%ιπι，深1mm的盲孔；
[0033](4)將彎月形陶瓷型芯裝罐，經過燒結、高低溫強化后待用；
[0034](5)選擇與盲孔相同數量的其中一端沿周邊倒圓角R0.25，外徑為Φ 1.5mm，內徑為Φ 0.5mm，長度為20mm的空心石英玻璃管或陶瓷管，將沿周邊倒圓角R0.25的一端蘸高溫膠，插入至彎月形陶瓷型芯盲孔中，并用夾具固定石英玻璃管或陶瓷管的位置，得到鑲嵌組合式陶瓷型芯。
【主權項】
1.一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，其特征在于由彎月形陶瓷型芯和空心管組成，彎月形陶瓷型芯和空心管之間通過高溫膠連接;所述彎月形陶瓷型芯橫截面為彎月形，內設空心內板，前后曲面均布有數量相同的兩列凹槽，前曲面上還設有一列均勻分布的盲孔，上部設有小圓柱/圓臺定位頭和楔形結構定位頭，下部設有中圓柱/圓臺定位頭和大圓柱/圓臺定位頭;所述空心內板位于同一曲面上兩列凹槽的中間。2.根據權利要求1所述的一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，其特征在于所述空心管為石英玻璃管或者陶瓷管，其中一端沿周邊倒圓角R0.25?R0.5，長度為13?26mm，外徑為Φ 1.45~2.95mm,內徑為Φ 0.5?1.5mm，空心管數量與盲孔數量相同。3.根據權利要求1所述的一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，其特征在于所述彎月形陶瓷型芯和空心管之間通過高溫膠連接，是將空心管沿周邊倒圓角R0.25?R0.5的一端插入彎月形陶瓷型芯的盲孔中通過高溫膠連接。4.根據權利要求1所述的一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，其特征在于所述盲孔的頂錐角為0°，數量為25?37個，直徑為Φ 1.5?3mm，深度為8?10mm，盲孔的相對位置與燃機葉片鑄件上的盲孔位置相同。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于制造燃機葉片鑄件的鑲嵌組合式陶瓷型芯，由彎月形陶瓷型芯和空心管組成，彎月形陶瓷型芯和空心管之間通過高溫膠連接；所述彎月形陶瓷型芯橫截面為彎月形，內設空心內板，前后曲面均布有數量相同的兩列凹槽，前曲面上還設有一列均勻分布的盲孔，上部設有小圓柱/圓臺定位頭和楔形結構定位頭，下部設有中圓柱/圓臺定位頭和大圓柱/圓臺定位頭；所述空心管為石英玻璃管或者陶瓷管，其中一端沿周邊倒圓角R0.25~R0.5。本實用新型的鑲嵌組合式陶瓷型芯，可顯著降低用于燃機葉片鑄件的陶瓷性芯的制造難度，有效控制陶瓷型芯的尺寸，并減少尺寸相差懸殊處的斷裂，較大程度地提高了陶瓷型芯的合格率。
【IPC分類】B22C9/10
【公開號】CN205270751
【申請號】CN201520912734
【發明人】劉玉柱
【申請人】沈陽明禾石英制品有限責任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年11月17日