[发明专利]空心叶片蜡模压制方法

说明书

本发明公开了一种空心叶片蜡模压制方法，用于成型空心叶片蜡模型腔的陶瓷型芯具有多根薄壁细长的陶芯段，多根陶芯段依次间隔设置，以下步骤：在相邻陶芯段之间充填蜡或胶以使多根陶芯段连接成整体；在陶瓷型芯的空槽处、陶芯段与陶瓷型芯的陶芯主体连接处包蜡片；在陶瓷型芯的表面贴芯撑；将完成上述处理的陶瓷型芯放入空心叶片蜡模模具的模腔中压制蜡模。本发明的蜡模压制方法中，通过在相邻陶芯段之间填蜡或胶处理，以使多根陶芯段连接成整体，从而增强薄壁细长陶芯段的整体强度，提高抗液态蜡料的冲击能力，使陶芯段在液糊态蜡料的注射压力作用下不易断芯，从而解决现有技术中存在的技术问题，提高蜡模压制的成功率，且操作简单、方便。

技术领域

本发明涉及蜡模压制领域，特别地，涉及一种空心叶片蜡模压制方法。

背景技术

航空发动机作为飞机的心脏，直接影响着飞机的可靠性和经济性，也是一个国家科技水平和国防实力的重要体现。随着大功重比航空发动机高效率、低油耗的发展，发动机涡轮入口温度不断提高，作为航空发动机关键热端部件的涡轮叶片的工作温度也在不断提高。目前，先进的发动机涡轮前进口温度达1650℃，受金属熔点的限制，通过改善叶片的制备材料来提高叶片的承温能力已接近极限，因此，改进叶片的气冷结构提高叶片的冷却效率已成为叶片设计制造的趋势，而叶片复杂内冷通道需借助陶瓷型芯成型。

以某空心叶片为例说明，该叶片为具有复杂型腔结构的空心叶片，叶片的型腔用陶瓷型芯成型，型腔带有多处扰流柱及5个排气窗口，5个排气窗口对应的陶芯段薄壁、细长，最薄处仅0.4mm，如附图图1所示。

将陶瓷型芯放入蜡模模具中压制时，由于陶瓷型芯冷却、烧结收缩等引起变形，在压制蜡模时，其定位端与蜡模模具钢性接触，在合模压力作用下陶瓷型芯容易断芯。叶片排气窗口对应的陶瓷型芯的5个细长且薄的陶芯段强度不够，蜡模压制时，由于蜡料要填充该排气窗口，而液糊态蜡料在注射压力的作用下会对形成排气窗口的陶芯段产生挤压使陶芯段断裂。

发明内容

本发明提供了一种空心叶片蜡模压制方法，以解决空心叶片蜡模压制时，成型叶片空腔的陶瓷型芯的陶芯段易断裂的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种空心叶片蜡模压制方法，用于成型空心叶片蜡模型腔的陶瓷型芯具有多根薄壁细长的陶芯段，多根陶芯段依次间隔设置，蜡模压制方法包括以下步骤：在相邻陶芯段之间充填蜡或胶以使多根陶芯段连接成整体；在陶瓷型芯的空槽处、陶芯段与陶瓷型芯的陶芯主体连接处包蜡片；在陶瓷型芯的表面贴芯撑；将完成上述处理的陶瓷型芯放入蜡模模具的模腔中压制蜡模。

进一步地，在相邻陶芯段之间充填蜡或胶，具体包括以下步骤：将陶瓷型芯上用于与蜡或胶接着的接着面清洁干净；配制用于充填的蜡或胶；将配制好的蜡或胶涂抹至相邻陶芯段之间。

进一步地，胶为环氧树脂胶，环氧树脂胶由环氧树脂和固化剂按重量比2～4：1的比例配制而成。

进一步地，在相邻陶芯段之间充填蜡或胶之前，还包括步骤：检查陶瓷型芯有无变形。

进一步地，在检查陶瓷型芯有无变形之后，还包括步骤：在陶瓷型芯的孔洞中充填蜡。

进一步地，孔洞中充填的蜡由粘结蜡：石蜡＝50％-80％：20％-50％的比例配制而成。

进一步地，在将完成上述处理的陶瓷型芯放入空心叶片蜡模模具的模腔中压制蜡模之前，还包括步骤：修改空心叶片蜡模模具的结构，使模腔与多根陶芯段顶端之间预留自由度间隙。

进一步地，自由度间隙为0.02～0.05mm。

进一步地，将完成上述处理的陶瓷型芯放入空心叶片蜡模模具的模腔中压制蜡模之后，还包括步骤：检查压制成型的空心叶片蜡模是否合格。