[发明专利]一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法

说明书

本发明提出了一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法，属于粉末冶金领域。能够解决闭式叶轮类零件用传统铸造加工方法加工时存在的气孔和变形缺陷，在提高材料利用率的前提下缩短生产流程。它包括包套、控形型芯和注粉管，所述包套为上下对称结构，包套的对称面处截面积最大，包套的截面积由中间向上下两侧逐渐变小，所述包套包括上盖和下盖，上盖位于下盖的正上方，所述上盖和下盖呈上下对称设置，控形型芯容置在上盖和下盖围合而成的腔体内并卡合在上盖和下盖的内壁上，注粉管连接在上盖的上端面并与上盖内部保持连通，注粉管上端连通有注粉口。

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，特别是涉及一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用；

闭式叶轮类零件内部存在大量的曲面以及中空部分，传统加工方法难以快速成型，且传统铸造加工方法存在制造易产生气孔和变形等缺陷，且存在生产流程长、机械加工易变形和材料利用率偏低的缺点，利用传统的模具和方法并不能很好的解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具及其制作叶轮方法,能够解决闭式叶轮类零件用传统铸造加工方法加工时存在的气孔和变形缺陷，在提高材料利用率的前提下缩短生产流程。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面：一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具，包括包套、控形型芯和注粉管，所述包套为上下对称结构，包套的对称面处截面积最大，包套的截面积由中间向上下两侧逐渐变小，所述包套包括上盖和下盖，上盖位于下盖的正上方，所述上盖和下盖呈上下对称设置，控形型芯容置在上盖和下盖围合而成的腔体内并卡合在上盖和下盖的内壁上，注粉管连接在上盖的上端面并与上盖内部保持连通，注粉管上端连通有注粉口。

更进一步的，所述控形型芯上圆周均布的设置有多个用于成型叶轮的开槽。

更进一步的，所述的包套、控形型芯和注粉管同轴心布置。

更进一步的，所述包套的材料选用304不锈钢。

根据发明的另一个方面，提供一种钛合金闭式叶轮零件的制作模具的制作叶轮方法，包括以下步骤：

S1、制造控形型芯；

S2、在上盖上端面焊接注粉管并使注粉管与上盖相连通，注粉管上端焊接注粉口并使注粉口与注粉管相连通；

S3、将控形型芯卡合在上盖和下盖围合而成的腔体内后形成闭式叶轮成型模具；

S4、对步骤S3中的成型模具中的上盖和下盖接缝处进行封焊处理，然后对封焊处理后的闭式叶轮成型模具进行检漏处理；

S5、从注粉口经注粉管向步骤S3中检漏处理后的成型模具中加满粉末后形成粉末体，对粉末体进行抽真空处理，抽真空后对注粉口进行封焊处理形成封闭件；

S6、对步骤S5中的封闭件进行热等静压处理；

S7、热等静压处理后，去除上盖、注粉管以及下盖后进行酸洗，去除控形型芯以得到闭式叶轮零件。

更进一步的，所述步骤S1中的控形型芯由3D打印快速成型。

更进一步的，所述步骤S4中的检漏处理的方式为：利用氦质谱仪进行检漏。

更进一步的，所述步骤S5中的抽真空方式为：利用真空泵进行抽真空。

更进一步的，所述步骤S6中的热等静压处理方式为利用热等静压机进行处理。