[发明专利]一种涡轮叶片铸造流量控制方法

说明书

本发明公开了一种涡轮叶片铸造流量控制方法，将涡轮叶片铸造用陶瓷型芯模具的排气齿缝型块设计为与模具本体可拆卸连接；检测所述陶瓷型芯模具的排气齿缝型块的排气齿缝直径，结合预先建立的排气齿缝直径与流量模型，预估铸造得到的涡轮叶片的流量；若所述预估铸造得到的涡轮叶片的流量出现流量超差，则更换所述陶瓷型芯模具的排气齿缝型块，完成涡轮叶片铸造流量控制。本发明能够有效地解决铸件在工程化生产过程中涡轮工作叶片流量超差问题，实现该类叶片流量的精确高效控制，针对不可避免的模具磨损问题，不仅节约了返修周期快，返修成本低，生产效率高，而且可实现全流程可视化窗口控制，操作简单、推广性以及系统应用性强，具备现实工程意义。

技术领域

本发明属于熔模精密铸造领域，特别涉及一种涡轮叶片铸造流量控制方法。

背景技术

涡轮工作叶片作为发动机的关键部件，处于发动机环境最严苛的部位，在航机上或燃机上均有着极其关键的作用。工作时需要承受高温、高离心载荷，发动机预提高性能，增加前进口温度是一项关键指标，相应的涡轮叶片冷却技术需要提升，近年来涡轮叶片均采用结构复杂的空心交叉肋式结构，以增强叶片的冷却效果。冷却效果的好坏直接决定发动机使用性能的可靠性。批量化生产过程中通过检查叶片内腔流通能力，进而评价内腔冷却系数，即检测叶片的水流量，故流量作为叶片冷却的重要指标，铸造水流量能否有效控制关系到叶片冷却性能是否满足装配要求。

涡轮工作叶片多是经熔模精密铸造直接成形，保证涡轮工作叶片的冷却能力，铸造过程需要在陶瓷型芯模具设计以及制备过程中严格控制排气齿缝尺寸，保证铸造过程一致性以及稳定性。实际在工程化生产过程中，存在如下几方面突出问题：(1)陶瓷型芯模具在使用过程中受到制芯料浆冲击，导致排气齿缝尺寸逐步磨损增大，进而造成涡轮工作叶片流量的不稳定性；(2)陶瓷型芯模具在磨损后，必然会造成排气齿缝尺寸增大，陶瓷型芯在使用过程中不可避免地存在磨损，特别是针对排气齿缝较多，尺寸较小的涡轮工作叶片，极易造成排气齿缝磨损，进而导致流量超差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种涡轮叶片铸造流量控制方法，能够有效地解决铸件在工程化生产过程中涡轮工作叶片流量超差问题，实现该类叶片流量的精确高效控制，针对不可避免的模具磨损问题，不仅节约了返修周期快，返修成本低，生产效率高，而且可实现全流程可视化窗口控制，操作简单、推广性以及系统应用性强，具备现实工程意义。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种涡轮叶片铸造流量控制方法，包括：

将涡轮叶片铸造用陶瓷型芯模具的排气齿缝型块设计为与模具本体可拆卸连接；

检测所述陶瓷型芯模具的排气齿缝型块的排气齿缝直径，结合预先建立的排气齿缝直径与流量模型，预估铸造得到的涡轮叶片的流量；

若所述预估铸造得到的涡轮叶片的流量出现流量超差，则更换所述陶瓷型芯模具的排气齿缝型块，完成涡轮叶片铸造流量控制。

进一步地，所述排气齿缝直径与流量模型的建立方法为：

按照设定周期，检测所述陶瓷型芯模具的排气齿缝型块的排气齿缝直径，以及检测所述排气齿缝直径下铸造得到的涡轮叶片的流量；

根据若干所述排气齿缝直径以及所述排气齿缝直径下铸造得到的涡轮叶片的流量，建立得到所述排气齿缝直径与流量模型。

进一步地，采用流量检测仪器检测所述排气齿缝直径下铸造得到的涡轮叶片的流量。

进一步地，所述涡轮叶片铸造用陶瓷型芯模具采用自动化开模设计结构。

进一步地，所述更换所述陶瓷型芯模具的排气齿缝型块具体包括：

采用人工更换或者自动化更换。

一种涡轮叶片铸造流量控制方法，包括：