【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熔模精密鑄造領域，特別涉及一種大型環形件內外環及連接段尺寸的調整方法。
技術介紹
1、鑄件線收縮率的計算公式如下：ε＝(l模-l件)/l件，ε為鑄件線收縮率，“l模”為模具尺寸，單位毫米，“l件”為鑄件尺寸，單位毫米。
2、采用熔模精密鑄造的方式生產鑄件，模具到最終鑄件的線收縮率范圍為1％-3％，鑄件線收縮率包括了蠟模的收縮、型殼耐火材料的收縮、金屬從澆注到冷卻收縮等。其中金屬本身的線收縮率在1-2％，蠟件本身的線收縮率為0.2-1％，型殼材料的線收縮率為0.05-1.5％。
3、對于大型環形鑄件如外徑尺寸達到1500mm，按2％的收縮率，模具的尺寸應設計成1530mm，鑄件從模型到最終鑄件的收縮量在30mm，如此大的收縮量如收縮率給定偏差較大會導致鑄件最終尺寸不合格。
4、采用熔模精密鑄造方法生產的一種大型環形鑄件由內外環和中間的支撐板組成，在澆注成型過程中由于不同部位結構及散熱速度不同，較大直徑的外環和較小直徑的內環的收縮率不一致，高度方向由于尺寸相對小收縮率變化不大。由于內外環在成形時收縮不一致，導致帶有斜支撐板的鑄件支撐板角度將發生變化，鑄件的尺寸控制困難。
5、通常的做法是對于大型環形鑄件收縮率給定，在圓周方向給定一個收縮率，在高度方向給定一個收縮率，由于內外環收縮率不一致，為此會導致鑄件的內外環部位產生尺寸偏差，需要將壓制后的軟態蠟模放到夾具中，利用蠟件的韌性將蠟件內外環的尺寸進行拉伸或者壓縮，待蠟件在夾具中冷卻到室溫后再取出進行組合制殼。該種利用夾具進行
6、采用該種方法的缺點是：蠟件的尺寸控制是依靠外力變形來保證，蠟件在夾具中的變形能導致局部變形較大，最終使得鑄件局部的面輪廓度較差。該種尺寸調整的方法為對蠟件的局部區域尺寸調整，可能會造成鑄件支撐板的角度扭曲；蠟件采用在夾具中調整尺寸時，如蠟件壓制后的時間過長將會導致蠟件溫度降低過多，蠟件硬度提高，在調整尺寸時可能會造成蠟件破損，需要重新進行壓制，導致生產時間延長。
7、該種壓制后調整蠟模尺寸的方法是用于制作分體蠟模，之后利用拼接工裝進行尺寸調整；對于整體蠟模鑄件只能對由于蠟件本身變形造成的圓度和相對高度尺寸進行校正，調整角度或直徑尺寸非常困難。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決大型環形鑄件的尺寸精度控制問題，將鑄件內外環不同的真實收縮率，全部納入到蠟件模型中，利用帶有真實收縮率的模型進行模具制造。該種對蠟件模具內外環尺寸調整的方法較好的解決收縮率不一致導致的鑄件內外環尺寸超差及連接段角度超差問題。該方法從源頭控制鑄件的尺寸精度，避免采用機械變形的方式進行蠟件尺寸調整，使鑄件的尺寸精度更高，鑄件實際尺寸能夠更好的滿足設計圖紙要求。
2、本專利技術提供了一種大型環形件內外環及連接段尺寸的調整方法，先進行鑄件三維圖的繪制，之后將三維圖的內外環及連接板部位進行拆分，對內外環給定不同收縮率，對內外環連接板部位采用多截面調整等方法確定收縮率及角度，之后將模型合并，利用3d打印方法進行模型制作并澆注，鑄件尺寸符合設計圖要求后制作整體蠟模模具；采用該種方法實現在模具壓制過程中直接保證蠟件的尺寸，將鑄件的收縮、蠟件的收縮率變化全部合并到蠟模的模具中，蠟模壓制后，無需進行額外的尺寸控制，壓制后的蠟模進行尺寸核對后，直接進行蠟件的組合，之后涂制型殼澆注鑄件；
3、壓制后的蠟件僅需要放置在胎具上，避免蠟件高度方向在重力條件下產生軸向的變形即可，蠟模不需要進行外部受力調整尺寸，為此該種方法更加簡潔并且鑄件的尺寸精度高；
4、采用該種方法制作整體的蠟件，直接用蠟件的尺寸保證鑄件的尺寸，消除利用夾具進行擠壓或拉伸蠟件進行蠟件尺寸調整的方式，使鑄件的尺寸及輪廓度等能夠更好的滿足設計圖紙要求。
5、支撐板在內外環設置成不同收縮率后的位置設置，采用如下三種方法：
6、第一種處理方法適用于支撐板部位長度方向各截面均相同的鑄件；將外環和支撐板設置成相同的收縮率，內環設置成較小的收縮率，這樣作圖后支撐板與內環會有一定的距離，另外支撐板與內外環連接線角度存在偏差，需要對支撐板旋轉一定角度并且適當延長，實現支撐板與內環的連接，該種情形適用于外環收縮率大、內環收縮率小的情況。當內環收縮率大時，支板會探入到內環內部，將支板旋轉一定角度后需要適當縮短支板；
7、第二種方法為將支撐板設置成內外環收縮率的均值，外環的收縮率要大于(或小于)內環，支撐板收縮率取中值后，支撐板連接線與內外環支撐板中心線存在一個交點和一定角度，將放大后的支撐板以交點為旋轉點進行旋轉，使兩條中心線對齊，之后二次放大支板使其連接內外環，合并后完成整個模型的繪制；
8、第三種處理方法為將內外環設置成不同的收縮率，將支撐板拉伸成型的內外截面曲線進行提取，按內外環的收縮率，調整支撐板成型的截面中心線的位置度，將支撐板不同的內外環截面按內外環的收縮率進行放縮，按距離給定不同收縮率，之后將不同截面拉伸成支撐板體，之后將內外環和支撐板部位進行合并成一體。
9、支板部位模型的處理方法，具體操作步驟如下：
10、(1)將環形件的三維模型進行拆分，對外環、支撐板、內環部位拆分成三個體，需要去掉連接部位的轉接r；
11、(2)找出支撐板內外方向的作圖中心線，整個鑄件放大的中心點選擇在支撐板作圖中心線的高度截面上，保證不同部位給定不同放大比例后相對支撐板中心的高度保持不變；
12、(3)對鑄件的內外環模型給定不同的放大比例，外環的收縮率要較內環大(或小)0.05％-0.3％；
13、(4)對于不同類型的鑄件支撐板采用不同的作圖方法進行模型的構建；
14、1)對支撐板部位中心線內外方向各截面均相同的鑄件，比如將外環與支撐板設置成相同的收縮率(放大比例范圍為1.5％-3％)，內環設置成較小的收縮率(1.2％-2.7％)，這樣作圖后支承板與內環會有一定的距離和角度，需要測量模型內外環支撐板中心連接線與支撐板實體中心線的偏離角度α，以外環直徑與支撐板中心線交點為旋轉點，將支撐板旋轉α度，使支撐板實體中心線與內外環中心線重合，并延長支撐板與內環連接；
15、2)對變截面的支撐板，將支撐板的收縮率設置成內外環收縮率的均值，采用均值放大的支撐板模型位于內外環之間，此時支撐板實體中心線與內外環上支撐板中心連線存在一個交點和一定角度，以交點為旋轉點，旋轉支撐板模型，使兩條中心線對齊，之后按支撐板中心線上一點將支撐板進行二次放大，將支撐板兩端頭實現與內外環的連接，合并三個實體后完成模型的繪制；
16、3)對較為復雜的支撐板部件，將支撐板不同作圖截面曲線進行提取，將支撐板作圖截面中心線進行調整，使該作圖截面中心線與放大后的內外環支撐板中心點連線對齊，作圖截面按由外側向內側給定逐漸減少(或增大)的放大比例，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種大型環形件內外環及連接段尺寸的調整方法，其特征在于：先進行鑄件三維圖的繪制，之后將三維圖的內外環及連接板部位進行拆分，對內外環給定不同收縮率，對內外環連接板部位采用多截面調整等方法確定收縮率及角度，之后將模型合并，利用3D打印方法進行模型制作并澆注，鑄件尺寸符合設計圖要求后制作整體蠟模模具；采用該種方法實現在模具壓制過程中直接保證蠟件的尺寸，將鑄件的收縮、蠟件的收縮率變化全部合并到蠟模的模具中，蠟模壓制后，無需進行額外的尺寸控制，壓制后的蠟模進行尺寸核對后，直接進行蠟件的組合，之后涂制型殼澆注鑄件；
2.根據權利要求1所述的大型環形件內外環及連接段尺寸的調整方法，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的大型環形件內外環及連接段尺寸的調整方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種大型環形件內外環及連接段尺寸的調整方法，其特征在于：先進行鑄件三維圖的繪制，之后將三維圖的內外環及連接板部位進行拆分，對內外環給定不同收縮率，對內外環連接板部位采用多截面調整等方法確定收縮率及角度，之后將模型合并，利用3d打印方法進行模型制作并澆注，鑄件尺寸符合設計圖要求后制作整體蠟模模具；采用該種方法實現在模具壓制過程中直接保證蠟件的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王宇飛，孫寶才，李同同，路昶，李波，
申請(專利權)人：中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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