解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法与流程

1.本发明涉及航空精密铸造技术领域，尤其涉及一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法。


背景技术：

2.高温合金熔模精密铸件在工业领域有着广泛的应用，尤其在航空工业上，许多复杂的零件都需要用到陶瓷型芯来成型复杂的型腔；传统的制造方法是陶瓷芯设计的时候和主模定位面预留0.1-0.2mm的间隙，然后通过蜡片、塑料芯撑等方案来固定陶瓷芯在模具中的位置。但这种方案操作起来十分不便，同时也无法完全消除陶瓷型芯在压蜡过程中偏芯和断芯的出现。
3.在熔模精密铸造过程中，传统定位方式采用蜡片或塑料芯撑辅助定位，陶瓷芯芯头和蜡模模具间的间隙保证在0.05-0.2mm之间，这种定位方式受蜡片或塑料芯撑的具体位置和数量影响较大，同时芯头和模具之间间隙过小，蜡液在充型模具型腔过程中极易导致陶瓷芯偏移或断裂。


技术实现要素：

4.本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，能够完全解决陶瓷型芯定位过程中出现的偏芯和断芯问题。
5.本发明采用的技术方案是：一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：包括以下步骤：s1.设计陶瓷型芯磨具，并将硅材料注入陶瓷型芯磨具中烧结成型得到陶瓷型芯；s2.设计主体模具，所述主体模具包括主模型腔，主模型腔中设置包蜡部；s3.将陶瓷型芯放入包蜡部，并将主模型腔中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯；s4.将包蜡的陶瓷芯从主模型腔取出，放入主体模具中，并将主体模具中注蜡，获得蜡模。
6.优选的是，所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：步骤s1中硅材料为二氧化硅，烧结温度为1100℃-1300℃，烧结时间为4-8h。
7.优选的是，所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：步骤s1中陶瓷型芯为l型空腔结构，所述陶瓷型芯包括第一连接段、圆弧过渡段和第二连接段，所述第一连接段的长度大于第二连接段的长度。
8.优选的是，所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：步骤s4中包蜡的陶瓷芯一端部的主模型腔中设置间隙槽，间隙槽的宽度为0.2-0.5mm。
9.优选的是，所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：步骤s3中注蜡时的注射压力10-15bar，注射温度为56-60℃，注射时间为15-25s，保压时间
为5-10s，注射流量为45-55cc/s。
10.优选的是，所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：步骤s3中包蜡的陶瓷芯包括陶瓷型芯和设置在陶瓷型芯外周的包蜡块。
11.优选的是，所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：步骤s4中注蜡时的注射压力10-15bar，注射温度为53-63℃，注射时间为35-45s，保压时间为15-25s，注射流量为75-85cc/s。
12.本发明的优点：（1）本发明的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，将陶瓷型芯放入包蜡部，并将主模型腔中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯，然后将包蜡的陶瓷芯放入主体模具中注蜡，获得蜡模，该方法操作简单，又能够完全解决陶瓷型芯定位过程中出现的偏芯和断芯问题。
13.（2）本发明的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，包蜡的陶瓷芯一端部的主模型腔中设置间隙槽，在注蜡过程中过多的注射压力通过间隙槽排除，减少对陶瓷芯的冲击，从而消除陶瓷芯断芯。
附图说明
14.图1为本发明座体零件的部分示意图。
15.图2为本发明陶瓷型芯的结构示意图。
16.图3为本发明主体模具的结构示意图。
17.图4为本发明主模型腔的结构示意图。
18.图5为本发明包蜡陶瓷芯的结构示意图。
19.图6为本发明主体模具的俯视图。
20.图7为图6的a-a剖面图。
21.图8为图7中b的局部放大图。
具体实施方式
22.下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
23.本发明是要制备一种航空液压系统油泵座体零件，座体零件带有l型细长的型腔，普通熔模铸造无法通过制壳方式来成型，其部分截图见图1。
24.实施例1一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：包括以下步骤：s1.如图2，设计陶瓷型芯磨具，并将二氧化硅材料注入陶瓷型芯磨具中烧结成型得到陶瓷型芯6，烧结温度为1100℃，烧结时间为8h，陶瓷型芯6为l型空腔结构，所述陶瓷型芯6包括第一连接段61、圆弧过渡段62和第二连接段63，所述第一连接段61的长度大于第二连接段63的长度；s2.如图3-4和图6-8，设计主体模具，所述主体模具包括包括下模1、主模型腔4和包蜡部2，所述下模1中间设置主模型腔4，所述下模1外周设置包蜡部2；s3.将陶瓷型芯放入包蜡部2，并将包蜡部2中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯3，包蜡陶瓷
芯3如图5，图5的包蜡陶瓷芯3包括陶瓷型芯6和设置在陶瓷型芯外周的包蜡块7；注蜡时的注射压力10bar，注射温度为56℃，注射时间为15s，保压时间为5s，注射流量为45cc/s；s4.将包蜡的陶瓷芯3从包蜡部2取出，放入主模型腔4中，并将主模型腔4中注蜡，获得蜡模，注蜡时的注射压力10bar，注射温度为53℃，注射时间为35s，保压时间为15s，注射流量为75cc/s；包蜡的陶瓷芯3一端部的主模型腔4中设置间隙槽5，间隙槽5的宽度为0.2-0.5mm，在注蜡过程中过多的注射压力通过间隙槽排除，减少对陶瓷芯的冲击，从而消除陶瓷芯断芯。
25.实施例2一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：包括以下步骤：s1.如图2，设计陶瓷型芯磨具，并将二氧化硅材料注入陶瓷型芯磨具中烧结成型得到陶瓷型芯，烧结温度为1200℃，烧结时间为6h，陶瓷型芯6为l型空腔结构，所述陶瓷型芯6包括第一连接段61、圆弧过渡段62和第二连接段63，所述第一连接段61的长度大于第二连接段63的长度；s2.如图3-4和图6-8，设计主体模具，所述主体模具包括包括下模1、主模型腔4和包蜡部2，所述下模1中间设置主模型腔4，所述下模1外周设置包蜡部2；s3.将陶瓷型芯放入包蜡部2，并将包蜡部2中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯3，包蜡陶瓷芯3如图5，图5的包蜡陶瓷芯3包括陶瓷型芯6和设置在陶瓷型芯外周的包蜡块7；注蜡时的注射压力12bar，注射温度为58℃，注射时间为20s，保压时间为7s，注射流量为50cc/s；s4.将包蜡的陶瓷芯3从包蜡部2取出，放入主模型腔4中，并将主模型腔4中注蜡，获得蜡模，注蜡时的注射压力12bar，注射温度为60℃，注射时间为40s，保压时间为18s，注射流量为78cc/s，包蜡的陶瓷芯3一端部的主模型腔4中设置间隙槽5，间隙槽5的宽度为0.2-0.5mm，在注蜡过程中过多的注射压力通过间隙槽排除，减少对陶瓷芯的冲击，从而消除陶瓷芯断芯。
26.实施例3一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其中：包括以下步骤：s1.如图2，设计陶瓷型芯磨具，并将二氧化硅材料注入陶瓷型芯磨具中烧结成型得到陶瓷型芯，烧结温度为1300℃，烧结时间为4h，陶瓷型芯6为l型空腔结构，所述陶瓷型芯6包括第一连接段61、圆弧过渡段62和第二连接段63，所述第一连接段61的长度大于第二连接段63的长度；s2.如图3-4和图6-8，设计主体模具，所述主体模具包括包括下模1、主模型腔4和包蜡部2，所述下模1中间设置主模型腔4，所述下模1外周设置包蜡部2；s3.将陶瓷型芯放入包蜡部2，并将包蜡部2中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯3，包蜡陶瓷芯3如图5，图5的包蜡陶瓷芯3包括陶瓷型芯6和设置在陶瓷型芯外周的包蜡块7；注蜡时的注射压力15bar，注射温度为60℃，注射时间为25s，保压时间为10s，注射流量为55cc/s；s4.将包蜡的陶瓷芯3从包蜡部2取出，放入主模型腔4中，并将主模型腔4中注蜡，获得蜡模，注蜡时的注射压力15bar，注射温度为63℃，注射时间为45s，保压时间为25s，注射流量为85cc/s，包蜡的陶瓷芯3一端部的主模型腔4中设置间隙槽5，间隙槽5的宽度为
0.2-0.5mm，在注蜡过程中过多的注射压力通过间隙槽排除，减少对陶瓷芯的冲击，从而消除陶瓷芯断芯。
27.本发明实施例1-3的蜡模将陶瓷芯偏芯、断芯比例从40%以上降低到0，能够完全解决陶瓷型芯定位过程中出现的偏芯和断芯问题。
28.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：包括以下步骤：s1.设计陶瓷型芯磨具，并将硅材料注入陶瓷型芯磨具中烧结成型得到陶瓷型芯（6）；s2.设计主体模具，所述主体模具包括下模（1）、主模型腔（4）和包蜡部（2），所述下模（1）中间设置主模型腔（4），所述下模（1）外周设置包蜡部（2）；s3.将陶瓷型芯放入包蜡部（2），并将包蜡部（2）中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯（3）；s4.将包蜡的陶瓷芯（3）从包蜡部（2）取出，放入主模型腔（4）中，并将主模型腔（4）中注蜡，获得蜡模。2.根据权利要求1所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：步骤s1中硅材料为二氧化硅，烧结温度为1100℃-1300℃，烧结时间为4-8h。3.根据权利要求1所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：步骤s1中陶瓷型芯（6）为l型空腔结构，所述陶瓷型芯（6）包括第一连接段（61）、圆弧过渡段（62）和第二连接段（63），所述第一连接段（61）的长度大于第二连接段（63）的长度。4.根据权利要求1所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：步骤s4中包蜡的陶瓷芯（3）一端部的主模型腔（4）中设置间隙槽（5），间隙槽（5）的宽度为0.2-0.5mm。5.根据权利要求1所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：步骤s3中注蜡时的注射压力10-15bar，注射温度为56-60℃，注射时间为15-25s，保压时间为5-10s，注射流量为45-55cc/s。6.根据权利要求3所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：步骤s3中包蜡的陶瓷芯（3）包括陶瓷型芯（6）和设置在陶瓷型芯（6）外周的包蜡块（7）。7.根据权利要求1所述的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，其特征在于：步骤s4中注蜡时的注射压力10-15bar，注射温度为53-63℃，注射时间为35-45s，保压时间为15-25s，注射流量为75-85cc/s。

技术总结
本发明提供一种解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，包括以下步骤：S1.设计陶瓷型芯磨具，并将硅材料注入陶瓷型芯磨具中烧结成型得到陶瓷型芯；S2.设计主体模具，主体模具包括下模、主模型腔和包蜡部，下模中间设置主模型腔，下模外周设置包蜡部；S3.将陶瓷型芯放入包蜡部，并将包蜡部中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯；S4.将包蜡的陶瓷芯从包蜡部取出，放入主模型腔中，并将主模型腔中注蜡，获得蜡模。本发明的解决熔模精密铸造陶瓷芯在压蜡过程偏芯、断芯的方法，将陶瓷型芯放入包蜡部，并将主模型腔中注蜡，得到包蜡的陶瓷芯，然后将包蜡的陶瓷芯放入主体模具中注蜡，获得蜡模，该方法操作简单，又能够完全解决陶瓷型芯定位过程中出现的偏芯和断芯问题。定位过程中出现的偏芯和断芯问题。定位过程中出现的偏芯和断芯问题。


技术研发人员：安庆贺 彭雪峰
受保护的技术使用者：鹰普航空科技有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/19