基于3D打印技术的预研涡轮叶片精铸蜡型快速制造方法

针对航空预研涡轮叶片制造成本高、周期长等问题,提出一种基于光固化成型技术的涡轮叶片快速制造方法。根据涡轮叶片的结构特点设计蜡模模具及其冷却结构,采用光固化成型技术制造模具型壳和内植冷却流道,基于凝胶注模方法将氧化铝等陶瓷粉末填充于模具内腔,实现了涡轮叶片蜡模模具的快速制造;基于ANSYS模拟研究了蜡模模具和蜡模温度场分布;采用三坐标测量分析了涡轮叶片精度。研究结果表明:随形冷却流道明显改善了蜡模温度场的均匀性,缩短了蜡模的冷却时间,提高了蜡模的制造质量,金属涡轮叶片尺寸精度达到CT4~CT5等级,表面粗糙度Ra达到4.97μm,相对于金属模具制造方法,显著缩短了预研涡轮叶片的制造周期,大大降低了制造成本。     

降低TC9叶片形变热处理后硬度的工艺方法

TC9Ⅰ级整流叶片是采用形变热处理工艺校正的。这种工艺校正的叶片,型面翘曲较小,组织和性能也得到了明显地改善和提高。但硬度偏高,机加工颇感困难。因此,降低形变热处理后叶片的硬度,便成为生产中急待解决的技术课题。经过认真分析和反复试验,通过采用预热校正模和使叶片粘下模,即校正后减小冷速的方案,使叶片硬度高的问题得到了较好地解决。一、无预热校正模叶片多粘上模的工艺Ⅰ级整流叶片的试制和批生产中,采用了960±10℃加热,保温1小时,在4000吨压力机     

陀螺环支座精铸模具设计及应用

利用蜡料的可焊接性,将陀螺环支座蜡模进行合理的分割,通过蜡模各部分之间自带的定位关系,将蜡模组合在一起。分割后的零件模具,设计、加工简单,生产周期短。零件的组合简便,定位可靠,能够保证设计图纸的形状、尺寸要求。     

WDZ—1涡轮叶片无余量精铸工艺

WDZ－1涡轮叶片采用无余量精铸取代有余量精铸工艺，解决了公司多年一直没有解决的冷热加工定位基准转换不协调的问题，并在试验中采用蜡模矫正模防止尺寸变形，调整孕育剂的含量，降低金属凝固时存在的温度梯度等方法，使叶片成品率大大提高。     

压蜡机的光电启动控制装置

为解决精铸叶片蜡模生产中的问题,我们设计制造了光电启动控制装置,使用效果良好,生产的叶片尺寸稳定。装置采用光控技术,每压完一个叶片后,可以利用操作者的手臂移动而使设备启动,不需每压一个叶片都要按一次电钮,从而缩短了辅助时间,提高了效率。一、工作原理压蜡机的控制是通过气体换向阀(图1)及控制电路(图2)实现的。     

运用PDCA质量管理法提高精铸导向叶片产品质量

针对精铸导向叶片在以往生产中存在的夹渣，裂纹，变形等质量问题，运用PDCA全面质量管理法，研究蜡模件和铸件校正，原材料控制，调整与浇注工艺参数，使该叶片合格率有了明显提高。     

动力涡轮工作叶片与导向叶片振动疲劳性能差异分析

针对某型航改燃气轮机动力涡轮工作叶片与导向叶片振动疲劳性能差异较大、导向叶片疲劳极限较低的现象,开展了 表面状态检查、内部冶金质量检查、断口分析、组织分析、叶身取样疲劳性能对比分析等工作。结果表明：工作叶片和导向叶片表面 和内部冶金质量均满足标准要求,内部晶粒度和显微疏松等级相当;工作叶片和导向叶片裂纹均为靠近“叶根”进排气边处的疲劳 裂纹;导向叶片未采用细晶工艺,叶身表面晶粒较粗;导向叶片使用返回料导致枝晶间组织粗大、局部区域存在针状TCP 相。     

LQL—1银基钎焊料

我厂采用压气机整流叶片冷轧工艺后,需将叶片焊接固定在内外环上。原先采用氩弧焊却存在变形和裂纹问题,经改用真空钎焊后,变形和裂纹问题才获得解决。在工作过程中,摸索出了一种铜—银—锰—镓—镍钎焊料(LQL-1),性能比较好,质量比较稳定,并通过了200小时长期试车,没有发现冶金质量问题。一、钎料的选择性能好的钎料应具有下列性能: 1.能润滑基体金属,焊接牢固可靠。 2.有适宜的熔点和良好的流动性,在毛细管的作用下,能填满所焊接的间隙,根据基体金属Cr17Ni2和1Cr18Ni9Ti的要求,钎料的熔点应低于800℃。     

熔模铸造模料颗粒大小的控制

熔模制造是熔模铸造中的一个主要问题,制造熔模的材料称为模料,在航空工业生产中,往往采用压注温度为70～100℃的中熔点模料压注模型。由于熔模铸造生产的铸件表面要求光洁度高、尺寸精确,因而相应地要求压注的模型表面光洁、尺寸精确。本文就生产中膏状(粥状)模料的颗粒大小及其控制问题,作如下介绍。一、膏状模科中颗粒大小对工艺性能的影响模料必须呈一定大小的颗粒才能压注出优质模型。模料的颗粒尺寸一般以0.2～0.3毫米为宜。压注模型时,由于模料中存在细小的颗粒,就构成了很多微小的排气通道,当模料压入压型后,模料中的气体在     

内切圆弦长法计算空心涡轮叶片蜡模壁厚

针对涡轮叶片精铸蜡模壁厚的快速、低成本测量问题,提出了基于光学测量的内切圆弦长的壁厚计算方法.以陶芯和蜡模外形的光学扫描测量模型为对象,将两测量模型进行配准并提取截面数据,拟合得到蜡模内外截面轮廓线,提出并研究了两种内外截面轮廓线内切圆弦长计算方法,进而在UG平台上进行二次开发计算得到蜡模壁厚.最后,通过实验将算法的实...     

空心叶片蜡模壁厚的超声波测量法

介绍了在熔模铸造空心叶片过程中，用超声波测量法测量叶片蜡模壁厚的原理、应用和优点。     

多工位级进模冲裁型面尺寸计算

多工位级进模通常含有大量的冲裁工序，与单工序的模具不同。在现代模具工业中有广泛的应用，适于大批量生产。多工位级进模生产出来的工件为分步切边完成，而非通常的采用落料工艺。本文针对级进模的加工特点，给出了级进模中落料、冲孔、切边刃口尺寸的计算方法和公差选取，特别对切边刃口尺寸进行了详细的论述。通过准确地型面计算与条料排样设计，才能得到质量较高的制件。     

圆筒形拉伸冲压零件下料公式的修正方法

在冲压拉伸制造薄板形零件的模具设计制造中,通常都是先利用公式计算出落料尺寸,根据这个尺寸制造出落料凸模和落料凹模,试生产后再根据制件的误差对落料凸模和落料凹模进行修改,如果成本高,效率低,就通过探讨误差生成的原因以及做出应对的修正方法,从缩小误差,提高试生产效率方面考虑,设法缩短试制时间。     

褐煤蜡在精铸模料中的应用

长期以来,石蜡—硬脂酸在精铸模料中应用广泛。但硬脂酸的产量不能满足需要,因此,在精铸模料中少用或不用硬脂酸,就成为一项研究课题。目前国内已有一些单位在这方面取得了成绩,在精铸模料中取代了硬脂酸。我厂在学习外厂经验的基础上,进行了用褐煤蜡取代硬脂酸的生产试验,通过试验,用新模料浇注了六种复杂程度不同、材质不同(即铝黄铜、10钢、35CrMnSi钢)的铸件,经检验铸件完全符合技术要求,证明用褐煤蜡取代硬脂酸作为精铸模料中的组份是可行的。     

英国罗耳斯·罗伊斯公司精铸厂非标准设备简介

罗耳斯·罗伊斯公司精铸厂生产发动机铸件合格率高,质量优异。铸出的叶片型面无加工余量,一般结构件除配合面外均为无余量。他们除蜡模和制壳车间有恒温控制并采用了一系列新工艺新技术外,还相应地配置了一批较实用、性能较好的非标准设备。这类设备有下面几个特点:1)采用单机自动控制。如压蜡、制壳、渗色检验等设备其主要工艺参数均采取程序自动控制,使生产过程中每批产品的工艺参数一致,保证了质量,提高了劳动生产率,减轻了劳动强度。2)自     

压气机转子的表面造型及等温精密成形工艺

采用NURBS方法生成了转子叶片的表面模型，并对其进行了延伸和裁剪，将叶片模型和转子的二次表面模型组合，得到转子锻件和模具镶块的表面模型。以此为基础设计了一套组合式模具，模具的凹模由23块镶块组合而成。最后采用等温锻造的方法成形转子锻件，模具和坯料的加热温度均为430℃。经检测，转子锻件的尺寸精度及组织性能均符合设计要求。     

大尺寸钛合金精密铸件的研制

本文论述了Ti-6A1-4V合金压气机匣内环精密铸件的研制过程。直径约600mm的机匣内环,是由四个扇形块组合而成。设计制造了专用的蜡模熔合与校正夹具,以保证模组与铸件的尺寸精度。对大型壳的制造工艺与离心浇注工艺进行了试验研究,并讨论了铸件的冶金质量及机械性能。     

熔模铸造空心涡轮叶片的断芯及解决措施

近代航空工业生产的喷气发动机,为了提高涡轮前进口温度,单纯的依靠提高涡轮叶片材料的耐热性能已经满足不了近代高性能发动机的要求,因为材料本身耐热性能的潜力已经不大。目前,空冷技术已在国内外的涡轮叶片和导向叶片上得到了广泛的采用,它可以使涡轮前进口温度至少提高120℃以上,从而提高了发动机的推力。采用石英玻璃型芯(以下简称型芯)形成的精铸涡轮叶片孔型就是一种新的冷却方式。由于型芯做成复杂异型孔形较困难,一般采用断面为圆形或椭圆形较多,圆形型芯直径达φ0.8～φ1.0毫米已经在国内用于批生产。在精铸涡轮叶片批生产中,直径为中φ1.0毫米的型芯往往在型壳和铸件中产生断芯,断芯位置在靠近转角R处。断芯与型芯材料、模具结构、模料、制壳工艺、铸件的凝固等因素有关系,经过试验和多年批生产实践已经掌握了断芯规律和解决方法,从而稳定了批生产质量,型壳断芯率由试制初期的70％以上降到10％以下,铸件中的断芯已基本消除。     

渐变曲率Inconel718厚板热弯曲成形精度与表面质量控制

以具有渐变曲率Inconel718厚板弯曲件为背景,采用成形实验与数值模拟方法,分析了带压料热弯曲时,凸凹模间隙与摩擦系数对成形件尺寸精度及表面质量的影响规律。结果表明:当凸凹模间隙与摩擦条件不变时,从曲率半径小的一端至大的一端,试件弯曲段尺寸偏差逐渐增大。在实验范围内,凸凹模间隙对尺寸偏差的影响大于摩擦系数的影响。为提高成形精度提出了渐变凸凹模间隙并辅以渐变摩擦系数的方法。根据数值模拟结果可知,采用该方法可显著提高成形精度。通过热弯曲实验验证了该方法的有效性,Inconel718厚板弯曲件尺寸偏差在±0.5mm以内,表面质量良好。     

加力筒体隔热屏压制

发动机加力筒体可调喷口壳体内 ,屏板各段都由大小相近、形状相似的波棱组成。由于其形状多样 ,不能用一种模式来确定其工艺顺序。同时 ,展开的毛料受变形和回弹的约束 ,也很难计算准确。通过对隔热屏各段的结构特征进行受力状态分析 ,确定模具回弹量 ,并采用不同的工艺方法和模具结构 ,满足了设计要求。结论是 :求得尺寸回弹量 ,可借助弧长不变原则 ,计算回弹补偿量 ;在弯曲模中补偿回弹量时 ,可借助尺寸变化达到角度回弹的补偿 ;当回弹量难以确定时 ,可利用成形模增加较大的回弹补偿量 ,再用校正模校正至要求尺寸。