精铸空心涡轮叶片模具虚拟修模方法

针对精铸空心涡轮叶片的精确控形问题,开展模具型腔优化设计中的虚拟修模技术研究.以某型号空心涡轮叶片为研究对象,采用数值模拟的方法,通过使用ProCAST软件对有限元模型进行计算,获得空心涡轮叶片的精铸位移场,基于位移场的反变形虚拟修模方法对模具型腔进行优化设计.经修模后的模具型腔仿真验证及模具型腔型号鉴定,结果表明,按...     

整流叶片的高频熔炼

整流叶片的高频熔炼新艺机械厂杨士清整流叶片０２７３采用Ｃｒ１７Ｎ１２合金精铸，特点是结构较简单、尺寸小、壁薄，型面也不复杂。叶片最大尺寸：长约８０ｍｍ，宽４０ｍｍ。叶片加工后壁厚约２～３ｍｍ。１中频熔炼浇注存在的问题采用中频熔炼浇注的叶片常出现表面和...     

压气机叶片辊轧模具型腔快速建模技术

为适应压气机辊轧叶片模具型腔的敏捷化设计需求,提出一种型腔模型建模方法。依据叶片气动外形及建模效率的双重要求,以叶片中弧面曲率变化规律作为评判基准,规划工艺模型截面线族的位置与数量;基于此,建立截面线族映射法则以完成工艺模型叶形截面线族至辊轧模具扇面的重新空间分布,由所得型腔模型截面线族重构型腔型面;通过与回转体的布尔运算获得辊轧叶片模具型腔;以通用CAD软件为平台,开发了压气机叶片辊轧模具型腔自动化建模系统,实现了模具型腔的快速建模,使压气机辊轧叶片模具建模效率得到显著提高。     

压气机叶片辊轧模具型腔前滑补偿方法

辊轧模腔是叶片无余量辊轧成形的关键,然而压气机叶片辊轧成形过程中存在前滑现象,造成叶片沿辊轧方向精度偏差,需要在模具型腔设计过程中补偿前滑量,以实现叶片沿积叠高度的精确成形。针对叶片辊轧前滑现象,本文提出并研究了基于辊轧前滑补偿的压气机叶片辊轧模具型腔优化设计方法。首先,在分析前滑成因及叶片截面前滑表征模型的基础上,研究了前滑补偿机理并建立了前滑补偿模型,即型腔中心角与叶片积叠高度的对应关系。在此基础上,通过提取表征叶片的工艺模型截面线族,顺次计算截面前滑值并基于前滑补偿模型对辊轧模具型腔中心角进行修正。然后,基于修正后的型腔中心角,建立叶片工艺模型截面线族到型腔截面线族的空间扇态映射法则并进行截面线映射变换,进而基于型腔截面线重构了基于前滑补偿的叶片辊轧模具型腔。最后,通过高置信度数值计算方法比较了前滑补偿模腔和直接空间几何映射模腔辊轧成形叶片的积叠高度。结果表明,优化后的模具型腔能够有效提高叶片积叠轴方向上的成形精度。     

铸造钛合金在喷管壳体上的应用

铸造钛合金在喷管壳体上的应用本成果采用金属、石墨加工复合型离心浇注工艺铸造成型技术，本工艺所用造型材料便宜，型腔几何尺寸易于控制，能够制造大尺寸合格钛铸件，成品率高，铸型刚性好，有利于离心浇注保证铸件质量。热等静压工艺技术，采用Ｘ士５“Ｃ大于１１０Ｍ...     

压气机树脂叶片注塑模具型腔反变形优化技术

针对航空发动机低转速研究用压气机试验台所用树脂叶片注塑成型控型的难题,提出并研究了树脂叶片注塑模具型腔反变形优化方法.首先,基于反变形原理,建立模具型腔反变形优化数学模型;通过数值模拟得到叶片注塑位移场,进而对模具型腔进行优化;最后,通过仿真实验验证,所提优化方法可有效提高压气机验证叶片的制造精度.     

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。     

钛合金熔模精铸氧化锆陶瓷型壳／金属界面反应研究

通过实际浇注和真空扩散连接分别制取了钛／型壳界面，借助ＳＥＭ、ＥＰＭＡ和显微硬度仪等分析测试手段对所得界面进行了深入研究，初步提出了以Ｚｒ、Ｏ元素向钛基体内的扩散为主导的界面反应机制。实验结果表明，界面反应并非在整个界面上均衡推进，而是在浓度、温度、能量起伏、以及陶瓷颗粒位向适宜的区域优先发生界面反应     

发动机整体薄壁铝合金精铸件真空差压铸造

介绍了真空差压铸造工艺原理及控制难点,并以某型航空发动机排气端壳体这一代表性的精密铸件为例,对整体薄壁铝合金精铸件真空差压铸造中的浇注系统、铸型研制和浇注温度选择等关键技术进行了研究,并对存在的问题提出了解决途径和控制手段。结果表明,采用双通结构浇注系统,利用呋喃树脂砂型砂进行混制铸型,在(730±10)℃浇注温度下进行浇注,航空发动机复杂整体薄壁铝合金精铸件产品的疏松、气孔、夹杂等缺陷消除,组织致密,延伸率可达3.6%。     

基于检测结果的涡轮叶片精铸型腔反变形优化设计

针对空心涡轮叶片精铸过程中的试错法和数值仿真法难以敏捷反应铸件的真实变形情况,提出一种基于检测结果的精铸零件反变形综合补偿方法.通过对精铸叶片试模样件进行三坐标检测及统计分析,得到叶身截面收缩、扭转和弯曲变形情况,并建立其综合补偿反变形模具型腔优化算法,实现精铸型腔的反变形优化设计.以精铸叶片试模样件叶尖处截面为例,其叶身段型面误差、前缘最大误差、后缘最大误差相对于未补偿前分别减少了50%,68%和31%.实例验证表明:其研究成果能有效提高空心涡轮叶片的精铸成型精度,达到精确控形的目的.      

塑料注射模浇口的形式及计算

浇注系统是塑料注射成型模具中的重要组成部份,塑料在注射成型过程中的成功与失败往往决定于浇注系统设计的是否合理。因此,浇注系统的设计在模具设计中是一个关键的环节。浇注系统由主流道、冷料穴(拉料穴)、分流道、浇口、型腔及排气槽组成。通常所指浇注系统是指主流道、分流道及浇口三个部份。在这三者中,尤为浇口对塑料制品的质量产生直接影响。对于浇口而言,浇口的位置、浇口     

薄壁镁合金铸件砂型涂料的研究

随着现代航空与宇航技术的发展,大型薄壁铝、镁合金砂型铸件的应用日益增多。这类铸件的特点是尺寸大,壁厚小,结构复杂。在浇注过程中,往往在型腔未完全充满之前,金属液就失去了流动性,因而造成冷隔与欠铸。为此,解决成型质量问题就成为铸造大型薄壁铸件的一项重要课题。通常是采用提高合金浇注温度的办法,来满足薄壁铸件的成型需要。但是在某些情况下,这种办法并不能彻底解决薄壁铸件的     

精铸叶片表面针眼的消除

1.概述 一级导向精铸叶片,材料为镍基高温合金 熔炼设备为25kg真空感应炉。型壳材料1～3层为刚玉粉,挂砂为60~#～46~#刚玉砂;4～7层为铝矾土粉,挂砂为36~#、20~#铝矾土砂。叶片结构较复杂,壁厚差较大。较厚部分大于5mm,较薄部分小于1mm。较薄部分弧面较大,两端带槽,排气边缘带有16个小孔。零件自投产以来,浇注后叶片表面反复出现针眼已两个时期。第一个时期为1981年3～6月,第二个时期为1989年4～7月。每出现针眼维持时间长达数月,零件合格率很低,通常不到30％,经济损失严重。 2.针眼的表现形式 1981年3～6月间,在每次浇注脱壳后的叶片表面常布满可宏观见到大量浅银灰色针眼。1989年4～7月,在每次浇注脱壳后都可宏观见到叶片表面出现大量浅红色放射状针眼。凡有针眼的叶片经吹砂腐蚀后,有类似铝锅被酸腐蚀样的小眼,星罗棋布,数量较多,叶背比叶面更多。少数叶片表面较严重的针眼常使整个叶面显出铁红色放光的迹象。针眼深约0.2～0.5mm,直径在0.05～0.1mm。铁红色放光的针眼周围,经吹砂腐蚀表面常呈不规则状态,深度在0.02～O.03mm左右。     

Ni3Al基IC6高温合金工程应用研究

IC6合金是在"863"计划支持下,由北京航空材料研究院研制成功的一种定向凝固Ni3Al基高温合金.选用该合金试制某新型航空发动机整体定向凝固Ⅱ级导向器叶片.由于该叶片尺寸大、形状复杂,给铸造工艺带来很大难度.经过合理设计浇注系统,实现了定向柱晶从叶身向缘板平滑过渡弯晶生长,有效地消除了叶身和缘板转接处的晶界裂纹,使叶片的毛坯合格率由原来的5%攀升到62%,超过了"863"计划规定的50%的指标.在此基础上,对Ⅱ级导向器叶片的铸造工艺稳定性,真空热处理工艺,叶片表面防护涂层工艺,返回料的应用进行了系统的工程应用研究.该叶片已通过技术鉴定,转入批生产,目前已生产65台叶片,在使用中工作正常,没有出现任何材料质量问题.     

成果简介

成果简介１复合固体推进剂振动成型工艺本成果采用宏观的模型对复合固体推进剂振动浇注过程的机理进行理论分析，对药浆流平性进行了定量测定，当建立物理数学模型打下了基础。自行设计了真空振动浇注试验装置，并建立了适用的装药系统，采用多种高固体含量、超细氧化剂含...     

高温涡轮叶片陶瓷型芯模具的计算机辅助制造

增大高温涡轮叶片的冷却面积可改善冷却效果,以大大提高发动机的推力。目前高温涡轮叶片多采用冷却型腔代替冷却型孔。制造陶瓷型芯,模具是关键,因为该模具型腔构型十分复杂,以致采用常规的机械加工方法,甚至常规的数控加工方法都难以完成。我们采有计算机辅助程序设计、数控刨铣的综合工艺,和过一年多的研制,完成了陶瓷型芯模具的试制工作。     

DZ40M钴基合金定向空心叶片铸造工艺特性研究

研究了ＤＺ４０Ｍ钴基合金定向凝固过程中的型腔反应及合金中硼量高，低对铸件热裂倾向性的影响。     

单晶高温合金叶片用熔模壳型的研制

介绍了一种加矿化剂的单晶壳型。它具有高强度、壁厚薄而均匀的特点，已应用该壳型成功浇注了单晶叶片。     

微型钛合金转子叶片精锻工艺优化

介绍了微型钛合金转子精锻叶片在设计方式上的独特性，对叶片在生产中出现的弯扭校正、氢含量、真空除氢等技术难点给出了相应解决措施，为后续同类型叶片的开发提供了一些可以借鉴的经验。     

基于规则的涡轮叶片精铸模型递增转换技术

目前主要采用精密铸造成型辅以机械加工的方法来完成涡轮叶片的制造.在涡轮叶片制造过程中精铸模具的设计将是整个生产周期中的关键"瓶颈".而对于精铸模具的设计,保证其精度的关键就是模具型腔体的获取,即模型的递增转换.