一种航空发动机大型整铸机匣热校型方法

申请号 CN201410579827.2 申请日 2014-10-24 公开(公告)号 CN104551522A 公开(公告)日 2015-04-29
申请人 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司; 发明人 陈震; 顾欣; 徐博; 潘波涛; 王宇飞;
摘要 一种航空 发动机 大型整铸机匣热校型方法,先用耐高温 合金 制作专用胎具,然后利用专用胎具按步骤进行热校形:(1)热校形前先对铸件进行测量,确定轴向校正量和直径校正量,根据校正量选取合适的热校形参数;(2)选取热校形炉和网状炉盘;(3)组装热校形专用胎具;(4)按选取的热校形参数进行热校形;(5)将校正后的铸件进行检测,如达到预期校正目标,结束校形,如未达到预期校正目标,则根据具体 变形 情况再次选取热校形参数进行热校形,直至达到预期校正目标。用该方法可有效矫正航空发动机大型整铸机匣在 铸造 过程中产生的变形,使铸件的尺寸 精度 达到设计要求。
权利要求

1.一种航空发动机大型整铸机匣热校型方法,其特征是,先用耐高温合金K424制作专用胎具,专用胎具包括胎具上模(1)和胎具下模(4),在胎具上模和胎具下模之间有八根与机匣支板相对应的止位杆(3);
然后利用该专用胎具按以下步骤进行热校形:
(1)热校形前先对铸件进行测量,根据铸件变形规律及整体尺寸超差情况确定铸件的轴向校正量和直径校正量,并根据以下热校形参数表选取合适的热校形参数;
(2)准备热校形炉通用炉盘,选用变形小、平面度较好的网状炉盘;
(3)组装热校形专用胎具:把专用胎具的胎具下模放置在炉盘上,然后把铸件放在胎具下模上面,把八根止位杆安置在胎具下模预留位置处,再把胎具上模放在铸件上,最后按加载重量把称好重量的耐高温合金放在胎具上模的上表面上;
(4)将组装好的热校形专用胎具平稳送入准备好的热校形炉的有效加热区域,关闭炉,送电、抽真空、加热,开始热校形;当校形温度及校形时间达到要求后断电,随炉冷却到
200℃以下出炉。
(5)拆开专用胎具,将校形后的铸件取出,对铸件再次进行检测,如达到预期校正目标,结束校形;如未达到预期校正目标,可根据具体变形情况,与步骤(1)相同,选取合适的热校形参数,重复以上热校形过程,直到达到预期校正目标。

说明书全文

一种航空发动机大型整铸机匣热校型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及熔模精密铸造,特别是一种航空发动机大型整铸机匣热校型方法。

背景技术

[0002] 随着航空发动机制造技术的发展,航空发动机大型机匣已由传统的铸件、锻件、钣金件等焊接成型发展为整体铸造。采用熔模铸造技术铸造这种大型整铸机匣,在蜡模压制后冷却过程中存在自由收缩,在蜡模组合、制壳、浇注及热处理过程中也都会引起铸件不同程度的变形。由于这种变形在铸造过程中很难控制,导致铸件的尺寸精度很难达到设计要求,如不进行矫正,则不能满足产品后续机械加工及装配要求。由于高温合金整铸机匣内强度较高,冷校形因易产生裂纹而不宜采用。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种航空发动机大型整铸机匣热校型方法,用以有效矫正整铸机匣在铸造过程中产生的变形,使铸件的尺寸精度达到设计要求。
[0004] 实现该目的的航空发动机大型整铸机匣热校型方法是,先用耐高温合金K424制作专用胎具,专用胎具包括胎具上模和胎具下模,在胎具上模和胎具下模之间有八根与机匣支板相对应的止位杆。
[0005] 然后利用该专用胎具按以下步骤进行热校形:
[0006] (1)热校形前先对铸件进行测量,根据铸件变形规律及整体尺寸超差情况确定铸件的轴向校正量和直径校正量,并根据以下热校形参数表选取合适的热校形参数;
[0007]
[0008] (2)准备热校形炉通用炉盘,选用变形小、平面度较好的网状炉盘;
[0009] (3)组装热校形专用胎具:把专用胎具的胎具下模放置在炉盘上,然后把铸件放在胎具下模上面,把八根止位杆安置在胎具下模预留位置处,再把胎具上模放在铸件上,最后按加载重量把称好重量的耐高温合金放在胎具上模的上表面上;
[0010] (4)将组装好的热校形专用胎具平稳送入准备好的热校形炉的有效加热区域,关闭炉,送电、抽真空、加热,开始热校形;当校形温度及校形时间达到要求后断电,随炉冷却到200℃以下出炉。
[0011] (5)拆开专用胎具,将校形后的铸件取出,对铸件再次进行检测,如达到预期校正目标,结束校形;如未达到预期校正目标,可根据具体变形情况,与步骤(1)相同,选取合适的热校形参数,重复以上热校形过程,直到达到预期校正目标。
[0012] 步骤(1)热校形参数表中根据不同轴向校正量和直径校正量确定的校形温度、校形时间及加载重量等热校形参数是通过大量、反复试验,最终筛选出来的。
[0013] 航空发动机大型整铸机匣采取上述热校形方法进行热校型,可有效解决铸件在铸造过程中产生的尺寸变形,确保铸件尺寸精度达到设计要求,满足产品的后续机械加工及装配要求。附图说明
[0014] 图1为航空发动机大型整铸机匣的三维立体图;
[0015] 图2为本发明中热校形专用胎具的装配三维立体图;
[0016] 图3为图2的端面图。
[0017] 图中:1-胎具上模,2-铸件,3-止位杆,4-胎具下模。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019] 本实施例是采用本发明热校形方法对某型航空发动机整铸机匣进行热校形。
[0020] 如图1所示,该整铸机匣用K4169高温合金铸造,其外轮廓尺寸为Φ960╳200mm,主体壁厚2mm,内外环由八个空心斜支板支撑。铸件设计尺寸精度要求:外圆安装边直径(ф900±0.7)mm,内圆安装边直径(ф436±0.6)mm,轴向内、外圆高度(18±0.5)mm。
[0021] 先用耐高温合金K424制作专用胎具,如图2和图3所示,专用胎具包括胎具上模1和胎具下模4,在胎具上模1和胎具下模4之间有八根与机匣斜支板相对应的止位杆3,用于防止铸件2校正过量。
[0022] 然后利用该专用胎具按以下步骤进行热校形:
[0023] (1)热校形前先对铸件2进行测量,经测量,该铸件的轴向校正量为1.8mm,直径校正量为2.4mm;根据上述热校形参数表选取校形温度为1095℃,校形时间2h,加载重量600Kg;
[0024] (2)热校形采用VGQ-260-2卧式真空校型炉和B09-63-405网状炉盘;
[0025] (3)组装热校形专用胎具:把上述专用胎具的胎具下模放置在炉盘上,然后把铸件放在胎具下模上面,把八根止位杆安置在胎具下模预留位置处,再把胎具上模放在铸件上,而后把600Kg的K424耐高温合金块3809-63-280放在胎具上模的上表面上;
[0026] (4)将组装好的热校形专用胎具平稳送入上述热校形炉的有效加热区域,关闭炉门,送电、抽真空、加热,开始热校形;校形温度达到1095℃时,保温时间2h,然后断电,随炉冷却到80℃时出炉。
[0027] (5)拆开专用胎具,取出校形后的铸件。
[0028] 对校形后的铸件尺寸进行检测,其外圆安装边直径尺寸为(ф899.56-ф900.62)mm,满足设计要求精度(ф900±0.7)mm;内圆安装边直径尺寸(ф435.52-ф436.46)mm,满足设计要求精度(ф436±0.6)mm;轴向内外圆高度尺寸(17.68-18.20)mm,满足设计要求精度(18±0.5)mm。通过一次热校形即达到设计精度要求。
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