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万方数据
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涡轮叶片熔模铸造工艺研究
作者：刘彦昌， 李忠辉， 耿春旭
作者单位：刘彦昌(哈尔滨鑫润工业有限公司,哈尔滨,150040)， 李忠辉,耿春旭(哈电集团秦皇岛重型装备有限公司,河北,秦皇岛,066206)
刊名：
机械工程师
英文刊名：MECHANICAL ENGINEER
年，卷(期)：2008(8)
被引用次数：3次
参考文献(5条)
1.黄天佑;黄乃瑜;吕志刚消失模铸造技术 2004
2.梁光泽消失模铸造 1986
3.清华大学金属工艺学教研室金属工艺学实习教材 1994
4.李景波金属工艺学(热加工) 1998
5.邓文英;郭晓鹏金属工艺学 1999
引证文献(3条)
1.刘文娜.张凌峰.海潮.常涛岐.贺剑.王晓东精密铸造等轴晶涡轮叶片晶粒度控制方法[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2010(2)
2.薄壁铸件的熔模铸造生产[期刊论文]-热加工工艺 2009(21)
3.孟庆武.耿林.祝立群.刘丽双镍基合金表面激光熔覆钴基合金涂层的耐磨性能[期刊论文]-金属热处理 2009(8)本文链接：/Periodical_jxgcs200808088.aspx。
模具用叶轮的加工工艺分析摘要：文章对模具用叶轮进行了五轴数控加工工艺分析，并从加工工艺方面为该叶轮的加工设置了加工工艺路线，然后从实际加工和使用HYPERMILL 软件对叶轮的叶片及流道面的加工过程中所遇到的实际问题进行分析。
详细介绍了加工工艺路线中半精加工部分存在的问题和该部分问题的重要性。
为叶轮加工工艺路线的实用性提供了实际加工依据。
关键词：叶轮；HYPERMILL；工艺分析目前整体叶轮加工一般多使用电火花加工、铸造加工、电解加工及数控机床铣削等加工方法，铸造加工出整体叶轮的成本较低，更适合少品种大批量的生产。
本文中所用于加工的叶轮是为生产叶轮的模具而制造的叶轮母轮。
该母轮被加工完成后，用于加工出硅胶模叶轮，进而再制造出生产产品叶轮的石膏注塑模具，最后使用模具生产出产品叶轮。
1 整体叶轮结构的工艺分析在本所用实例中，需要对整体叶轮的流道部分、叶片表面和过渡圆角位置主要曲面进行加工，如图1所示。
并且，在叶片之间的流道部分有大量的多余材料需要去除。
为了使叶轮满足气动性的要求，叶片常采用大扭角、根部变圆角的结构，这给叶轮的加工提出了更高的要求。
根据本例具体情况下面介绍其加工难点。
①要加工的流道变窄，叶片相对较薄且较长，刚度不高，属于薄壁类零件，加工过程中容易发生变形。
②流道最窄处叶片深度尺寸超过刀具直径的8倍以上，而相邻叶片切削空间极小，在加工过渡圆弧时刀具直径较小，容易使刀具折断，切削深度的设置也是加工中的关键技术。
③本文中整体叶轮叶片曲面为自由曲面，流道较窄，叶片扭曲严重，并且有后仰趋势，加工时易产生刀具干涉，加工难度大。
此叶轮由于有分流叶片，为了避免刀具干涉，要分段对曲面加工，因此，保证加工表面精度一致性也是难点。
2 叶轮的加工阶段划分的工艺分析2.1 对毛坯进行基准面的车削加工由于用于整体叶轮加工的材料多为圆柱棒料，由棒料加工到叶轮外形毛坯会有大量余量需要切除。
而粗加工是为了是最快速的切除整体叶轮各个表面的大量多余的材料，加工出叶轮的过渡毛坯和叶轮基本形状。
熔模铸造毕业设计熔模铸造毕业设计熔模铸造是一种先进的金属铸造技术，也是我毕业设计的主题。
在这篇文章中，我将探讨熔模铸造的原理、应用以及我在毕业设计中的研究内容。
一、熔模铸造的原理熔模铸造是一种通过制作熔模来铸造复杂形状的金属零件的方法。
它的原理是先制作出一个与所需零件形状相同的模具，然后通过加热模具，使模具内的熔融金属填充进去，并冷却凝固，最后获得所需的零件。
熔模铸造的核心在于熔模的制作。
一般来说，熔模可以使用多种材料制作，如石膏、陶瓷、蜡等。
其中，蜡模是最常用的材料，因为它具有良好的可塑性和热稳定性。
通过制作蜡模，可以实现复杂形状的零件铸造。
二、熔模铸造的应用熔模铸造在工业生产中有广泛的应用。
它可以用于制造各种复杂形状的零件，如汽车发动机缸体、航空发动机叶片等。
相比于其他铸造方法，熔模铸造具有以下优势：1. 高精度：熔模铸造可以实现高精度零件的制造，因为模具的制作和熔模的填充过程可以控制得很精确。
2. 节约材料：相比于其他铸造方法，熔模铸造可以节约材料。
因为熔模铸造是通过填充熔融金属来制造零件，不需要额外的材料。
3. 良好的表面质量：熔模铸造可以获得良好的表面质量，因为熔模的表面光滑，可以直接影响到最终零件的表面质量。
三、我的毕业设计内容在我的毕业设计中，我选择了熔模铸造技术，并以某种特定的零件为研究对象。
我的研究内容主要包括以下几个方面：1. 熔模材料的选择：在研究中，我将对不同材料的熔模进行比较，包括蜡模、陶瓷模等。
通过对比它们的性能和成本，选择最适合的熔模材料。
2. 熔模制作工艺的优化：在研究中，我将对熔模的制作工艺进行优化，以提高熔模的质量和生产效率。
我将尝试不同的工艺参数，如温度、压力等，以找到最佳的制作工艺。
3. 铸造过程的模拟与分析：在研究中，我将使用计算机模拟软件对熔模铸造过程进行模拟与分析。
通过模拟，我可以预测铸造过程中可能出现的问题，如气孔、缩松等，并提前采取相应的措施。
4. 零件性能的测试与评估：在研究中，我将对熔模铸造获得的零件进行性能测试与评估。
熔模铸件工艺设计与模具设计§1、熔模铸件工艺设计1.1、熔模铸件的尺寸精度受到哪些因素的影响？答：铸件尺寸精度受铸件结构、材质、制模、制壳、焙烧、浇注等多种因素的影响。
1)、铸件结构的影响：（1）、铸件壁厚，收缩率大；铸件壁薄，收缩率小；（2）、自由收缩率大，阻碍收缩率小。
2）、材质的影响：（1）、材料中含碳量越高，线收缩率越小，含碳量越低，线收缩率越大；（2）常见材质的铸造收缩率如下：铸造收缩率K＝（LM-LJ）/LJ×100%LM—型腔尺寸；LJ—铸件尺寸K受以下因素的影响：蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。
3)、制模对铸件线收缩率的影响：（1）蜡（模）料的线收缩率约为0.9－1.1%；（2）蜡模径向（受阻）收缩率仅为长度方向（自由）收缩率的30－40%，射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响。
（最佳射蜡温度为57－59℃，温度越高收缩越大。
）（3）射蜡温度、射蜡压力、保压时间对熔模尺寸的影响以射蜡温度最明显，其次为射蜡压力，保压时间在保证熔模成型后对熔模最终尺寸的影响很小。
（4）熔模存放时，将进一步产生收缩，其收缩值约为总收缩量的10%，但当存放12小时后，熔模尺寸基本稳定。
4）、制壳材料的影响：采用锆英砂、锆英粉、上店砂、上店粉因其膨胀系数小，仅为4.6×10－6/℃，因此，可以或略不计。
5）型壳的焙烧：由于型壳的膨胀系数小，当型壳温度为1150℃时，仅为0.053%，因此，也可以或略不计。
6）浇铸温度的影响：浇注温度越高，收缩率越大；浇注温度低，收缩率小，因此浇注温度应适当。
1.2、铸造工艺设计的内容是什么？其设计程序是怎么样的？答：铸造工艺设计的内容为：绘制铸造工艺图、铸件图、型腔装配图和编制填写铸造工艺卡等。
其设计程序为：①对产品（零件）图进行铸造工艺性分析；②选择铸造方法；③选择分型面；④选择工艺参数；⑤设计浇注系统；⑥绘制精铸图；⑦设计工装图。
水泵叶轮消失模铸造工艺分析水泵叶轮是水泵的核心部件之一。
在使用过程中，水泵叶轮往往需要承受较大的压力和摩擦，因此其材料和制造工艺要求较高。
消失模铸造是一种现代化的生产工艺，由于其生产效率高、精度高、质量稳定，受到了广泛的应用和推广。
消失模铸造工艺原理消失模铸造是一种在缓慢地加热带有模系的熔融合金中，使之熔化后，将熔融合金倒入放置有耐火性的“蜡型”或“泡沫型”的模具中，让铸型凝固晶化而制成零件的生产工艺。
消失模铸造工艺主要分为以下几个步骤：1.首先，根据产品要求，设计和制作零件的模具。
2.向模具内注入特殊的涂层料，涂敷一层薄薄的耐火涂层。
3.向模具内注入熔融的模蜡，待模蜡凝固晶化后，得到一个完整的蜡型。
4.将蜡型放入蒸汽加热箱中进行脱蜡。
将空腔内充满铝合金或其他适用的熔铸合金，将气体排出，并使铸模表面光亮平整。
5.将铝合金加热到足够的温度（通常是600-700℃），然后倒入模具，在模具中凝固晶化。
6.待铝合金冷却到可以拆卸模具的温度，将模具打开，取出铝合金件，去除铸件表面的氧化物等杂质，并进行后续的加工处理。
消失模铸造工艺的优点相较于其他铸造工艺，消失模铸造具有以下几个明显优点：1.精度高，表面质量好。
消失模铸造工艺可以在较小的容差范围内制造出精度高的零件，表面质量平滑光滑，不需要二次加工。
2.可制造复杂形状零件。
消失模铸造工艺能够灵活地应对多种复杂形状零件的制造。
3.生产效率高。
采用消失模铸造工艺制造的零件，可以实现批量化生产，生产效率大大提高。
4.消耗较少的原材料。
消失模铸造工艺可以利用复杂形状的模具进行生产，可以最大限度地利用原材料，减少原材料的浪费。
水泵叶轮消失模铸造的应用在生产过程中，水泵叶轮的质量和性能对水泵的使用寿命和水流量有很大的影响。
消失模铸造工艺由于其高精度、高效率、低成本等优势，在水泵叶轮的生产中得到了广泛的应用。
1.消失模铸造工艺的高精度使得制造出的水泵叶轮质量更加稳定和高效。
技术改造—332—叶轮低压铸造工艺与模具设计方案优化研究朱梅莹（济南方德利模具有限公司，山东 济南 250102）引言：以在金属溶液上施加压力的方式，将金属溶液放入铸型中，并且将其施加0.02~0.07 MPa 左右的较低压力，然后在这样的压力下铸件逐渐凝固并固定形状，这就是低压铸造。
如今，不管是医疗机械还是机械制造、交通运输等等行业都离不开低压铸造的影子。
因此，本文以叶轮低压铸造工艺为探究对象，分析模具设计优化方案。
一、低压铸造工艺相关流程不同于一般的铸造工艺，低压铸造过程充分贯彻了巴斯加原理。
如果将关注点放在压力角度来看，低压铸造可能界定于重力铸造以及压力铸造之间。
通过装有合金液的封闭容器，之后以干燥压缩空气或者惰性气体的方式，可以让和合金液与其生成反应，因为这个过程就可以在相应位置产生压力差，其压力数值大概为0.01~0.05MPa，流经顺序先从升液管孔开始，然后是铸型浇口，最终到达铸型内部，当型腔充满金液之后，就会使其内部气压增大，让合金液作用于高压下，由此生成凝固结晶，之后采取手段将密封容器内部的压力卸除，之后升液管以及浇道还没有凝固下来的合金液就可以再次回到原来部位，之后将铸型打开取出铸件，从而完成了整个低压浇筑的工艺流程。
其具体的低压铸造工艺流程图如下：当进行重力铸造时，浇筑系统补缩以及冲型存在的矛盾，都可以通过低压铸造的方式来协调，因此在进行现实操作过程中，很多技术人员为了能够达到夹渣、防止气孔以及使整个过程更加平稳的目的，通常情况下都会应用底注式，所以这就使得铸型温度场在分布时对冒口补缩不利。
而如果采用低压铸造，则可以将坦塌气压充分利用起来，从下方到上方让金属液实现铸型填充工作，在充斥低气压的状况中，将补缩通道和浇道能够协调好关系，让压力和铸型温度梯度维持同一水准，由此缓解在重力铸造过程中产生的各种矛盾，让得出的铸件质量极大改善。
除此之外，因为低压铸造会让温度梯度以及补缩压力都增加，从而可以让厚大断面铸件在致密程度方面有了极大改善，因此通过低压铸造的方式可以让重力铸造获得的铸件有更好的质量。
引言现今，科学技术发展迅速，我国在世界上重化工业、机械制造业都名列前茅。
但是，作为制造业大国，我国本身所存在的一些基础性问题（铸锻件）并未得到有效改善，尤其是在一些大型零件和高精尖零件方面，技术仍存在一定不足。
对于制造企业来说，如果想要得到更快发展，除提升企业自身效率外，还需扩展更加广阔的市场份额，从而良好助推企业项目的进一步发展。
如果对水电行业近年来的发展情况进行分析，那么到2020年，国家计划将5×105kW的大型机组向1×109kW（200台机组）方向发展，以此推动国内制造行业向更高方向发展。
同时，现今国家对叶片项目的开发中，已有3～5家企业开始着手研发。
分析叶片模具，重要的是根据三维空间扭曲曲面原理进行的研发，且最大限度能达到2300mm。
叶片模具开发中结构较薄，制作较为困难。
片模具制作工艺方案的研究及应用，能够对今后研究叶片类模具起到一定的借鉴作用。
本文以三峡水电站转轮叶片为例开展研究。
１ 技术要求叶片主要是结构较薄，但是整体结构非常大。
所以，叶片制作中，变形问题尤为重要，且要不断提高制作技术。
因叶片本身是根据三维空间曲面结构设计的，且其本身结构扭曲空间较大，所以在模具制作过程中并不会有任何基准面作为参考，尤其是在加工过程中只能通过实际情况出具方案，无法提前规划方案。
基于此，通过叶片存在的技术特点，充分考虑模具结构的设计，以免出现以上问题。
２ 总体设计方案和技术实施过程设计叶片总体方案时，要根据叶片模具实际情况进行考量，可以从以下几点展开工作：根据主体材料选用方案，制作注意要求、分块结构、叶片表面处理方案，三维空间曲面如何进行加工，造型过程中如何防止变形等。
2.1 主体制作要求及分块结构①主体选择木材作为骨架料，且表面要分5～8mm的树脂层；②主体在制作过程中要分开制作，且在完工后再进行造型对接；③主体沿周要保证在20mm以内，超出则要进行修改，且螺丝、钉子等在距离上要保持在20mm以外，以便于随时变动工艺；④胎板需要使用80×80的木板进行制作；⑤模具的选择一定要符合叶片制作，尤其是在软硬度方面；⑥后期修改中一定要根据结构设计进行加工。
大尺寸燃气轮机叶片的熔模铸造工艺作者：朱秋菊荀艳华来源：《科学与财富》2019年第05期摘; 要：燃气轮机在我国的各个领域中都有着比较高的应用价值，直接影响到人们日常生活的质量，例如说燃气轮机在发电方面的应用，直接影响人们的日常用电质量，一直受到国家和人民的高度重视。
叶片作为燃气轮机的重要零件组成，对其工作的各方面都有着很大的影响，我国现阶段的对于叶片的熔模铸造工艺经过多年的发展已经取得了一定的成果，但还是存在很多缺陷和不足，限制我国燃气轮机的发展也研究，需要我们对国外的一些先进技术进行学习。
关键词：大尺寸叶片;熔模铸造;关键技术随着我国科技的发展，燃气轮机的科技水平不断进步，为很多领域的发展进步提供了坚实的基础。
随着人们环保意识的不断增强，清洁能源的使用被提上议程，燃气轮机可以很好的为天然气的应用提供帮助。
高效和节能已经成为燃气轮机现阶段发展的主要方向，为电力供应提供了坚实的技术和设备基础。
但是我国的轮汽轮机研发水平较国际水平还有着不小的差距，文主要对叶片的熔模铸造工艺进行研究，希望可以为我国燃气轮机今后发展提供帮助。
1 燃气轮机涡轮叶片熔模铸造工艺发展1.1 模具设计及制造技术在燃气轮机发展的初期，模具的制作难度较高，主要是通过人工设计画图的方式进行制造，不但制造的效率较低，制造的质量比较低。
随着时代的发展进步，出现了计算机技术，通过计算机技术的应用可以通过计算机软件进行设计制造，代替原来的手工操作，使制造的效率不断提升。
为了满足模具制造的实际需求，计算机软件开始不断更新换代，为设计提供更高的技术支持，模具的各方面性能和制造的效率不断提升。
多年的模具制造形成了两种比较常用的制造方法，其中一种的方法主要是通过多种能量低价的方式对材料按照一定的要求进行切除，这种方法称之为复合加工方法。
还有一种方法是近几十年出现的模具制造方法，较复合加工方法具有更先机的技术。
这种方法具有很多优势，不断可以实现模具制造的高效性，制造出来的模具还具有有很广泛的使用范围。
