一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置及应用方法与流程

本发明涉及陶瓷型芯制造与生产，特别涉及一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置及应用方法。

背景技术：

1、随着航空发动机、地面燃机性能的不断提高，其位于关键部位的涡轮叶片为了能承受更高的温度和更加苛刻的使用环境则大多为空心结构；而陶瓷型芯则是形成空心叶片复杂型腔所必不可少的环节；陶瓷型芯在烧结的过程中，不论是在脱蜡阶段，还是在烧结阶段，通常要求将陶瓷型芯坯体用装匣填料的方式埋烧，埋烧是为了提高型芯坯体周围温度场分布均匀性和稳定性，降低型芯坯体表面压力梯度，避免型芯在脱蜡及烧结时的变形，降低型芯烧结过程中缺陷的产生，提高烧结合格率。埋烧的关键步骤为装匣，为减小烧结对陶瓷型芯结构轴线“扭转”产生的影响，宜采用垂直放置陶瓷型芯的方式将陶瓷型芯生坯埋入匣钵的填料中，根据陶瓷型芯规格及形状，选择适当大小的耐火匣钵，先装入适量填料，再将型芯按工艺设计规定的方向、位置、数量埋入匣钵填料内，然后向匣钵内继续添加填料至完全覆盖陶芯，微振匣钵使之填实；把匣钵入焙烧炉进行烧结，烧结完成随炉冷却，取出陶芯。

2、大型燃机叶片陶瓷型芯本身尺寸比较大(350-750mm)，叶片结构复杂，排气边比较薄(最薄仅有1mm)、壁厚差大，而传统的方式将陶瓷型芯压芯完成后直接插入匣钵的填料中，然后直接填粉直至完全埋入陶芯，进行入炉烧结。由于匣钵中已预先装入适量填料，填料本身有一定密实度，陶瓷型芯很难顺利插入；其次在陶瓷型芯插入过程中难免会存在受力作用，导致陶瓷型芯在烧结前已经发生尺寸变形，特别是较薄的陶芯排气边尺寸变形尤为明显，所以烧结后的陶瓷型芯尺寸状态不可控，出现大量尺寸不合格情况；又由于手动直接插入匣钵，插入的深度、前后位置、间距无法精确控制，导致每件陶瓷型芯烧结后尺寸、烧结性能不可控，无法实现陶瓷型芯产品的烧结稳定性。

3、针以上问题，发明人根据多次试验案例和实践经验，研制出陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置和应用方法，有效的解决了陶瓷型芯在装匣过程中因受力导致尺寸变形等不可控问题，实现了陶瓷型芯湿坯在烧结前尺寸的稳定性和一致性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置及应用方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，包括匣钵，所述匣钵的开口处设置有两组悬挂工装，所述悬挂工装包括支撑件和悬挂杆，所述支撑件支撑于匣钵开口端面上且两端通过锁紧件与匣钵固定，所述悬挂杆通过螺杆与支撑件连接，螺杆上螺纹连接有调节螺母；筛网，所述筛网支撑设在支撑件顶面。

3、优选的，两组所述悬挂工装平行设置。

4、优选的，所述支撑件为方形杆状且两端设有弯折部，所述弯折部通过锁紧件与匣钵的外侧壁固定。

5、优选的，所述悬挂杆上开设有若干个等间距设置的悬挂槽。

6、优选的，所述悬挂杆沿着长度方向设有刻度。

7、优选的，所述筛网目数为7-12目。

8、一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置的应用方法，包括如下步骤，陶瓷型芯压制成型后，进行胎具矫形，匣钵中预先装入少量填料，在匣钵的开口端面上固定悬挂工装，通过调节螺母调节悬挂杆至适当高度，在悬挂杆上悬挂陶瓷型芯，且陶瓷型芯之间的间距在15mm以上，在悬挂工装上放置筛网，填料经过筛网筛分后向匣钵内填料，待填料位置达到埋入陶瓷型芯3/4处时，停止填料，取出悬挂工装，继续过筛网添加填料直至完全覆盖陶瓷型芯，微振匣钵使之填实，入焙烧炉进行烧结，烧结完成随炉冷却，取出陶芯。

9、与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明同时使用了陶瓷型芯烧结装匣的悬挂工装和填粉筛网配合使用，两者共同作用，有效消除了装匣操作过程中产生的应力，避免大型燃机叶片陶瓷型芯装匣过程中产生的尺寸变形，提高了陶瓷型芯烧结后尺寸合格率和浇注铸件的内腔尺寸、壁厚尺寸的合格率；悬挂工装是可调装置，结构简单、成本低；可广泛应用于不同尺寸结构的陶瓷型芯的装匣操作，对烧结装匣的一致性和统一性起到了有效控制；使得陶瓷型芯烧结装匣操作更具规范性、科学性和可复制性，从而得以实现高效精益生产。

技术特征：

1.一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，包括匣钵，其特征在于：所述匣钵的开口处设置有两组悬挂工装，所述悬挂工装包括支撑件和悬挂杆，所述支撑件支撑于匣钵开口端面上且两端通过锁紧件与匣钵固定，所述悬挂杆通过螺杆与支撑件连接，所述螺杆上螺纹连接有调节螺母；筛网，所述筛网支撑设在支撑件顶面。

2.根据权利要求1所述的一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，其特征在于：两组所述悬挂工装平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，其特征在于：所述支撑件为方形杆状且两端设有弯折部，所述弯折部通过锁紧件与匣钵的外侧壁固定。

4.根据权利要求1所述的一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，其特征在于：所述悬挂杆上开设有若干个等间距设置的悬挂槽。

5.根据权利要求4所述的一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，其特征在于：所述悬挂杆沿着长度方向设有刻度。

6.根据权利要求1所述的一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置，其特征在于：所述筛网目数为7-12目。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置的应用方法，其特征在于：包括如下步骤，陶瓷型芯压制成型后，进行胎具矫形，匣钵中预先装入少量填料，在匣钵的开口端面上固定悬挂工装，通过调节螺母调节悬挂杆至适当高度，在悬挂杆上悬挂陶瓷型芯，且陶瓷型芯之间的间距在15mm以上，在悬挂工装上放置筛网，填料经过筛网筛分后向匣钵内填料，待填料位置达到埋入陶瓷型芯3/4处时，停止填料，取出悬挂工装，继续过筛网添加填料直至完全覆盖陶瓷型芯，微振匣钵使之填实，入焙烧炉进行烧结，烧结完成随炉冷却，取出陶芯。

技术总结
本发明公开了一种大型燃机叶片陶瓷型芯烧结装匣尺寸控制装置及应用方法，匣钵开口处设置有两组悬挂工装，悬挂工装包括支撑件和悬挂杆，支撑件支撑于匣钵开口端面上，悬挂杆通过螺杆与支撑件连接，螺杆上螺纹连接有调节螺母；筛网支撑设在支撑件顶面；在填料时，悬挂工装的悬挂杆上悬挂陶瓷型芯，填料经过筛网筛分后向匣钵内填料，待填料位置达到埋入陶瓷型芯3/4处时，取出悬挂工装，继续过筛网填料直至完全覆盖陶瓷型芯；本发明同时使用了陶瓷型芯烧结装匣的悬挂工装和填粉筛网配合使用，有效消除了应力，避免陶瓷型芯装匣过程中尺寸变形，提高了陶瓷型芯烧结合格率；适用于不同尺寸结构的陶瓷型芯的装匣操作，实现高效精益生产。

技术研发人员：李超,杜应流,叶锋,冯仕歌,施长坤
受保护的技术使用者：安徽应流航源动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13