本發(fā)明涉及精密鑄造領(lǐng)域，特別地，涉及一種整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為了滿足航空發(fā)動機(jī)工作性能的需求，要求等軸晶鑄造整體導(dǎo)向器和整體鑄造渦輪盤葉片上不允許存在平行于受力方向生長的柱狀晶，尤其是葉片排氣邊區(qū)域，而由于整鑄導(dǎo)向器結(jié)構(gòu)特殊，導(dǎo)向葉片排氣邊散熱速率較大，葉片上溫度梯度較大，特別容易產(chǎn)生平行于受力方向的柱狀晶，致使鑄件報廢，嚴(yán)重影響其合格率。

目前，劉文娜、張凌峰等著文獻(xiàn)“精密鑄造等軸晶渦輪葉片晶粒度控制方法、特種鑄造及有色合金”，公開了通過控制葉片排氣邊組合方式等控制渦輪葉片晶粒度的方法，閔蓉、趙儒梁等著專利“一種內(nèi)部植入保溫材料的復(fù)合式型殼的儲備方法”，尹冬梅、陳杰等著專利“一種控制精鑄渦輪葉片晶粒度的方法”等文獻(xiàn)公開了控制精鑄渦輪葉片晶粒度的方法，但是，通過改進(jìn)澆注系統(tǒng)以改善整體精鑄導(dǎo)向器的晶粒度的方法在國內(nèi)外文獻(xiàn)中沒有被公開。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)，以解決導(dǎo)向器葉片澆注時存在的導(dǎo)向器葉片晶粒度可控性差、導(dǎo)向器葉片的排氣邊易產(chǎn)生平行于其受力方向的柱狀晶的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)，包括用于成型整鑄導(dǎo)向器的導(dǎo)向器蠟?zāi)?，?dǎo)向器蠟?zāi)０▽?dǎo)向器外環(huán)、位于導(dǎo)向器外環(huán)內(nèi)的導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)、連接于導(dǎo)向器外環(huán)和導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)之間且與導(dǎo)向器外環(huán)和導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)連通的多片導(dǎo)向葉片，多片導(dǎo)向葉片沿導(dǎo)向器外環(huán)的周向依次間隔布置；還包括用于將充型導(dǎo)向器蠟?zāi)Ｓ玫慕饘僖簩?dǎo)入導(dǎo)向器蠟?zāi)?nèi)充型的澆冒系統(tǒng)蠟?zāi)?，?dǎo)向器蠟?zāi)Ｋ皆O(shè)置，且導(dǎo)向葉片的排氣邊朝上，澆冒系統(tǒng)蠟?zāi)０ǎ何挥趯?dǎo)向器蠟?zāi)Ｉ戏降臐部诒?，澆口杯的出口端連接有用于導(dǎo)流的彎弓澆道，彎弓澆道的出口端與導(dǎo)向器外環(huán)相連；澆口杯的出口端還連接有用于迫使?jié)部诒瓋?nèi)的澆注液僅能通過彎弓澆道由導(dǎo)向器外環(huán)充入導(dǎo)向葉片的豎直澆道，豎直澆道的出口端與導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)相連。

進(jìn)一步地，豎直澆道豎直設(shè)置，包括與澆口杯的出口端相連的第一直澆段、豎直設(shè)置且與第一直澆段的出口端相連的第二直澆段、與第二直澆段的出口端相連的第三直澆段；第三直澆段的出口端與導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)相連；第二直澆段的內(nèi)徑小于第一直澆段的內(nèi)徑、且第二直澆段的內(nèi)徑小于彎弓澆道的內(nèi)徑以迫使?jié)部诒瓋?nèi)的澆注液僅能由彎弓澆道充入導(dǎo)向器蠟?zāi)！?/p>

進(jìn)一步地，第三直澆段包括豎直設(shè)置且與第二直澆段的出口端相連的第三直澆段主段，第三直澆段主段的內(nèi)徑大于第二直澆段的內(nèi)徑，且第三直澆段主段的內(nèi)徑與第二直澆段的內(nèi)徑的比值大于4:1，第一直澆段的內(nèi)徑與第二直澆段的內(nèi)徑的比值大于4:1；第三直澆段主段的側(cè)壁上連接有第三直澆段支段，第三直澆段支段的出口端與導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)相連。

進(jìn)一步地，彎弓澆道包括與第一直澆段的側(cè)壁相連的彎弓直澆道，彎弓直澆道的出口端連接有用于使?jié)沧⒁浩椒€(wěn)充入導(dǎo)向器蠟?zāi)５牡鬃裁翱?，底注澆冒口的出口端與導(dǎo)向器外環(huán)相連。

進(jìn)一步地，彎弓直澆道包括與第一直澆段的側(cè)壁相連的第四直澆段，第四直澆段傾斜設(shè)置且與第二直澆段的反向延長線相交；第四直澆段的出口端連接有豎直設(shè)置的第五直澆段，第五直澆段的出口端連接底注澆冒口。

進(jìn)一步地，第四直澆段的內(nèi)徑與第五直澆段的內(nèi)徑相同，且第四直澆段的外徑與第五直澆段的外徑相同。

進(jìn)一步地，第三直澆段包括對應(yīng)各導(dǎo)向葉片設(shè)置的多根第三直澆段支段，多根第三直澆段支段的進(jìn)口端分別與第三直澆段主段相連，多根第三直澆段支段的出口端分別與導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)相連；彎弓澆道包括對應(yīng)各導(dǎo)向葉片設(shè)置的多個底注澆冒口，多個底注澆冒口的出口端分別與導(dǎo)向器外環(huán)相連。

進(jìn)一步地，彎弓直澆道的數(shù)量為多根，多根彎弓直澆道的進(jìn)口端均與第一直澆段的側(cè)壁相連，多根彎弓直澆道的出口端各連接有一個底注澆冒口。

進(jìn)一步地，彎弓直澆道的數(shù)量為多根，多根彎弓直澆道的進(jìn)口端均與第一直澆段的側(cè)壁相連，多根彎弓直澆道的出口端各連接有數(shù)量相同或不相同的多個底注澆冒口。

進(jìn)一步地，多根彎弓直澆道以第二直澆段的軸線為中心呈環(huán)形均勻間隔布置。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)中，包括澆口杯、與澆口杯的出口端相連的彎弓澆道和豎直澆道，豎直澆道用于迫使?jié)部诒瓋?nèi)的澆注液只能通過彎弓澆道由導(dǎo)向器外環(huán)充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?，故在豎直澆道的作用下，澆口杯中的澆注液僅能通過彎弓澆道由導(dǎo)向器外環(huán)充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?，再朝?dǎo)向器內(nèi)環(huán)流動以充型導(dǎo)向器蠟?zāi)?，由于澆注液由?dǎo)向葉片的擴(kuò)口端至縮口端流動充型，故導(dǎo)向器蠟?zāi)５男蜌さ纳岱绞接伞伴_闊型”變?yōu)椤笆諗啃汀?，型殼的散熱速率和型殼與澆注液的溫度差降低，故而可較大的改善成型后的單元葉片的晶粒度，進(jìn)而提高導(dǎo)向器葉片的合格率；同時，又因?yàn)閷?dǎo)向葉片的排氣邊朝上，故澆注液充型導(dǎo)向葉片時，最先充型導(dǎo)向葉片的與排氣邊相對設(shè)置的進(jìn)氣邊，充型導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣邊時，澆注液受到激冷作用結(jié)晶，進(jìn)而釋放結(jié)晶潛熱，釋放的結(jié)晶潛熱可以預(yù)熱導(dǎo)向葉片的排氣邊型殼，從而降低澆注液充型排氣邊時型殼與澆注液的溫度梯度及排氣邊澆注液的散熱速率，防止成型后的單元葉片排氣邊形成平行于受力方向的柱狀晶，進(jìn)而進(jìn)一步提高導(dǎo)向器葉片的合格率。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明

10、導(dǎo)向器蠟?zāi)＃?1、導(dǎo)向器外環(huán)；12、導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)；13、導(dǎo)向葉片；20、澆口杯；30、彎弓澆道；31、彎弓直澆道；311、第四直澆段；312、第五直澆段；32、底注澆冒口；40、豎直澆道；41、第一直澆段；42、第二直澆段；43、第三直澆段；431、第三直澆段主段；432、第三直澆段支段。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

參照圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)，包括用于成型整鑄導(dǎo)向器的導(dǎo)向器蠟?zāi)?0，所述導(dǎo)向器蠟?zāi)?0包括導(dǎo)向器外環(huán)11、位于所述導(dǎo)向器外環(huán)11內(nèi)的導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12、連接于所述導(dǎo)向器外環(huán)11和所述導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12之間且與所述導(dǎo)向器外環(huán)11和所述導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12連通的多片導(dǎo)向葉片13，多片所述導(dǎo)向葉片13沿所述導(dǎo)向器外環(huán)11的周向依次間隔布置。還包括用于將充型所述導(dǎo)向器蠟?zāi)?0用的金屬液導(dǎo)入所述導(dǎo)向器蠟?zāi)?0內(nèi)充型的澆冒系統(tǒng)蠟?zāi)?，所述?dǎo)向器蠟?zāi)?0水平設(shè)置，且所述導(dǎo)向葉片13的排氣邊朝上，所述澆冒系統(tǒng)蠟?zāi)０ǎ何挥谒鰧?dǎo)向器蠟?zāi)?0上方的澆口杯20，所述澆口杯20的出口端連接有用于導(dǎo)流的彎弓澆道30，所述彎弓澆道30的出口端與所述導(dǎo)向器外環(huán)11相連。所述澆口杯20的出口端還連接有用于迫使所述澆口杯20內(nèi)的澆注液僅能通過所述彎弓澆道30由所述導(dǎo)向器外環(huán)11充入所述導(dǎo)向葉片13的豎直澆道40，所述豎直澆道40的出口端與所述導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12相連。本發(fā)明的整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)中，包括澆口杯20、與澆口杯20的出口端相連的彎弓澆道30和豎直澆道40，豎直澆道40用于迫使?jié)部诒?0內(nèi)的澆注液只能通過彎弓澆道30由導(dǎo)向器外環(huán)11充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?0，故在豎直澆道40的作用下，澆口杯20中的澆注液僅能通過彎弓澆道30由導(dǎo)向器外環(huán)11充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?0，再朝導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12流動以充型導(dǎo)向器蠟?zāi)?0，由于澆注液由導(dǎo)向葉片13的擴(kuò)口端至縮口端流動充型，故導(dǎo)向器蠟?zāi)?0的型殼的散熱方式由“開闊型”變?yōu)椤笆諗啃汀?，型殼的散熱速率和型殼與澆注液的溫度差降低，故而可較大的改善成型后的單元葉片的晶粒度，進(jìn)而提高導(dǎo)向器葉片的合格率；同時，又因?yàn)閷?dǎo)向葉片13的排氣邊朝上，故澆注液充型導(dǎo)向葉片13時，最先充型導(dǎo)向葉片13的與排氣邊相對設(shè)置的進(jìn)氣邊，充型導(dǎo)向葉片13的進(jìn)氣邊時，澆注液受到激冷作用結(jié)晶，進(jìn)而釋放結(jié)晶潛熱，釋放的結(jié)晶潛熱可以預(yù)熱導(dǎo)向葉片13的排氣邊型殼，從而降低澆注液充型排氣邊時型殼與澆注液的溫度梯度及排氣邊澆注液的散熱速率，防止成型后的單元葉片排氣邊形成平行于受力方向的柱狀晶，進(jìn)而進(jìn)一步提高導(dǎo)向器葉片的合格率。

可選地，如圖1所示，豎直澆道40豎直設(shè)置，包括與澆口杯20的出口端相連的第一直澆段41、豎直設(shè)置且與第一直澆段41的出口端相連的第二直澆段42、與第二直澆段42的出口端相連的第三直澆段43。第三直澆段43的出口端與導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12相連。第二直澆段42的內(nèi)徑小于第一直澆段41的內(nèi)徑、且第二直澆段42的內(nèi)徑小于彎弓澆道30的內(nèi)徑以迫使?jié)部诒?0內(nèi)的澆注液只能由彎弓澆道30充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?0。豎直澆道40為組合直澆道，該組合直澆道包括由上至下依次設(shè)置且相連的第一直澆段41、第二直澆段42及第三直澆段43，且第二直澆段42的內(nèi)徑小于第一直澆段41的內(nèi)徑、第二直澆段42的內(nèi)徑小于彎弓澆道30的內(nèi)徑，這種組合直澆道可以在澆注液充型導(dǎo)向器蠟?zāi)?0的型殼時形成“卡脖子”作用，稱為“澆道頸”組合，利用這種組合直澆道，可以防止?jié)沧r澆注液在重力作用下通過豎直澆道40由導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12充型導(dǎo)向器蠟?zāi)?0，澆注液只能通過彎弓澆道30由導(dǎo)向器外環(huán)11充型導(dǎo)向器蠟?zāi)?0。本發(fā)明的整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)，通過豎直澆道40可有效控制澆注液的流向，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向器蠟?zāi)?0的平穩(wěn)充型，可以有效減少導(dǎo)向器葉片的欠鑄和夾渣。

本發(fā)明的具體實(shí)施例中，如圖1所示，第三直澆段43包括豎直設(shè)置且與第二直澆段42的出口端相連的第三直澆段主段431，第三直澆段主段431的內(nèi)徑大于第二直澆段42的內(nèi)徑，且第三直澆段主段431的內(nèi)徑與第二直澆段42的內(nèi)徑的比值大于4:1，第一直澆段41的內(nèi)徑與第二直澆段42的內(nèi)徑的比值大于4:1。第三直澆段主段431的側(cè)壁上連接有第三直澆段支段432，第三直澆段支段432的出口端與導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12相連。

可選地，如圖1所示，彎弓澆道30包括與第一直澆段41的側(cè)壁相連的彎弓直澆道31，彎弓直澆道31的出口端連接有用于使?jié)沧⒁浩椒€(wěn)充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?0的底注澆冒口32，底注澆冒口32的出口端與導(dǎo)向器外環(huán)11相連。通過底注澆冒口32的作用，可使?jié)沧⒁浩椒€(wěn)充入導(dǎo)向器蠟?zāi)?0，實(shí)現(xiàn)單元葉片的平穩(wěn)充型，進(jìn)一步減少導(dǎo)向器葉片的欠鑄和夾渣。

本發(fā)明的具體實(shí)施例中，如圖1所示，彎弓直澆道31包括與第一直澆段41的側(cè)壁相連的第四直澆段311，第四直澆段311傾斜設(shè)置且與第二直澆段42的反向延長線相交。第四直澆段311的出口端連接有豎直設(shè)置的第五直澆段312，第五直澆段312的出口端連接底注澆冒口32。進(jìn)一步地，第四直澆段311的內(nèi)徑與第五直澆段312的內(nèi)徑相同，且第四直澆段311的外徑與第五直澆段312的外徑相同。

本發(fā)明具體實(shí)施例中，如圖1所示，所述第三直澆段43包括對應(yīng)各所述導(dǎo)向葉片13設(shè)置的多根所述第三直澆段支段432，多根所述第三直澆段支段432的進(jìn)口端分別與所述第三直澆段主段431相連，多根所述第三直澆段支段432的出口端分別與所述導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)12相連。所述彎弓澆道30包括對應(yīng)各所述導(dǎo)向葉片13設(shè)置的多個所述底注澆冒口32，多個所述底注澆冒口32的出口端分別與所述導(dǎo)向器外環(huán)11相連。

本發(fā)明的第一實(shí)施例，彎弓直澆道31的數(shù)量為多根，多根彎弓直澆道31的進(jìn)口端均與第一直澆段41的側(cè)壁相連，多根彎弓直澆道31的出口端各連接有一個底注澆冒口32。

本發(fā)明的第二實(shí)施例，與第一實(shí)施例不同的是，彎弓直澆道31的數(shù)量為多根，多根彎弓直澆道31的進(jìn)口端均與第一直澆段41的側(cè)壁相連，多根彎弓直澆道31的出口端各連接有數(shù)量相同或不相同的多個底注澆冒口32。本發(fā)明的第二實(shí)施例中，相對于本發(fā)明的第一實(shí)施例，由于多根彎弓直澆道31的出口端各連接有多個底注澆冒口32，當(dāng)導(dǎo)向器蠟?zāi)?0的數(shù)量一定時，可有效減少彎弓直澆道31的數(shù)量，從而簡化整鑄導(dǎo)向器的澆注系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。

可選地，如圖1所示，彎弓直澆道31的數(shù)量為多根，多根彎弓直澆道31以第二直澆段42的軸線為中心呈環(huán)形均勻間隔布置。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。