[发明专利]用于涡轮叶片的陶瓷型芯收缩率测试模具及测试方法

权利要求书

1.一种用于涡轮叶片的陶瓷型芯收缩率测试模具，其特征在于，包括：型芯成型模具以及与所述型芯成型模具匹配的蜡模模具，所述型芯成型模具用于制造型芯收缩率测试标样，所述蜡模模具用于基于所述型芯收缩率测试标样制造铸造收缩率测试样件；

其中，所述型芯成型模具包括基部型腔及与所述基部型腔连通的主体型腔，所述主体型腔上设置有多个测试型腔，所述多个测试型腔的厚度各不相同，厚度方向为第一方向，所述多个测试型腔的长度各不相同，长度方向为第二方向，所述基部型腔上设置有一用于在所述型芯上形成参考面的平面，所述第一方向与所述平面平行，所述第二方向与所述平面垂直；

所述多个测试型腔在所述第一方向上的不同厚度是根据所述涡轮叶片用的陶瓷型芯结构在所述第一方向上的厚度变化特征进行的简化分布，所述多个测试型腔在所述第二方向上的不同长度是根据所述涡轮叶片用的陶瓷型芯结构在所述第二方向上的长度变化特征进行的简化分布；

所述蜡模模具的形状与所述型芯成型模具的形状相对应，基于所述型芯收缩率测试标样制造的铸造收缩率测试样件用于测试型芯铸造收缩率；

所述多个测试型腔包括：第一测试型腔、第二测试型腔、第三测试型腔以及第四测试型腔，所述第二测试型腔与所述第三测试型腔之间设置有一用于在型芯上形成收缩槽的间隔部，每个所述测试型腔均为规则的长方形结构；

所述第一测试型腔的厚度为8mm，所述第二测试型腔的厚度为5mm，所述第三测试型腔的厚度为3mm，所述第四测试型腔的厚度为0.5mm。

2.如权利要求1所述的用于涡轮叶片的陶瓷型芯收缩率测试模具，其特征在于，所述多个测试型腔在第一方向上呈厚度逐步递减的阶梯结构设置。

3.一种基于权利要求1所述测试模具的陶瓷型芯收缩率测试方法，其特征在于，包括步骤：

S1、通过所述型芯成型模具制造型芯素坯作为型芯收缩率测试标样，其中，所述型芯素坯具有与所述涡轮叶片用陶瓷型芯结构对应的多个测量部；

S2、分别对每个所述型芯素坯的多个测量部的厚度、长度进行测量得到素坯测量值，计算根据所述素坯测量值和模具测量值的比值获得所述型芯素坯的成型收缩率；

S3、对所述多个型芯素坯进行烧结获得对应数量的烧结型芯；

S4、分别对每个所述烧结型芯的多个测量部的厚度、长度进行测量得到烧结测量值，计算所述烧结测量值与素坯测量值的比值获得所述烧结型芯的烧结收缩率；

S5、将多个所述烧结型芯放入所述蜡模模具制作蜡模，并基于所述蜡模，采用精密铸造方法制作多个金属铸件作为铸造收缩率测试样件；

S6、分别对每个所述金属铸件上与型芯多个测量部对应的厚度、长度进行测量得到铸造测量值，计算根据所述铸造测量值和烧结测量值的比值获得铸件型芯的铸造收缩率。

4.如权利要求3所述的陶瓷型芯的收缩率测试方法，其特征在于，所述多个测量部包括在所述第一方向上根据所述涡轮叶片用的陶瓷型芯结构在所述第一方向上的厚度变化特征进行的简化分布，以及包括在所述第二方向上根据所述涡轮叶片用的陶瓷型芯结构在所述第二方向上的长度变化特征进行的简化分布。

5.如权利要求4所述的陶瓷型芯的收缩率测试方法，其特征在于，所述素坯测量值是对多个型芯素坯进行测量后取的算术平均值；

所述烧结测量值对多个烧结型芯进行测量后取的算术平均值；

所述铸造测量值是对多个铸造收缩率测试样件进行测量后取的算术平均值。

6.如权利要求4所述的陶瓷型芯的收缩率测试方法，其特征在于，所述步骤S6中，使用三坐标扫描或蓝光扫描获取所述铸造测量值。

7.如权利要求4所述的陶瓷型芯的收缩率测试方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算根据所述素坯测量值和模具测量值的比值获得所述型芯素坯的成型收缩率包括：

获取所述素坯型芯不同厚度区域的长度方向的成型收缩率；

获取所述素坯型芯不同厚度的成型收缩率；

获取所述素坯型芯弦宽方向的成型收缩率；

所述步骤S4中，根据所述烧结测量值获得所述烧结型芯的烧结收缩率包括：

获取所述烧结型芯不同厚度区域的长度方向的成型收缩率；

获取所述烧结型芯不同厚度的成型收缩率；

获取所述烧结型芯弦宽方向的成型收缩率；

所述步骤S6中，根据所述铸造测量值获得所述铸件型芯的铸造收缩率包括：

获取所述铸件型芯不同厚度区域的长度方向的成型收缩率；

获取所述铸件型芯不同厚度的成型收缩率；

获取所述铸件型芯弦宽方向的成型收缩率。