本發(fā)明屬于陶瓷材料成型領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高穩(wěn)定性的熱壓注成型系統(tǒng)，其能夠隨時監(jiān)察加熱介質(zhì)液面并依需灌入適量加熱介質(zhì)，提高加熱效率及工藝參數(shù)-產(chǎn)品性能的穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
熱壓注系統(tǒng)的基本用途是將一定固相含量的含蠟漿料在壓力的作用下，注入進模具空腔中冷凝后形成特定形狀的坯件。廣泛用在航空發(fā)動機燃氣輪機空心葉片型芯的批量化制造過程中。特別是渦輪空心葉片的內(nèi)孔復(fù)雜精細且邊緣薄至0.3mm時，采用熱壓注系統(tǒng)批量得到表面質(zhì)量好、尺寸精度高、形狀復(fù)雜的熔模鑄造用陶瓷型芯，是提高空心葉片定向凝固成品率的重要前提。
目前的熱壓注系統(tǒng)，特別是對于中小型熱壓注系統(tǒng)，加熱介質(zhì)的量會隨生產(chǎn)時間的推移不斷減少，加熱效率逐漸降低或加熱不均勻甚至發(fā)生干燒，造成空心葉片型芯成形時一致性、穩(wěn)定性差，進而導(dǎo)致后期制作空心葉片的成品率難以控制。加熱效率隨時間的波動，造成了工藝參數(shù)及產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定性。因此，使用一段時間后，熱壓注系統(tǒng)需要添加加熱介質(zhì)，現(xiàn)有的熱壓注系統(tǒng)在添加加熱介質(zhì)時存在以下缺陷和不足：(1)加熱介質(zhì)的二次注入極為不便且無法預(yù)知加熱介質(zhì)的剩余量；(2)添加加熱介質(zhì)需要對機殼及加熱裝置進行復(fù)雜的拆卸安裝步驟，對于工作人員的要求較高，且步驟復(fù)雜導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下；(3)在空心葉片型芯批量化制造過程中面臨頻繁拆裝模具的問題，頻繁拆裝模具易造成頂緊裝置與盛料桶內(nèi)壓力經(jīng)模具中間傳遞后發(fā)生上下壓力不均衡而導(dǎo)致漿料從模具與儲料蓋的接觸面處高壓噴濺的問題，特別是對于大型熱壓注系統(tǒng)，可能致操作人員燒燙傷，存在一定的安全隱患，也造成原料的浪費乃至型芯成型失??；(4)尤其是在進行較大工件注入成型時，較大的注入壓力使得注入口處發(fā)生漏漿的概率明顯增大，使得壓力無法有效傳遞，這也是造成當(dāng)前空心葉片成品率較低的一個重要因素。
由于存在上述缺陷和不足，本領(lǐng)域亟需做出進一步的完善和改進，設(shè)計一種熱壓注系統(tǒng)，使其能夠避免成形時一致性和穩(wěn)定性差等問題，滿足生產(chǎn)的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供一種高穩(wěn)定性的熱壓注系統(tǒng)，其通過設(shè)置加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置、固模環(huán)和溫度傳感器，克服因設(shè)備因素導(dǎo)致的型芯制造工藝參數(shù)不穩(wěn)定及相應(yīng)空心葉片產(chǎn)品成品率低的問題，提高了加熱效率及工藝參數(shù)-產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，減少了拆卸機殼及加熱裝置的繁瑣步驟，尤其適用于航空發(fā)動機等燃氣輪機空心葉片型芯的批量化生產(chǎn)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了其包括恒溫加熱器、加熱槽、模具和漿料等，
其中，所述加熱槽為夾層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為盛漿槽，所述盛漿槽內(nèi)盛有漿料，所述加熱槽的夾層內(nèi)部注入加熱介質(zhì)，所述恒溫加熱器緊貼所述加熱槽的外圍設(shè)置，所述恒溫加熱器通過對加熱槽中加熱介質(zhì)加熱進而對漿料加熱；所述加熱槽的一側(cè)，還設(shè)置有加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置用于觀察或平衡加熱槽內(nèi)的加熱介質(zhì)的量，位于所述加熱槽頂部的儲料蓋將盛漿槽密封，該儲料蓋的上表面緊密設(shè)置有一模具，輸漿管的一端穿過儲料蓋與模具相通，另一端伸入加熱槽內(nèi)部底端，所述加熱槽上端還設(shè)置有一通孔引入氣路系統(tǒng)。
具體地，本發(fā)明通過設(shè)置加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置，可以隨時監(jiān)察加熱介質(zhì)液面并依需灌入適量加熱介質(zhì)，特別是對于中小型熱壓注系統(tǒng)此改良效果更為顯著，幾乎不會出現(xiàn)干燒現(xiàn)象，提高了加熱效率及工藝參數(shù)-產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，減少了拆卸機殼及加熱裝置的繁瑣步驟，提高了生產(chǎn)效率，減少了連接件因頻繁拆卸導(dǎo)致的漿料噴濺等問題，提高了生產(chǎn)的安全性。
進一步優(yōu)選地，所述儲料蓋包括面板、密封圈和固模環(huán)；所述固模環(huán)設(shè)置在面板內(nèi)部，該固模環(huán)內(nèi)部空腔的上端與模具的進料端緊密套設(shè)，其下端與輸漿管緊密連接。較多的比較試驗表明，通過增設(shè)固模環(huán)裝置，能夠克服頻繁拆裝模具過程中發(fā)生的接口漏液引起的成品率降低問題；提高成品質(zhì)量，提高生產(chǎn)安全性。
優(yōu)選地，所述固模環(huán)與模具和輸漿管的連接處均設(shè)置有密封槽及密封圈。較多的比較試驗表明，通過密封槽和密封圈和設(shè)置，能夠明顯提高加熱槽的密封性能，減少漿料的噴濺，避免工作人員燙傷。
優(yōu)選地，所述加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置為帶有刻度或沒有刻度的顯示條/毛細管/視窗口與螺紋蓋/塞蓋組成的手動裝置，或為由液面自動平衡系統(tǒng)/自動監(jiān)測系統(tǒng)與數(shù)顯面板組成的自動化裝置。帶有刻度的示條和數(shù)顯面板均能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)出加熱槽的內(nèi)加熱介質(zhì)的量，而根據(jù)實際情況來選擇手動裝置或自動化裝置，能夠滿足不同的生產(chǎn)需要。
優(yōu)選地，所述溫度傳感器單獨設(shè)置在盛漿槽內(nèi)或恒溫加熱器附近，或同時設(shè)置在盛漿槽內(nèi)及恒溫加熱器附近，所述恒溫加熱器根據(jù)溫度傳感器采集的溫度信號進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。在盛料槽/盛漿桶內(nèi)及恒溫加熱器附近分別設(shè)置的溫度傳感器，能夠解決采用單一溫度傳感器時無法實時調(diào)控漿料溫度而引起制品一致性差的問題，實現(xiàn)加熱溫度的實時控制。
優(yōu)選地，所述熱壓注系統(tǒng)還包括一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括溫度控制系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)和電路控制系統(tǒng)。通過控制系統(tǒng)中的溫度、氣路和電路系統(tǒng)來實現(xiàn)溫度、氣壓和電路控制，能夠精確地控制熱壓注系統(tǒng)在生產(chǎn)時的各種參數(shù)，便于實時調(diào)節(jié)和控制，同時增加生產(chǎn)安全性。
總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：
(1)本發(fā)明的高穩(wěn)定性的熱壓注系統(tǒng)，針對航空發(fā)動機等燃氣輪機空心葉片型芯的批量化制造過程中，工藝參數(shù)及產(chǎn)品性能不穩(wěn)定的問題，在結(jié)構(gòu)上做出了改進，從而克服因設(shè)備因素導(dǎo)致的型芯制造工藝參數(shù)不穩(wěn)定及相應(yīng)空心葉片產(chǎn)品成品率低的問題，使得由該系統(tǒng)制備得到的零部件具有較好的一致性和較高的穩(wěn)定性。
(2)本發(fā)明較傳統(tǒng)的熱壓注系統(tǒng)增設(shè)的加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置，可以隨時監(jiān)察加熱介質(zhì)液面并依需灌入適量加熱介質(zhì)，特別是對于中小型熱壓注系統(tǒng)此改良效果更為顯著，幾乎不會出現(xiàn)干燒現(xiàn)象，提高了加熱效率及工藝參數(shù)-產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，減少了拆卸機殼及加熱裝置的繁瑣步驟。而帶有刻度的顯示條和數(shù)顯面板均能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)出加熱槽的內(nèi)加熱介質(zhì)的量，而根據(jù)實際情況來選擇手動裝置或自動化裝置，能夠滿足不同的生產(chǎn)需要。
(3)本發(fā)明的增設(shè)的固模環(huán)裝置，克服了頻繁拆裝模具過程中發(fā)生的接口漏液引起的成品率降低問題；在盛料槽/盛漿桶內(nèi)及恒溫加熱器附近分別設(shè)置的溫度傳感器，解決了采用單一溫度傳感器時無法實時調(diào)控漿料溫度而引起制品一致性差的問題。
(4)本發(fā)明的熱壓注系統(tǒng)，工藝參數(shù)穩(wěn)定，操作簡便，勞動生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，有利于航空發(fā)動機燃氣輪機空心葉片型芯的批量化安全作業(yè)，可提高成品率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的高穩(wěn)定性的熱壓注成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：
1-恒溫加熱器、2-加熱介質(zhì)、3-加熱槽、4-氣路系統(tǒng)、5-儲料蓋、6-模具、7-固模環(huán)、8-溫度傳感器、9-加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置、10-漿料、11-輸漿管。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
圖1是本發(fā)明的高穩(wěn)定性的熱壓注成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，其包括恒溫加熱器1、加熱槽3、模具6和漿料10等，
其中，所述加熱槽3為夾層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為盛漿槽，所述盛漿槽內(nèi)盛有漿料10，所述加熱槽3的夾層內(nèi)部注入加熱介質(zhì)2，所述恒溫加熱器1緊貼所述加熱槽3的外圍設(shè)置，所述恒溫加熱器1通過對加熱槽3中加熱介質(zhì)2加熱進而對漿料10加熱；所述加熱槽3的一側(cè)，還設(shè)置有加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置9用于觀察或平衡加熱槽3內(nèi)的加熱介質(zhì)2的量，位于所述加熱槽3頂部的儲料蓋5將盛漿槽密封，該儲料蓋5的上表面緊密設(shè)置有一模具6，輸漿管11的一端穿過儲料蓋5與模具6相通，另一端伸入加熱槽3內(nèi)部底端，所述加熱槽3上端還設(shè)置有一通孔引入氣路系統(tǒng)4。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述儲料蓋5包括面板、密封圈和固模環(huán)7；所述固模環(huán)7設(shè)置在面板內(nèi)部，該固模環(huán)7內(nèi)部空腔的上端與模具6的進料端緊密套設(shè)，其下端與輸漿管11緊密連接。
在本發(fā)明的另一個具體實施例中，所述固模環(huán)7與模具6和輸漿管11的連接處均設(shè)置有密封槽及密封圈。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置為帶有刻度或沒有刻度的顯示條/毛細管/視窗口與螺紋蓋/塞蓋組成的手動裝置，或為由液面自動平衡系統(tǒng)/自動監(jiān)測系統(tǒng)與數(shù)顯面板組成的自動化裝置。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述溫度傳感器8單獨設(shè)置在盛漿槽內(nèi)或恒溫加熱器1附近，或同時設(shè)置在盛漿槽內(nèi)及恒溫加熱器1附近，所述恒溫加熱器1根據(jù)溫度傳感器8采集的溫度信號進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述熱壓注系統(tǒng)還包括一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括溫度控制系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)和電路控制系統(tǒng)。
為更好地解釋本發(fā)明，以下給出兩個具體實施例：
實施例1
打開加熱介質(zhì)液面監(jiān)察裝置9，根據(jù)刻度顯示液面位置判斷相應(yīng)的加熱介質(zhì)加入量。接通電源，啟動恒溫加熱器1，調(diào)節(jié)至一定溫度功率，通過加熱槽3對加熱介質(zhì)2進行加熱，根據(jù)溫度傳感器8來實時監(jiān)測盛料槽/盛漿桶內(nèi)溫度，待加熱到合適的溫度，啟動氣路裝置，一定壓力的壓縮空氣經(jīng)氣路系統(tǒng)4進入盛料槽/盛漿桶，在壓力的作用下，漿料10從輸漿管11經(jīng)固模環(huán)7進入模具6中，經(jīng)過一段時間的注漿保壓后，關(guān)閉氣路裝置，放氣并取出模具、冷凝，脫模后完成一個注模循環(huán)。所述熱壓注系統(tǒng)，自動化程度較高，工藝參數(shù)穩(wěn)定，操作簡便，勞動生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，有利于航空發(fā)動機燃氣輪機空心葉片型芯的批量化安全作業(yè)，可提高成品率。
實施例2
接通電源，根據(jù)數(shù)顯面板顯示液面位置，判斷并添加適量的加熱介質(zhì)，啟動恒溫加熱器1，調(diào)節(jié)至一定溫度功率，通過加熱槽3對加熱介質(zhì)2進行加熱，根據(jù)溫度傳感器8來實時監(jiān)測盛料槽/盛漿桶內(nèi)溫度，待加熱到合適的溫度，啟動氣路裝置，一定壓力的壓縮空氣經(jīng)氣路系統(tǒng)4進入盛料槽/盛漿桶，在壓力的作用下，漿料10從輸漿管11經(jīng)固模環(huán)7進入模具6中，經(jīng)過一段時間的注漿保壓后，關(guān)閉氣路裝置，放氣并取出模具、冷凝，脫模后完成一個注模循環(huán)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的部分實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。