[发明专利]一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法

说明书

本发明公开了一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，型芯制备步骤如下：a.首先产品图进行叶轮的建模设计模型；b.待步骤a完成后，根据机加工的技术要求对产品增加毛坯余量和补孔(轮毂)，并按照叶轮合金种类进行收缩率的处理，制的胚料A；c.待步骤b完成后，再将胚料A中毛坯外轮廓线旋转建模生产实体模型。本发明的目的在于为叶轮的铸造生产提供一种组合式叶轮砂芯，该砂芯具有叶片型面结构完全符合设计要求的扭曲旋转特征，尺寸精度高，表面光洁，由于组合砂芯，浇注过程通过组合面排气通畅，避免了叶片浇不足和冷隔缺陷，减少了废品，获得性能优良的铸造叶轮，以减小泵的阻力，提高泵的效率。

技术领域

本发明涉及铸造工艺技术领域，具体为一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法。

背景技术

叶轮是泵的重要工作部件，是泵的心脏。闭式叶轮有前盖、后盖及叶片组成，其叶片夹在前后盖层中间，复杂叶片结构为扭曲旋转状。铸造叶轮时叶片需要用砂芯成型，砂芯质量好坏直接影响泵的工作效率和寿命。

传统的制芯工艺是先加工好独立金属质的叶片和前后盖板模型，制芯时将叶片固定在后盖板上，当叶片从砂型中取出时受曲面结构的影响，曲面结构变形严重，壁厚增加，结构近似平面化，与设计要求叶片形状相差较大且表面粗糙度值大，由于叶片较薄且旋转，无法依靠刷涂料来降低表面粗糙度值，这将造成在使用中增加水的阻力，影响泵静平衡的效率和寿命；同时由于整体砂芯在铸造过程中排气困难，容易引起叶片浇不足而出现冷隔，造成废品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，型芯制备步骤如下：

a.首先产品图进行叶轮的建模设计模型；

b.待步骤a完成后，根据机加工的技术要求对产品增加毛坯余量和补孔(轮毂)，并按照叶轮合金种类进行收缩率的处理，制的胚料A；

c.待步骤b完成后，再将胚料A中毛坯外轮廓线旋转建模生产实体模型，并且对在模型入口端和出口端增加芯头并进行布尔求交运算，制的胚料B；

d.待步骤c完成后，再将胚料B沿叶片成型区域等分成与叶片数量对应的区域块(每块包含叶片曲面的正面和背面)，制的胚料C；

e.待步骤d完成后，以胚料C为实体对其进行热芯盒设计，竖直分型，并设计加热管位置，顶出机构等内容；

f.待步骤e完成后，再让步骤e中制作好的热芯盒在射芯机上制覆膜砂芯，制的成品件；

g.待步骤f完成后，再清理成品件的射砂口砂，表面刷细化耐高温涂料，检查不得有料瘤，并放入鼓风干燥箱烘烤；

h.待步骤g完成后，将烘烤好的砂芯按数量组合，并分别在出口端芯头处和入口两端芯头处应铁丝紧固待用。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤a中建模设计模型采用的是UG建模软件。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤b中叶轮合金的收缩率为0.5—1.5％。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤b中等分的具体方法为将相邻两叶片入口端脊线沿轴线旋转适当角度，与通过轴线的等分面相交分割，出口端亦如此，组合砂芯时入口端克竖直方向定位，出口端在圆周方向定位，保证组合砂芯尺寸准确。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤c中布尔求交运算操作步骤为：先把需要布尔运算的部件上右键，【设为作业部件】，在UG菜单上的：刺进—相关仿制—WAVE几许链接器命令，在弹出的窗口中，看到WAVE几许链接类型，挑选【体】，然后挑选你要布尔的两个或者多个部件，点击【应用】，运行求交命令进行布尔运算。