一种叶片铸造模具及其应用及叶片成型方法技术

本发明专利技术公开了一种叶片铸造模具及其应用及叶片成型方法，包括上下相对应设置的上模和下模，所述下模与上模配合处设置用于形成叶片下缘部分的第一凹槽；所述上模包括前后相对应设置的第一上模组件和第二上模组件，所述第一上模组件和第二上模组件之间具有用于形成叶片主体部分的空隙；所述上模上部与盖板相配合，盖板与上模配合处设置用于形成叶片上缘部分的第二凹槽。本发明专利技术通过上下模、盖板分块的配合，能够实现对于三维扭曲叶片的制作。本发明专利技术的成型方法，使模具表面保持一定温度，使高温熔液，能够在将液体充满模具空间后，同时快速冷却，其叶片成型质量好，表面缺陷低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铸造领域，涉及一种用于带有叶片产品的叶片铸造模具，具体涉及一种叶片铸造模具及其应用及叶片成型方法。
技术介绍
在带有叶片产品的制造过程中，尤其是封闭式叶轮的制造过程中。其叶片部位，往往呈三维扭曲状，采用直接机械加工的方式制造，难度非常大，甚至无法加工。现有的叶片制造方法，是将模具设置成叶片形状模制而成的。但是在铸造复杂形状的叶片尤其是三维扭曲的叶片时，将模具直接设置成叶片形状很困难。因为这是将叶片铸造的难度转化到模具加工的难度。相对于叶片铸造，模具的加工过程更加复杂难以控制。叶片的模具都是需要在模具结构中设置与叶片形状相配合的孔隙，当叶片形状复杂时，在叶片模具内部加工复杂形状的孔隙非常困难，这样反而间接增加了叶片铸造加工的难度；现有的叶片模具或者采用上下模相配合的结构，上下模配合的结构虽然可以将叶片的形状分成两部分，在上下模上分别制作形状贴合的凹槽，但往往三维扭曲的叶片在竖向平面和横向平面内的形状均比较复杂，所以在上下模制作贴合叶片形状的凹槽时也非常困难，而且叶片的结构通常都会具备上缘和下缘，这就需要在上下模内部加工相匹配的空隙，要在一个部件结构内部加工空隙是难以操作的，无法实现对模具本身的加工，进而也无法实现对叶片的铸造加工。由于制作低熔点合金叶片时，需要将熔化的合金液浇铸到模具中，在此过程中需要注意合金液温度、模温、冷却等参数。如合金液浇铸温度过低、模具温度过低可能会浇不足、冷隔；浇铸温度过高、模具温度过高、冷却速度太小可能会出现表面晶粒粗大、表面光洁度差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种叶片铸造模具，通过对模具进行分块设置，各分块之间相互配合，能够很好的制作三维扭曲叶片或叶片模型。还提供该叶片模具在低熔点合金叶片铸造中的应用，将该叶片模具应用到制造低熔点合金叶片上，通过对模具进行分块设置，各分块之间相互配合，能够很好的制作三维扭曲低熔点合金叶片。还提供一种利用该叶片模具的成型方法，该方法过程中使模具表面保持一定温度，使高温熔液在充满模具空间后快速冷却，利用该成型方法制作的叶片质量好，表面缺陷少。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种叶片铸造模具，包括上下相对应设置的上模和下模，所述下模与上模配合处设置用于形成叶片下缘部分的第一凹槽；所述上模包括前后相对应设置的第一上模组件和第二上模组件，所述第一上模组件和第二上模组件之间具有用于形成叶片主体部分的空隙；所述上模上部与盖板相配合，盖板与上模配合处设置用于形成叶片上缘部分的第二凹槽。通过在下模上设置第一凹槽形成叶片的下缘部分，通过在盖板上设置第二凹槽形成叶片的上缘部分，将上模分成两部分组成，第一上模组件和第二上模组件之间设置空隙形成叶片主体部分，而将上模、下模、盖板分开设置，将第一上模组件和第二上模组件分开设置，可以很好的在每一部分上设置用以形成叶片部件的结构，模具本身容易加工制作。所述下模包括底座，所述底座上固设有曲面凸台，曲面凸台工作面设置与叶片下缘形状相适配的所述第一凹槽，曲面凸台与上模相配合；在曲面凸台上设置用于形成叶片下缘的第一凹槽，在曲面凸台上加工第一凹槽，加工过程简单易行。进一步的，所述曲面凸台的工作面形状与第一凹槽底面的形状相适配；将曲面凸台上表面形状设置成以叶片下缘的形状的延伸面，极大降低对第一凹槽进行加工的难度，同时也更能保证第一凹槽的形状与叶片下缘形状相适配。进一步的，所述第一凹槽与进液槽相连接；铸造熔液由进液槽处进入第一凹槽，形成叶片下缘。所述盖板工作面设置与叶片上缘形状相适配的所述第二凹槽；将第二凹槽设于盖板下表面，由盖板与上模之间的配合，形成叶片上缘。进一步的，所述盖板的工作面形状与第二凹槽底面的形状相适配；将盖板下表面形状设置成以叶片上缘的形状的延伸面，极大降低对第二凹槽进行加工的难度，同时也更能保证第二凹槽的形状与叶片上缘形状相适配。优选的，所述第二凹槽上设置若干个通孔；用于指示模具内部液体的液位高度，同时可以集渣，将灌制液体中的杂质上浮于表面及孔内。所述上模与下模配合处的底面形状与曲面凸台工作面形状相适配；使上模和下模很好的相互配合，同时保证上模和下模连接配合处更为紧密。进一步的，所述上模上表面形状与盖板工作面形状相适配；使上模和盖板很好的相互配合，同时保证上模和盖板连接配合处更为紧密。进一步的，所述上模的最高位置处设有与下模的第一凹槽相连接的浇道；由浇道处进行浇注，铸造熔液沿浇道由模具底部的下模上的第一凹槽开始浇注成型，保证成型过程的顺利进行。优选的，所述第一上模组件和第二上模组件最高位置的边角处设置三角模，所述三角模包括前后相对应设置的第一三角模组件和第二三角模组件；三角模位于浇口处，且构成了浇道的一部分，在低熔点合金凝固后便于去除浇口、拆模。所述三角模的外边界处设有与下模的第一凹槽相连接的浇道；由浇道处进行浇注，铸造熔液沿浇道由模具底部的下模上的第一凹槽开始浇注成型，保证成型过程的顺利进行。所述盖板上设置与浇道相配合的第三凹槽；由盖板上的第三凹槽进行浇注即可完成整个浇注过程，无需打开盖板，保证了模具内部的密封性。所述底座上在曲面凸台和上模外周设置多个限位板，限位板之间卡合固定连接，多个限位板和盖板配合形成封闭结构；由限位板和底座、盖板之间配合封闭，形成铸造型腔，通过铸造型腔内上模、下模和盖板的配合实现对叶片的铸造加工。一种叶片的成型方法，包括以下步骤：步骤1：清理叶片铸造模具组成部分各表面，组装叶片铸造模具待用，在叶片铸造模具内表面涂覆脱模剂；步骤2：按设定需求称取铸造原料，清理铸造原料表面灰尘；步骤3：将叶片铸造模具置于干燥机内预热，使用测温模块监控叶片铸造模具的温度直至设定要求温度停止预热；步骤4：加热铸造原料使其融化形成铸造原料溶液，使用测温模块监控铸造原料溶液的温度直至设定要求温度，停止加热；步骤5：去除铸造原料溶液表面杂质，将铸造原料溶液倒入叶片铸造模具内，监测叶片铸造模具各表面温度，对叶片铸造模具表面进行冷却；步骤6：到达设定启模时间后，取出叶片，观察叶片表面质量。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术通过上下模、盖板分块的配合，能够实现对于三维扭曲叶片的制作。2、本专利技术的成型方法，使模具表面保持一定温度，使高温熔液能够在充满模具空间后快速冷却，利用该成型方法成型的叶片质量好，表面缺陷少。3、本专利技术模具分块合理，制造加工方便，同时，模具分解方便，不会在启模过程中，对模具中的成型叶片表面带来损伤。4、本专利技术模具将浇道设置在一侧，保证模具中熔液冷却成型质量，不会在叶片主体上增添额外的材料。附图说明图1为本专利技术叶片铸造模具整体装配结构示意图；图2为上模结构示意图；图3为实施例1上模和下模的配合示意图；图4为盖板的结构示意图；图5为实施例2上模和下模的配合示意图；图6为限位板的结构示意图；图7为角模的结构示意图；图8为铸造形成的叶片结构示意图；图中，1为下模，2为第一上模组件，3为第二上模组件，4为空隙，5为浇道，6为底座，7为曲面凸台，8为第一凹槽，9为进液槽，10为盖板，11为第一限位板，12为第二限位板，13为第三限位板，14为第四限位板，15为卡槽，16为第三凹槽，17为第二凹槽，18为通孔，19为三角模，20为第一三角模组件，21为第二三角模组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片铸造模具，其特征是，包括上下相对应设置的上模和下模，所述下模与上模配合处设置用于形成叶片下缘部分的第一凹槽；所述上模包括前后相对应设置的第一上模组件和第二上模组件，所述第一上模组件和第二上模组件之间具有用于形成叶片主体部分的空隙；所述上模上部与盖板相配合，盖板与上模配合处设置用于形成叶片上缘部分的第二凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种叶片铸造模具，其特征是，包括上下相对应设置的上模和下模，所述下模与上模配合处设置用于形成叶片下缘部分的第一凹槽；所述上模包括前后相对应设置的第一上模组件和第二上模组件，所述第一上模组件和第二上模组件之间具有用于形成叶片主体部分的空隙；所述上模上部与盖板相配合，盖板与上模配合处设置用于形成叶片上缘部分的第二凹槽。2.如权利要求1所述的叶片铸造模具，其特征是，所述下模包括底座，所述底座上固设有曲面凸台，曲面凸台工作面设置与叶片下缘形状相适配的所述第一凹槽，曲面凸台与上模相配合。3.如权利要求1或2所述的叶片铸造模具，其特征是，所述第一凹槽与进液槽相连接。4.如权利要求1所述的叶片铸造模具，其特征是，所述盖板的工作面设置与叶片上缘形状相适配的所述第二凹槽。5.如权利要求1或4所述的叶片铸造模具，其特征是，所述第二凹槽上设置若干个通孔。6.如权利要求1所述的叶片铸造模具，其特征是，所述上模的最高位置处设有与下模的第一凹槽相连接的浇道。7.如权利要求1所述的叶片铸造模具，其特征是，所述第一上模组件和第二上模组件最高位置的边角处设置三角模，所述三角模包括前后相对应设置的第一三角模组件和第二三角模组件。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，韩桂强，张增超，别玉月，孙燕杰，
申请(专利权)人：山东豪迈机械科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37