一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具，包括铝上模和铜铝组合下模；所述铜铝组合下模由铝模架螺丝固定的铜模架嵌套式连接而成，所述铜模架中心一体式成型有铜模型腔，所述铜模型腔与超薄叶片叶轮形位、尺寸匹配设置，所述铜模型腔包括铜模面、圆形凸台、叶轮加工定位凹槽、大弧形叶片、小弧形叶片、锁固螺丝和铜模架；所述大弧形叶片、小弧形叶片配置有多个；所述铝上模和铜铝组合下模通过砂箱工装定位组合，由造型机通过型砂制备砂型模，通过硅铝合金浇铸获得叶轮铸件；本新型铜铝组合模具的起模斜度近于零度，摩擦力降至最低，实现低成本长寿命高精度制造，其叶片平均厚度为3mm，铸件动平衡度≤5g，成品动平衡度为0g。

A kind of ultra-thin blade copper aluminum combination die for impeller

The utility model discloses an impeller super thin blade copper and aluminum combination mold, including the aluminum upper die and the copper aluminum combination die; the copper aluminum combination lower die is nested by the copper mold frame fixed by the aluminum die screw, and the copper mold frame is formed with a copper mold cavity. The copper model cavity and the ultra-thin blade impeller shape and ruler are made. The copper model cavity includes copper mold surface, circular convex platform, impeller machining positioning groove, large arc blade, small arc blade, locking screw and copper mold frame. The large arc blade and small arc blade are configured with many. The sand mold is prepared by molding sand, and the impeller castings are cast by casting silicon and aluminum alloy. The new type of copper aluminum composite die has a close to zero degree, the friction force is reduced to the lowest, the low cost and long life and high precision are made. The average thickness of the blade is 3mm, the dynamic balance of the casting is less than 5g, and the dynamic balance of the finished product is 0g.

【技术实现步骤摘要】
一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具
本技术涉及叶轮模具技术设备领域，特别涉及一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具。
技术介绍
人的生活离不开“衣、食、住、行”，而纺织机又是生产衣服的主要机器，随着人们需求的不断提高，纺织机也在迅速发展，目前中国已是全球纺织机械生产制造规模最大、产品品种最全的国家，我们的创新能力和制造水平也有了明显提高。纺织机械吸尘系统的优劣直接影响到纺织产品的质量，而决定吸尘系统优劣的是叶轮。叶轮既指装有动叶的轮盘，是冲动式汽轮机转子的组成部分，又可以指轮盘与安装其上的转动叶片的总称。叶轮可以根据形状以及开闭合情况进行分类。我司为全球顶级的德国特吕茨施勒纺织机械有限公司研发了一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具。现有技术中，纺织行业需要高效叶轮，要求其叶片具有超薄的结构特征，其叶片厚度低于3mm，铸件动平衡度要求小于等于5克，成品的动平衡度要求为零克；现有技术铸造模具、铸造技术无法在较低的成本条件下，达到高效叶轮、叶片的制造标准要求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具，针对现有技术中的不足，采用铜质的叶片模件和铝质模架组合模具，通过砂型重力铸造，近零角度的起模斜度，摩擦力降至最低，从而实现低成本、长寿命、高精度、批量化的超薄叶片叶轮轮铸件，其叶片平均厚度为3mm，最薄处2mm，拔模斜度几乎为零，叶轮铸件动平衡度≤5g，成品后动平衡度为0g。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具，包括铝上模和铜铝组合下模，其特征在于：所述铜铝组合下模由铝模架中心通过锁固螺丝固定的铜模架相互嵌套式连接而成，所述铜模架中心一体式成型有铜模型腔，所述铜模型腔与超薄叶片叶轮形位、尺寸匹配设置，所述铜模型腔包括铜模面、圆形凸台、叶轮加工定位凹槽、大弧形叶片、小弧形叶片、锁固螺丝和铜模架；所述大弧形叶片、小弧形叶片配置有多个；所述铝模架包括锥形定位、模架定位孔、砂箱工装定位、进料流道、柱形冒口；所述铝上模为铝材质模具，所述铝上模包括锥形定位、模架定位孔、砂箱工装定位、模架、浇料口、进料流道、柱形冒口、叶轮面、柱形凸台、环形凸台和凹槽。所述铝模架为两端带有对称耳板的矩形铝板，所述耳板上固定设置有矩形或者圆形的砂箱工装定位，所述铝模架上三个相邻的角落处设置有三根锥形定位，所述铝模架的四个角落处对称设置有四个模架定位孔，所述铝模架中心螺接有铜模架，所述铜模架的外侧边缘处设置有两个铝质的柱形冒口。所述铝上模为两端带有对称耳板的矩形铝板，所述耳板上固定设置有矩形或者圆形的砂箱工装定位，所述铝上模上三个相邻的角落处设置有三根锥形定位，所述模架的四个角落处对称设置有四个模架定位孔，所述模架中心设置有带有柱形冒口的叶轮面，所述柱形冒口与叶轮面之间设置有柱形凸台；所述模架没有锥形定位的角落处设置有弧形的进料流道，所述进料流道中间位置设置有浇料口，所述进料流道的两端设置有柱形冒口。所述大弧形叶片、小弧形叶片的平均厚度为3mm，最小厚度为2mm。所述铝上模和铜铝组合下模通过砂箱工装定位组合，由造型机通过型砂制备出超薄叶片的叶轮完整型腔的砂型模，进一步的，通过硅铝合金浇铸获得超薄叶片叶轮铸件；所述铜铝组合下模的拔模斜度近于零度，所述叶轮铸件的动平衡度≤5g，所述叶轮成品的动平衡度为0g。本技术的技术特点：一、模具的特点：1.铸铜件强度高、壁薄，模具不易断裂；2.铜制作的模具再通过抛光后，表面形成镜面，故摩擦系数降到最低；3.由于铸铜的特殊性，铜模本身内部不吸水、不受潮，较容易成形；4.铜模寿命长，可以达到20万模，无需整修，对产品稳定性有着举足轻重的作用。二、工艺的特点：1、采用半自动生产流水线、专用模具、自动定位以及采用标准砂箱工装，所有人工都是辅助工，将对人员技术要求降到最低，例如一个从未做过铸造的新手，经三天培训之后即可上岗，并做到批量生产；2、根据合金配料数据进行配料，加入前过磅称重；所述熔炼，采用双温控全自动天然气熔炼炉，并使用意大利意高燃烧器，因此燃烧器是混合气体燃烧，故燃烧点温度高，燃烧过程中无废气排出，节能环保；将石墨坩埚预热，烘烤至200℃左右，使坩埚完全干燥、无水分；此时加入配比好的原铝锭材料，盖上锅盖70％，大约一小时后，坩埚内固体原料已熔化成铝液，加入特定的微量元素混炼；依据产品浇铸所需要的设计温度参数，用我司专用的氩气除气机装置，对铝液进行除气、除杂、精炼，同时进行搅拌，使其各种微量元素(Ni、Mg、Si、Mn、Ti、Sr等)充分搅拌均匀，使其分子与分子之间达到一个磨合的最佳状态，搅拌时间约6—10分钟；3、浇铸生产，通过小火车流水线无需搬运，通过变频调速方式，自动送至浇铸位置，待铝液温度达到合理浇铸温度时进行浇铸，首先浇铸试棒，并对试棒进行物理性能、化学成分的检测，达标后再批量浇注生产，使产品达到表面光洁、无杂质、无气孔的优良产品；通过熔炼控制铝液温度在730℃—760℃之间，从柱形浇料口进行浇铸，至使铝液均匀升至柱形冒口；4、开模，依据工艺要求的开模时间，通过小火车送入自动开箱区域(约40分钟左右)，待叶片产品完全凝固后，自动开箱，避免产生因开箱时间太短造成的产品变形量增大；由辅助工取出已成形的产品，挂入冷却线进行再一次冷却，防止变形；5、后道处理包括产品切割去毛刺、自然时效处理、表面抛丸处理、产品出货；所述产品切割去毛刺，叶片产品浇铸完毕后，待其冷却至常温后，由冷却线通过变频马达自动输送到切割机旁，由切割工将产品浇口、冒口等不需要的水口量，用带锯切割机进行切除；同时由打磨工进行适当的清理、去毛刺；所述自然时效处理，因叶片要求平整度控制在1mm之内，产品浇铸后在短时间内或20天内，铝合金产品自身尚有微量变形发生，故库存采用垂直放置，经过约2个月左右的自然时效，待产品物理性能彻底稳定后，再次经打磨去毛刺，由检验人员进行平整度检验，若超过1mm,则做液压工装，通过合理适当的整形，使其最终达到客户所需平面度要求；所述抛丸表面处理，将叶片产品放置在抛丸机中，通过直径0.4mm的不锈钢钢丸，进行若干分钟的表面抛丸处理，使产品表面达到精品状态；所述产品出货，对叶片进行最后检验出厂、包装并敲上合格章，将产品和生产过程中的化学报告、物理性能报告、硬度报告一起出货交付客户，使产品合格率高达99％。三、通过模具铸造的产品特点：由于对模具制造的标准要求高，故生产出的产品尺寸精度高、效率高、质量稳定、节约能源、变形量小、外形美观、成品率高；与传统铸造工艺相比，本新型铸造工艺生产出的产品质量提高5个等级，效率提高500％，能源下降40％。通过上述技术方案，本技术技术方案的有益效果是：采用铜质的叶片模件和铝质模架组合模具，通过砂型重力铸造，近零角度的起模斜度，摩擦力降至最低，从而实现低成本、长寿命、高精度、批量化的超薄叶片叶轮轮铸件，其叶片平均厚度为3mm，最薄处2mm，拔模斜度几乎为零，叶轮铸件动平衡度≤5g，成品后动平衡度为0g；凭借20多年的铸造行业经验，在同行中尚无用本新型方法制造超薄壁件的风叶；通过本新型模具铸造的产品，生产效率高、成本低、节能环保，产品质量稳定可靠。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具，其特征在于，包括铝上模和铜铝组合下模；所述铜铝组合下模由铝模架中心通过锁固螺丝固定的铜模架相互嵌套式连接而成，所述铜模架中心一体式成型有铜模型腔，所述铜模型腔与超薄叶片叶轮形位、尺寸匹配设置，所述铜模型腔包括铜模面、圆形凸台、叶轮加工定位凹槽、大弧形叶片、小弧形叶片、锁固螺丝和铜模架；所述大弧形叶片、小弧形叶片配置有多个；所述铝模架包括锥形定位、模架定位孔、砂箱工装定位、进料流道、柱形冒口；所述铝上模为铝材质模具，所述铝上模包括锥形定位、模架定位孔、砂箱工装定位、模架、浇料口、进料流道、柱形冒口、叶轮面、柱形凸台、环形凸台和凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具，其特征在于，包括铝上模和铜铝组合下模；所述铜铝组合下模由铝模架中心通过锁固螺丝固定的铜模架相互嵌套式连接而成，所述铜模架中心一体式成型有铜模型腔，所述铜模型腔与超薄叶片叶轮形位、尺寸匹配设置，所述铜模型腔包括铜模面、圆形凸台、叶轮加工定位凹槽、大弧形叶片、小弧形叶片、锁固螺丝和铜模架；所述大弧形叶片、小弧形叶片配置有多个；所述铝模架包括锥形定位、模架定位孔、砂箱工装定位、进料流道、柱形冒口；所述铝上模为铝材质模具，所述铝上模包括锥形定位、模架定位孔、砂箱工装定位、模架、浇料口、进料流道、柱形冒口、叶轮面、柱形凸台、环形凸台和凹槽。2.根据权利要求1所述的一种叶轮超薄叶片铜铝组合模具，其特征在于，所述铝模架为两端带有对称耳板的矩形铝板，所述耳板上固定设置有矩形或者圆形的砂箱工装定位，所述铝模架上三个相邻的角落处设置有三根锥形定位，所述铝模架的四个角落处对称设置有四个模架定位孔，所述铝模架中心螺接有铜模架，所述铜模架的外侧边缘处设置有两个铝质的柱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文良，
申请(专利权)人：昆山久帜金属有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32