一种闭式叶轮水玻璃砂制芯造型用模具及工装制造技术

本实用新型专利技术提供一种闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，包括：芯盒、叶片模型、下半模型、上半模型(含保温冒口套)、下砂箱、上砂箱和浇口杯，通过向砂箱内填入水玻璃砂进而对轮盘和轮盖造型；所述浇口杯设置在上砂箱内，用于形成浇注通道，通过向浇注通道内灌入浇注液，铸造成型闭式叶轮。本实用新型专利技术采用可拆分叶片模型，可使叶片和内腔一次成型，工艺简单、操作便利，提高了叶轮的制造精度和内腔清洁度，叶轮成品率高。

A mold and tooling for core making of closed impeller water glass sand

【技术实现步骤摘要】
一种闭式叶轮水玻璃砂制芯造型用模具及工装
本技术属于流体机械铸造
，具体涉及一种闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装。
技术介绍
水泵是输送液体或使液体增压的机械。按照工作原理和结构可以分为三大类：叶片式泵、容积式泵和其它类型泵。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片式泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，可以分为离心泵、旋涡泵、混流泵和轴流泵等类型。叶轮(片)是叶片式泵中的一个核心组件，对水泵的使用效果有着很大的影响。叶轮按构造可分为开式、半开式和闭式三种。其中，闭式叶轮的叶片两侧均有盖板，由轮盘、叶片和轮盖组成，能够调整泵内液体的流动状况，提高泵的工作效率，适用于输送不含杂质的清净液体，一般的离心泵多采用此类。由于闭式叶轮的结构较开式和半开式叶轮复杂，给制造带来了较大难度。目前，闭式叶轮的制作方法有整体制造(大多为铸造)和各组件分体制造(大多为铸造)后焊接或铆接而成两种。整体铸造方式，模样分离困难，模样叶片等局部形状在起模时容易损坏导致产品的成品率低等问题。焊接叶片的方式对于叶轮内腔复杂、叶片多的叶轮精度难以满足要求。对于整体制作方式：例如，申请号为201710311915.8中国专利申请“一种精密铸造用泵体叶轮蜡模的制造工艺”公布了一种精密铸造用泵体叶轮蜡模的制造工艺，将叶轮分成轮盘、轮盖、和叶片三部分，分别进行蜡模的制造，后将轮盘、轮盖和叶片组装成叶轮蜡模整体，再用液态蜡流入叶片与轮盘、叶片与轮盖的接合处将三个部分粘合。申请号为201710250066.X的中国专利申请“泥泵叶轮的铸造加工工艺”公布了一种泥泵叶轮的树脂砂造型铸造加工工艺。这种整体制作方法保证了工件的质量，然而生产成本高，生产周期长，不适宜闭式叶轮复杂结构。对于分体组装式：例如，申请号为201120238758.0的中国专利申请“一种叶轮叶片焊接工装”公布了一种叶轮叶片焊接工装，包括可旋转的圆盘架、分度盘、叶片定位靠板和靠板活动架，通过在圆盘架上设置叶轮后盘，通过靠板活动支架带动叶片定位靠板调整至相应的焊接位置，将叶片靠置于靠板上进行点焊。点焊方法虽然操作简单，提高工作效率，但工件表面极易产生咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等，甚至会有气孔和裂纹。申请号为201621013173.8的中国专利申请“潜水泵叶轮叶片铸造覆膜砂组合模型”公布了一种潜水泵叶轮叶片铸造覆膜砂组合模型，包括若干相同结构的子块通过定位结构定位凸台和止口，相邻子块的瓣尾相拼接，拼接面为空间曲面形成叶片的型腔。这种方法造砂型的步骤过于繁杂，精度有所提高，但给造型带来了不便。因此，不适合闭式叶轮造型。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，以解决目前闭式叶轮造型时，整体式制作方式模样分离困难，叶轮精度低；分体组装式制备方法步骤繁琐，容易产生缺陷，叶轮成品率低的问题。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，所述造型用模具及工装包括：芯盒，所述芯盒包括可盖合的上芯盒和下芯盒，所述下芯盒设有圆柱形空腔体，所述上芯盒中心设有贯穿孔，通过所述贯穿孔向芯盒内部填入水玻璃砂，用于制备闭式叶轮的内腔砂芯；叶片模型，所述叶片模型可拆卸连接在所述下芯盒上，所述叶片模型有多个，呈周向排布在所述下芯盒中的圆柱形空腔体中；模型，所述模型包括下半模型和上半模型，所述下半模型用于制备闭式叶轮的轮盘造型，所述上半模型用于制备闭式叶轮的轮盖造型以及放置保温冒口套，所述下半模型和所述上半模型可拆卸连接；砂箱，所述砂箱包括可盖合的下砂箱和上砂箱，所述下砂箱用于放置下半模型，所述上砂箱为框架结构，所述上半模型放置在上砂箱内，通过向所述砂箱内填入水玻璃砂进而对轮盘和轮盖造型；浇口杯，所述浇口杯设置在上砂箱内，用于形成浇注通道，通过向浇注通道内灌入浇注液，铸造成型闭式叶轮。在如上所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，优选，所述下芯盒的圆柱形空腔体的底面上设有第一定位孔，所述叶片模型底部设有与所述定位孔相对应的第一定位销，所述第一定位销与第一定位孔采用间隙配合。在如上所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，优选，所述叶片模型底部设有两个第一定位销，所述下芯盒上的第一定位孔与所述第一定位销相适配。在如上所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，优选，所述下半模型上设有第二定位孔，所述上半模型上设有第二定位销，所述第二定位孔和所述第二定位销采用间隙配合。在如上所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，优选，所述叶片模型设置有六个，呈扇叶型排布可拆卸连接在下芯盒上。在如上所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，优选，所述下半模型的高度小于下砂箱的深度。在如上所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，优选，所述浇口杯的高度与所述上砂箱的高度相同；所述上半模型的高度小于所述上砂箱的高度。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有如下优异效果：本技术采用的闭式叶轮水玻璃砂制芯造型用模具及工装，包括上芯盒、下芯盒、可拆分叶片模型、模型、砂箱、浇口杯和保温冒口套，采用本技术中模具及工装并利用水玻璃砂进行造型，能够使叶片和内腔一次成型、减少后续焊接工艺步骤，提高了叶轮的制造精度和内腔清洁度，叶轮制造的成品率高。本技术中在制芯过程中的模具采用可拆分叶片模型，生产工艺简单、起模方便，操作便利。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。其中：图1为本技术实施例水泵闭式叶轮的结构示意图；图2为本技术实施例水泵闭式叶轮的另一角度结构示意图；图3为本技术实施例下芯盒的俯视图；图4为本技术实施例叶片模型和下芯盒的连接示意图；图5为本技术实施例上芯盒和下芯盒盖合后的剖视图；图6为本技术实施例取出叶片模型后砂芯造型结构示意图；图7为本技术实施例未填砂的下半模具与下砂箱的位置结构示意图；图8为本技术实施例造下砂型填砂后的示意图；图9为本技术实施例造上砂型的上半模型和下半模型的连接示意图；图10为本技术实施例造上砂型的浇口杯的位置结构示意图；图11为本技术实施例造上砂型的填砂后的示意图；图12为本技术实施例下砂型中横浇道的结构示意图；图13为本技术实施例上砂型中内浇道的结构示意图；图14为本技术实施例在下砂型中放置砂芯后的示意图；图15为本技术实施例的上砂型和下砂型合箱后的剖视图。图中：1、叶轮；101、轮盘；102、轮盖；103、叶片；2、下芯盒；3、上芯盒；4、第一定位销；5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，其特征在于，所述造型用模具及工装包括：/n芯盒，所述芯盒包括可盖合的上芯盒和下芯盒，所述下芯盒设有圆柱形空腔体，所述上芯盒中心设有贯穿孔，通过所述贯穿孔向芯盒内部填入水玻璃砂，用于制备闭式叶轮的内腔砂芯；/n叶片模型，所述叶片模型可拆卸连接在所述下芯盒上，所述叶片模型有多个，呈周向排布在所述下芯盒中的圆柱形空腔体中；/n模型，所述模型包括下半模型和上半模型，所述下半模型用于制备闭式叶轮的轮盘造型，所述上半模型用于制备闭式叶轮的轮盖造型以及放置保温冒口套，所述下半模型和所述上半模型可拆卸连接；/n砂箱，所述砂箱包括可盖合的下砂箱和上砂箱，所述下半模型放置在下砂箱内，所述上半模型放置在上砂箱内，通过向所述砂箱内填入水玻璃砂进而对轮盘和轮盖造型；/n浇口杯，所述浇口杯设置在上砂箱内，用于形成浇注通道，通过向浇注通道内注入浇注液，铸造成型闭式叶轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，其特征在于，所述造型用模具及工装包括：
芯盒，所述芯盒包括可盖合的上芯盒和下芯盒，所述下芯盒设有圆柱形空腔体，所述上芯盒中心设有贯穿孔，通过所述贯穿孔向芯盒内部填入水玻璃砂，用于制备闭式叶轮的内腔砂芯；
叶片模型，所述叶片模型可拆卸连接在所述下芯盒上，所述叶片模型有多个，呈周向排布在所述下芯盒中的圆柱形空腔体中；
模型，所述模型包括下半模型和上半模型，所述下半模型用于制备闭式叶轮的轮盘造型，所述上半模型用于制备闭式叶轮的轮盖造型以及放置保温冒口套，所述下半模型和所述上半模型可拆卸连接；
砂箱，所述砂箱包括可盖合的下砂箱和上砂箱，所述下半模型放置在下砂箱内，所述上半模型放置在上砂箱内，通过向所述砂箱内填入水玻璃砂进而对轮盘和轮盖造型；
浇口杯，所述浇口杯设置在上砂箱内，用于形成浇注通道，通过向浇注通道内注入浇注液，铸造成型闭式叶轮。


2.如权利要求1所述的闭式叶轮的水玻璃砂制芯造型用模具及工装，其特征在于，所述下芯盒的圆柱形空腔体的底面上设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，魏建华，李欣然，郑泰玉，王建军，赵俊岩，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南;41