一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法
本专利技术涉及铸造工艺
，具体为一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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
技术介绍
中所提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：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。作为本专利技术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。作为本专利技术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％。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤f中射芯机采用的是水平分型脱箱射压造型机，砂芯制作时是将以液态或固态热固性树脂为粘结剂的芯砂混合料射入加热后的芯盒内，待砂芯在芯盒内预热很快硬化到一定厚度(约为5～10mm)将之取出即可。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤g中鼓风干燥箱采用的时立式鼓风干燥箱，成品件烘烤时的温度为100—150℃，烘烤的时间为1—1.5h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术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。2、本专利技术制作的芯盒结构简单，制作费用低，砂芯生产操作方便，生产效率高，砂芯通用，精整方便，表面质量好，通过以上方法获得叶轮砂芯生产处的叶轮叶片光滑，尺寸精确，使用中噪音小，效率高，寿命长。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术叶轮产品图；图2为本专利技术叶轮处理图；图3为本专利技术模型入口端和出口端增加芯头图；图4为本专利技术图2与图3布尔求差运算结果图；图5为本专利技术叶片曲面的正面和背面图；图6为本专利技术成品件图；图7为本专利技术砂芯组合摆放图。图中：1、前盖板；2、叶片；3、后盖板；。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。请参阅图1-图7，本专利技术提供一种技术方案：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，参照图1；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，参照图2；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，参照图3；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，参照图3；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，参照图4；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，参照图5；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，参照图6；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，参照图7。需要说明的是，步骤a中建模设计模型采用的是UG建模软件。需要说明的是，步骤b中叶轮合金的收缩率为0.5—1.5％。需要说明的是，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。需要说明的是，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。需要说明的是，步骤f中射芯机采用的是水平分型脱箱射压造型机，砂芯制作时是将以液态或固态热固性树脂为粘结剂的芯砂混合料射入加热后的芯盒内，待砂芯在芯盒内预热很快硬化到一定厚度(约为5～10mm)将之取出即可。需要说明的是，步骤g中鼓风干燥箱采用的时立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，其特征在于：型芯制备步骤如下：/na.首先产品图进行叶轮的建模设计模型；/nb.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；/nc.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；/nd.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；/ne.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；/nf.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；/ng.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；/nh.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。/n

【技术特征摘要】
1.一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，其特征在于：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。


2.根据权利要求1所述的一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，其特征在于：所述步骤a中建模设计模型采用的是UG建模软件。


3.根据权利要求1所述的一种闭合式扭曲状叶片的型芯制备方法，其特征在于：所述步骤b中叶轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：周颐，
申请(专利权)人：陕西荣宝机械电子有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61