高效叶轮的成型系统技术方案

本发明专利技术提供一种高效叶轮的成型系统，包括前模本体和后模本体，芯模包括用于成型叶片为扭曲形叶面的待成型叶轮流道进液段的进液段芯模总成和用于成型待成型叶轮流道出液段的出液段芯模总成，待成型叶轮的叶片为扭曲形叶面；上述方案中，由于提供了成型待成型叶轮流道进液段的进液段芯模总成和用于成型待成型叶轮流道出液段的出液段芯模总成，两者在流道内部实现结合面分型，这样就可以在已成型的待成型叶轮的进液口处和出液端分别实施进液段芯模总成和出液段芯模总成的各自独立脱模运动，避免了包括扭曲形叶面在内的流道壁对模具本体脱模位移的阻挡，从而可以注塑成型高效的具有扭曲流道的叶轮，实现了直接成型完整的叶轮。轮。轮。

【技术实现步骤摘要】
高效叶轮的成型系统


本专利技术涉及成型模具，具体讲是泵的叶轮的成型系统。

技术介绍

采用离心泵输送介质在工农业生产中极为普遍，但是在特殊行业输送的介质对泵的部件的材质及结构要求极为严格。普通材料的金属泵无法使用，极少数特殊材料的金属泵勉强可以使用，但也因使用寿命短、成本高而无实际使用价值，塑料泵因此而成为业界新的研发重点。鉴于塑料泵的成型特点，其叶轮的形状设计最为棘手，在三种基本结构的叶轮中，开式、半开式虽然结构相对简单，但其泵送效率偏低，闭式结构最复杂，但效率相对更高。闭式叶轮中，普通的圆柱面的叶片再加上短且相对顺直的流道便于实现成型模具的合模、脱模过程，但流导过于简单而牺牲了泵送能力，通过提高转送的方式虽可以适当提高泵送能力，但需要消耗更多的电力。另外就是扭曲面叶片，其泵送能力无疑是最佳的，再加上前端盖或 /和后端盖靠近转轴孔附件的曲面形状设计而成的扭曲状的流道，其泵送能力提高了，如何成型则是无法回避的难题。名称为“一种井用潜水电泵的塑料叶轮结构及其注塑工艺
”ꢀ
(CN109519412 A)的专利文献1公开的就是一种塑料叶轮及其注塑工艺，将叶轮加工成两部分然后焊接为一体，尽管其采用分布注塑、焊接成型的方案，其仍然回避了复杂的叶轮结构，其图3中可以清楚的知晓其叶片为常规的圆柱形叶面，这主要考虑的是模具成型时的难度，尤其是降低脱模难度，可见上述文献1加工的只是圆柱形叶片的常规结构的闭式叶轮。名称为“离心叶轮注塑成型的模具”(CN 107457964 B)的专利文献 2公开了一次注塑成型的叶轮成型模具，其注塑部分的难度显然高于专利文献1，即其说明书中明确记载“[0024]后盘11具有后盘内盘面111，后盘内盘面111为平面造型。后盘内盘面111指的是后盘11面向叶轮13 一侧的内侧面
‑‑‑
对外盘面112的表面形状不做具体要求。
[0025]前盘12包括前盘内盘面121和前盘外盘面122，前盘内盘面121和前盘外盘面122分别为曲面造型，其中前盘内盘面121指的是前盘 12面向叶轮13一侧的内侧面，而前盘外盘面122指的是背向叶轮13的外侧面。此处所谓的曲面采用通常理解，即该表面是呈弯曲形状的，更具体而言是图2中向下弯曲的造型，更确切地说是向内且向下弯曲，有利于使风流通道整体顺畅，进而提升风力。”上述记载说明泵送流道的前段的前盘内盘面121为曲面，后盘内盘面111为平面，再结合图1、2、5～10，可以基本确认其叶片面为圆柱面的形状，由上芯块4和下芯块5构成的模芯单元3整体为楔形，两侧的楔面整体呈平直态而无扭曲形态，所以上芯块4具有直线造型的横向活动路径a，便可以实现进模和退模，上芯块4和下芯块5构成的复合结构就是为了成型前盘内盘面121前段的曲面部位，并实现脱模。上述方案虽有不同，但其旨在成型的叶轮的结构却基本相同，面对需要输送的具有粘性的液体介质时，上述叶轮的泵送能力则无法满足要求。

技术实现思路

本专利技术的目的是提供一种高效叶轮的成型系统，用于注塑成型叶片为扭曲形叶面的叶轮。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高效叶轮的成型系统，包括前模本体和后模本体，其特征在于：芯模包括用于成型叶片为扭曲形叶面的待成型叶轮流道进液段的进液段芯模总成和用于成型待成型叶轮流道出液段的出液段芯模总成，待成型叶轮的叶片为扭曲形叶面；进液段芯模总成包括成型进液口局部及与该进液口局部相连的同一流道进液段的进液段芯模单元组，进液段芯模单元组包括成型围成流道的上游叶片进液段的内侧叶面的进液段第一芯模和成型围成流道的下游叶片进液段的外侧叶面的进液段第二芯模，进液段第一芯模的脱模方向整体上与叶轮的轴向方向一致，进液段第二芯模的脱模方向首先是进液的逆向、再沿叶轮的轴向方向，进液段芯模单元组数与待成型叶轮的流道数一致；出液段芯模总成包括成型围成同一流道的上游叶片的出液段的内侧叶面、前盖板A的出液段内侧面、后盖板的出液段内侧面及下游叶片的出液段的外侧叶面的成型面，出液段芯模总成沿出液段的出液方向位移脱模。上述方案中，由于提供了成型待成型叶轮流道进液段的进液段芯模总成和用于成型待成型叶轮流道出液段的出液段芯模总成，两者在流道内部实现结合面分型，这样就可以在已成型的待成型叶轮的进液口处和出液端分别实施进液段芯模总成和出液段芯模总成的各自独立脱模运动，避免了包括扭曲形叶面在内的流道壁对模具本体脱模位移的阻挡，从而可以注塑成型高效的具有扭曲流道的叶轮，实现了直接直接成型完整的叶轮，提高了加工效率。
附图说明
图1、2分别是待成型叶轮的前端、后端视觉方向的立体图；图3是隐藏了前盖板的立体结构示意图；图4是图3所示状态的正视图；图5是图4中的A
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A向剖视图；图6a、6b、6c是本专利技术的立体结构示意图；图7a、7b、7c分别是三个视觉方向的出液段芯模总成的立体结构图；图8a、8b、8c分别是图7a、7b、7c中的局部放大图；图8d、8e分别是图7c、7b中的局部放大图；图8f是固定芯模的剖视图；图9是进液段芯模总成的立体结构图；图10是进液段芯模总成的分解立体结构图；图11a、11b、11c、11d分别是四个视觉方向的进液段芯模单元组的立体图；图12a、12b、12c分别是三个视觉方向的进液段第二芯模、进液段第三芯模的组装状态的立体图；图13a、13b、13c分别是三个视觉方向的进液段第二芯模的立体图；图14是相邻进液段芯模单元组装配状态的立体图；
图15是脱模状态立体式示意图；图16、17、18是隐藏了前盖板A后的脱模过程立体结构示意图。
具体实施方式
图1～5所示的是待成型叶轮，其是目前泵送效率十分突出的闭式叶轮，待成型叶轮包括前盖板A、后盖板B、叶片C，前盖板A中部的进液口A1口径大小与泵送流量要求适当适配，后盖板B中部转轴孔B0 周围的内侧板面的内部区域B1呈向进液口A1凹形的球面或曲面形状，内部区域B1自内向外顺滑地衔接至后盖板B的内侧板面上的平面环形区域B2，叶片C整体呈扭曲片状，即叶片C的前缘边C1与平面环形区域B2之间的夹角为锐角，同时叶片C与内部区域B1结合部位的切向方向几近为垂直关系，两者之间的垂直关系延续到流道的出液端，即叶片 C的前缘边C1与平面环形区域B2之间的夹角小于叶片C的前缘边C1 与内部区域B1之间的夹角，后者可以近似地理解为垂直关系即夹角为 90
°
，叶片C的后缘边C2平面环形区域B2垂直，前缘边C1与后缘边 C2之间的叶片C则是扭曲状逐渐变形过渡的。如图1所示可以将流道的进液端口近似地看作由等腰梯形扭曲变形而来，两前缘边C1可视为腰线，流道的出液端口为周向长、轴向窄的长方形，作平面展开时流道的出液端口为长方形口。图中略去的前盖板A的内侧面可以是平面或斜面或适当曲率的曲面。图3中的粗线箭头为同一流道的流向。本说明书为方便位置关系的描述、界定使用了前、后、里、外等方位限定词语，如所谓前方、前侧、前端、前部等均是以待成型叶轮Y的前盖板A、后盖板B为参考系的，即指靠近或临近前盖板A的一侧、一端或部位为前，相反的则是后方、后侧、后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效叶轮的成型系统，包括前模本体和后模本体，其特征在于：芯模包括用于成型待成型叶轮(Y)流道进液段的进液段芯模总成和用于成型待成型叶轮(Y)流道出液段的出液段芯模总成，待成型叶轮(Y)的叶片为扭曲形叶面；进液段芯模总成包括成型进液口A1局部及与该进液口A1局部相连的同一流道进液段的进液段芯模单元组，进液段芯模单元组包括成型围成流道的上游叶片进液段的内侧叶面(NC)的进液段第一芯模(10)和成型围成流道的下游叶片进液段的外侧叶面(WC)的进液段第二芯模(20)，进液段第一芯模(10)的脱模方向整体上与叶轮(Y)的轴向方向一致，进液段第二芯模(20)的脱模方向首先是进液的逆向、再沿叶轮(Y)的轴向方向，进液段芯模单元组数与待成型叶轮的流道数一致；出液段芯模总成包括成型围成同一流道的上游叶片的出液段的内侧叶面(NC)、前盖板A的出液段内侧面、后盖板B的出液段内侧面及下游叶片的出液段的外侧叶面(WC)的成型面，出液段芯模总成沿出液段的出液方向位移脱模。2.根据权利要求1所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：进液段芯模单元组还包括位于进液段第一芯模(10)的下游侧有进液段第三芯模(30)，进液段第三芯模(30)上有成型上游叶片的进液段的内侧叶面(N)的第三芯模叶面成型面(31)，进液段第一芯模(10)上的第一芯模叶面成型面(11)与第三芯模叶面成型面(31)顺延布置。3.根据权利要求2所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：所述的进液段第一芯模(10)、进液段第二芯模(20)、进液段第三芯模(30)的周向侧的贴合面及进液段芯模单元组之间的贴合面平行于叶轮(Y)的轴向方向。4.根据权利要求1或2或3所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：进液段第一芯模(10)、进液段第二芯模(20)或进液段第一芯模(10)、进液段第二芯模(20)及进液段第三芯模(30)构成的进液段芯模单元组顺延布置且拆卸式固定在圆环圈(40)且向圆环圈(40)的一侧延伸，圆环圈(40)插接式设置在前模本体(50)中部的圆形凹台(51)处。5.根据权利要求3所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：进液段第一芯模(10)、进液段第二芯模(20)、进液段第三芯模(30)与圆环圈(40)围置成的管腔活动式套在前模本体(50)上的整流管(52)上，整流管(52)罩设在注塑枪(53)的枪口处；出液段芯模总成布置在后模本体(70)上。6.根据权利要求1所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：相互紧邻的上游侧的进液段芯模单元组中的进液段第二芯模(20)与下游侧的进液段芯模单元组中的进液段第一芯模(10)之间构成夹腔区域(C12)用于成型上下游流道之间的叶片C的进液段。7.根据权利要求2或3所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：夹腔区域(C12)是由进液段第二芯模(20)上的第二芯模外侧叶面成型面(21)与第一芯模叶面成型面(11)围置构成。8.根据权利要求4所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：所述的圆环圈(40)的截面为方形，其内圈壁与两端面垂直且两端面与环芯线垂直，进液段第一芯模(10)、进液段第二芯模(20)、进液段第三芯模(30)的一端外侧有台阶部与圆环圈(40)一侧端面(42)和内圈壁(43)贴靠限位配合，圆环圈(40)上贯通两端端面的连接孔处设置连接螺钉(44)与进液段第一芯模(10)、进液段第三芯模(30)的台面上的螺纹孔(12、32)连接。9.根据权利要求8所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：所述的进液段第一芯模
(10)、进液段第二芯模(20)、进液段第三芯模(30)的台面外部柱面与圆环圈(40)的外周壁(41)为顺延的柱面，进液段芯模单元组中的大圆柱面D、小圆柱面d部位的周向端面与相邻的进液段芯模单元组周向端面贴合并围成内部呈管腔区域(45)，第一芯模叶面成型面(11)、第二芯模外侧叶面成型面(21)及第三芯模叶面成型面(31)分别自大圆柱面D部的轴向向后、径向延伸构成。10.根据权利要求2所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：所述的进液段第二芯模(20)的进液段第二芯模下游端面(22)与进液段第三芯模(30)的进液段第三芯模下游端面(33)平齐且处在流道截面位置处，出液段芯模总成的里端端面与进液段第二芯模下游端面(22)和进液段第三芯模下游端面(33)贴合并构成流道进液段、出液段的分型衔接面。11.根据权利要求8所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：所述的进液段第一芯模(10)的大圆柱面D部的截面周边轮廓为扇纸形，进液段第二芯模(20)与进液段第三芯模(30)组合件的大圆柱面D部的截面周边轮廓为扇形，所述的扇纸形的面积大于扇形的面积。12.根据权利要求2或3或10所述的高效叶轮的成型系统，其特征在于：第三芯模下游端面(33)面积为进液段第二芯模下游端面(22)面积的1/3～2/3；...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪卫平，唐子一，李建新，黄文龙，吴海洋，汪渌，
申请(专利权)人：安徽凯特泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：