[發明專利]軸流式渦輪鑄造工藝

在審

• 申請號: 201410763775.4
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104439102A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 馬文朝;朱端來;章景初
• 申請（專利權）人: 常州環能渦輪動力股份有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28;B22C9/04
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 錢鎖方

技術領域

本發明屬于渦輪制造領域，具體是一種軸流式渦輪鑄造工藝。

背景技術

作為渦輪增壓器的核心關鍵部件——渦輪，目前一般是采用熔模鑄造的工藝來獲得毛坯。即先由渦輪模具壓制蠟型，再由蠟型產生模殼，再往模殼內澆鑄金屬液，直至獲得金屬毛坯。

渦輪增壓器中，渦輪一般分為軸流式渦輪、徑流式渦輪和混流式渦輪。對于軸流式渦輪而言，由于結構的差異，其蠟型的模具一般分為兩種：

一種是“整體軸向開模式”渦輪模具，這種模具結構十分簡單，主要有上模、下模兩部分組成，加工、裝配起來也都十分容易。但是前提條件是，要求渦輪能夠沿軸向分模而不發生干涉。

第二種是“分體徑向開模式”渦輪模具，這種模具結構比較復雜，主要有上、下模，以及滑塊組成。模具上、下模負責成型渦輪中心輪轂部分；成型葉片的部分則被拆分成若干個滑塊，滑塊的數量同葉片數相等。滑塊的加工精度要求比較高，而且數量眾多，因此加工、裝配起來，難度比較大。這種結構的模具適用于的渦輪不能滿足軸向拔模不干涉，但滿足徑向拔模不干涉。

但隨著技術的革新與發展，隨著軸流式渦輪葉片扭曲變形程度的增加，越來越多的軸流式渦輪既不能滿足軸向整體式開模，也不能滿足徑向分體式開模。此時，急需一種新型的鑄造工藝來滿足此類渦輪毛坯的鑄造。

發明內容

本發明針對上述技術中存在的不足之處，提出一種軸流式渦輪鑄造工藝。

本發明提供了如下技術方案：

軸流式渦輪鑄造工藝，包括實施該工藝的模具，該模具包括上模、下模以及尿素塊，將尿素塊的底部圓柱銷插入底板上的銷孔中，蓋上上模，上模的內測錐面與尿素塊的外側錐面接觸，上模的底面與下模的上端面接觸，然后射蠟、成型，待蠟冷卻后，蠟型與尿素塊形成一個整體，輕輕取下蠟型與尿素塊、圓柱銷，將蠟型放入25℃流動的清水中，待尿素塊融化后，取出蠟型，晾干，然后通過蠟型進行熔模鑄造工藝，至獲得渦輪毛坯。

所述的尿素塊在澆鑄尿素塊之前，首先將圓柱銷插入底板上的銷孔中，然后將顆粒狀尿素加熱至130-140℃，最后將液態尿素通過上蓋板上的澆口澆人模具內部。

本發明的優點是能夠有效解決葉片扭曲程度較大的渦輪在鑄造方面的短板，彌補常用鑄造方式的不足，極大地拓展了熔模鑄造的適用范圍。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為尿素塊模具結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，軸流式渦輪鑄造工藝，包括實施該工藝的模具，該模具包括上模1、下模2以及尿素塊3，將尿素塊3的底部圓柱銷4插入底板上的銷孔中，蓋上上模，上模的內測錐面與尿素塊的外側錐面接觸，上模的底面與下模的上端面接觸，然后射蠟、成型，待蠟冷卻后，蠟型與尿素塊形成一個整體，輕輕取下蠟型與尿素塊、圓柱銷，將蠟型放入25℃流動的清水中，待尿素塊融化后，取出蠟型，晾干，然后通過蠟型進行熔模鑄造工藝，至獲得渦輪5毛坯。

如圖2所示，尿素塊的材料就是最常見的尿素，又稱碳酰胺，化學式CO(NH₂)₂，是一種無色或白色針狀或棒狀結晶體。其水溶性特別好，在20℃下，在水中的溶解度可達1080g/L。而正是利用尿素這一特性，來解決滑塊脫模困難的問題。尿素塊的模具結構包括，左半模A、右半模B，底板C和上蓋板D。其中底板上加工出兩個圓柱銷孔，上蓋板上開有澆口，尿素塊在澆鑄尿素塊之前，首先將圓柱銷插入底板上的銷孔中，然后將顆粒狀尿素加熱至130-140℃，最后將液態尿素通過上蓋板上的澆口澆人模具內部。澆鑄時需要注意的是，應遵循先慢、后快、再慢的節奏。這是因為，剛開始澆鑄時要對準澆口，然后需要快熟充填成型，最后需要放慢速度，防止液體溢出。澆鑄完成后，等待2-5分鐘后(具體時間長短，依照尿素塊大小來定)，取下上蓋板，然后分別沿左右方向打開模具的左、右兩伴，再用手輕輕取出尿素塊，放置干燥密封環境中貯存。然后重復以上步驟，直至完成足夠數量的尿素塊的澆鑄。