[發(fā)明專利]葉輪類產(chǎn)品的分型及其分型方案

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810076971.2
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108296454A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李朝東;李棟;孟慶文
• 申請（專利權(quán)）人: 共享智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28;B22C9/10;B22C9/02;B33Y80/00
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本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中葉輪類鑄件采用每個葉片獨立劃分砂芯后與中間轉(zhuǎn)軸組芯再型芯裝配的鑄造工藝生產(chǎn)葉輪類鑄件帶來的組芯難度大、組芯精度低、葉片加工量大的問題，提供了一種葉輪類產(chǎn)品分型及其分型方案，有效地解決了以上問題。所述一種葉輪類產(chǎn)品的分型方案為：步驟S001，在三維建模軟件中建立葉輪鑄件的三維模型；步驟S002，在葉輪三維模型上布置澆注系統(tǒng)、冒口系統(tǒng)，并在最小吃砂量的前提下通過求差生成葉輪型芯體；步驟S003，沿平行于葉輪輪轂端蓋板處的面或者沿葉輪中心位置處垂直于葉輪端面的面分芯和/或分型，將葉輪型芯體分為帶有葉輪外型的砂型和形成葉輪內(nèi)腔的砂芯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及葉輪類產(chǎn)品的分型技術(shù)。

背景技術(shù)

葉輪是水汽輪機、發(fā)動機、膨脹機、泵、風(fēng)機和壓縮機等產(chǎn)品上的關(guān)鍵部件，其作用是對流過的液體或氣體進(jìn)行增壓或能量轉(zhuǎn)換，是唯一對氣流或液體做功的元件。葉輪常用的材質(zhì)有鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁和非金屬材料等。葉輪按其結(jié)構(gòu)分為閉式葉輪、半開式葉輪和開式葉輪三大類，其中閉式葉輪由葉片和前后蓋板組成。由于閉式葉輪沒有潛流損失，因此效率較高。閉式葉片通常為不規(guī)則曲面，且所述曲面的翹曲度大、壁厚薄，尺寸精度、形狀公差及表面粗糙度等質(zhì)量要求高，因此閉式葉輪的制造難度較大、制作工藝繁雜，使得閉式葉輪的廣泛使用受到限制，從而影響了對應(yīng)設(shè)備的工作效率，使得設(shè)備的發(fā)展也受到限制。

在現(xiàn)有的鑄造葉輪的生產(chǎn)方法中，主要是采用木模手工造型鑄造和熔模精密鑄造等方式。其中在采用木模手工造型鑄造時，由于鑄件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須將每個葉片芯單獨拆分，單獨制芯，因此將葉輪內(nèi)腔砂芯分成多個砂芯，在其組芯過程中，一般采用專用夾具結(jié)合手工測量的方式控制組芯精度。如圖3所示。這樣的制芯、造型工藝制作出來的砂芯繁多，組芯方式復(fù)雜，過程控制要求繁瑣，對于現(xiàn)場工人的技能等級要求高。同時，產(chǎn)品尺寸難以控制，導(dǎo)致尺寸誤差大。由于這些因素的影響，時常會導(dǎo)致鑄件由于尺寸不合格等原因而報廢, 也嚴(yán)重影響著葉輪的效率、使用壽命等綜合性能。而在熔模精密鑄造時，熔模鑄造生產(chǎn)工序多、周期長、質(zhì)量影響因素多且控制也較為復(fù)雜，而鑄造工藝的試制和調(diào)整周期長，且模具制造費用高、制作周期長。綜上，在葉輪類鑄件現(xiàn)有的生產(chǎn)方式中，均需要制作模具，產(chǎn)品試制成本高，生產(chǎn)驗證周期長，不利于新產(chǎn)品的研發(fā)，而鑄件的質(zhì)量也不能夠有很好的保證。因此，有必要借助于3D打印技術(shù)設(shè)計一套適用于此類鑄件的組型造型方案，從而解決上述幾點問題，達(dá)到生產(chǎn)出高質(zhì)量和低廢品率鑄件的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中葉輪類鑄件采用每個葉片獨立劃分砂芯后與中間轉(zhuǎn)軸組芯再型芯裝配的鑄造工藝生產(chǎn)葉輪類鑄件帶來的組芯難度大、組芯精度低、葉片加工量大的問題，提供了一種葉輪類產(chǎn)品分型及其分型方案，有效解決的以上問題。

一種葉輪類產(chǎn)品的分型方案為：

步驟S001，在三維建模軟件中建立葉輪鑄件的三維模型；

步驟S002，在葉輪三維模型上布置澆注系統(tǒng)、冒口系統(tǒng)，并在最小吃砂量的前提下通過求差生成葉輪型芯體；

步驟S003，沿平行于葉輪輪轂端蓋板處的面或者沿葉輪中心位置處垂直于葉輪端面的面分芯和/或分型，將葉輪型芯體分為帶有葉輪外型的砂型和形成葉輪內(nèi)腔的砂芯。

優(yōu)選地，所述砂型間的配合面為平面，且其上設(shè)有子母扣，用于兩兩砂型的定位和固定。

優(yōu)選地，所述子母扣上還設(shè)有用于卡緊分散的型芯體的緊固結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述緊固結(jié)構(gòu)可以為通孔，用來穿緊固件。

附圖說明

圖1為六葉葉輪三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為六葉葉輪砂芯示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中六葉葉輪內(nèi)腔砂芯分芯示意圖。

圖4為下外型示意圖。