一种石膏模具以及用于叶轮石膏型成型的石膏模具的制作方法

本实用新型涉及一种石膏模具，具体涉及一种用于叶轮石膏模具成型的石膏模具以及浇铸装置。

背景技术：

在一些薄壁、结构复杂、尺寸精度及表面粗糙度要求高的铸件成型时，会用到石膏模具来制作铸件的石膏型，石膏模具的结构对石膏型的成型至关重要。

例如：整体式叶轮是涡轮式发动机、离心式压缩机或离心泵的核心部件；这种叶轮大多壁薄，叶片扭曲，结构复杂，尺寸精度及表面粗糙度要求高，为了获得精度及表面粗糙度高的叶轮，需要采用先进的石膏型进行铸造；在制作叶轮石膏型时，有一个步骤是是将叶轮放置在石膏模具中，然后进行后续的石膏浇铸。

目前，大部分的石膏模具都是一体式的，由于整体式叶轮铸件结构复杂，无法使用一体式的石膏模具制作石膏型，通常做法是使用砂型铸造，制作成多块砂型进行拼接，但这种方法人为影响大、生产效率低、拼接精度差，且砂型表面粗糙度差、叶片尺寸精度差。如制作一体成型的石膏型，就可以避免拼接、提高精度，且石膏型铸造有较好的表面粗糙度和叶片尺寸精度。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型公开了一种石膏模具以及用于叶轮石膏型成型的石膏模具，该模具能够准确成型。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种石膏模具，包括上模、下模和底环，所述的上模放置在底环上，在上模中心位置设置与底环配合的下模；上模、下模和底环三者形成成型腔。

进一步的，所述的上模周圈设有与成型腔连通的出气口，用于将型芯内部的气体排出。

进一步的，所述的上模的顶部设有吊装孔，用于吊装。

进一步的，所述的底环与上模之间、底环与下模之间均通过限位台进行限位。

进一步的，在所述的下模底部中心为中空设置。

进一步的，所述的底环同上模之间设有凹槽；以减少底环同上模之间接触面的配合面积，防止因为配合面的不平整、变形导致底环同上模装配精度降低。

一种用于石膏型的浇铸装置，包括所述的石膏模具。

一种用于叶轮石膏型成型的石膏模具，包括上模、下模和底环，所述的上模放置在底环上，在上模底部中心位置设置与底环配合的下模；上模、下模和底环三者形成叶轮石膏型的成型腔。

进一步的，所述的下模上表面为同叶轮下壁形状吻合的曲面；下模上表面设有多个用以放置叶轮叶片模的凹槽I，凹槽I沿下模曲面延伸。

进一步的，所述的底环与上模之间、底环与下模之间均通过限位台进行限位。

进一步的，底环与上模之间设有凹槽II，以减少底环同上模之间接触面的配合面积，防止因为配合面的不平整、变形导致底环同上模装配精度降低。

进一步的，上模的下表面为与叶轮上表面形状吻合的曲面，在所述的曲面上设有用于成型石膏型芯凸起部分的环槽，环槽的正上方设有与成型腔连通的出气口。

进一步的，上模顶部设有灌注口。

进一步的，下模的底部中心为中空设置。

上述装置用于叶轮石膏型成型。

上述模具的使用方法：

步骤1、将下模同底环组装对接固定在一起

步骤2、将制作好的低熔点合金叶片放置在下模凹槽中。

步骤3、将上模同底环组装对接固定在一起。

步骤4、从上模的灌制口中，灌注石膏。

步骤5、灌注完毕后的石膏型利用刮板等工具将上端刮平。

本实用新型的有益效果如下：

1、由于一些铸件的石膏型芯形状复杂，难以成型，本实用新型将模具进行了拆分，分成了上模、下模以及底环的结构，这样可以准确成型。

2、由于石膏型芯形状复杂，因此如果采用一体式的模具，在成型时务必会增加成本，因此本实用新型通过合理的将模具进行拆分，降低了其制作成本。

3、使用该模具制作的石膏型芯来铸造的大型叶轮，铸件表面质量好，表面粗糙度高，叶片尺寸的精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本实用新型安装叶轮后的主视图；

图2本实用新型安装叶轮后的俯视图；

图3上模的结构图；

图4下模的结构图；

图5底环的结构图；

图6石膏型的结构图；

图7叶轮铸件的剖面图；

图中：1灌注口，2吊装孔，3凹槽，4下模，5限位台，6限位台，7限位台，8底环，9出气口，10上模，11叶轮叶片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

正如背景技术部分所描述的，本实用新型为了解决铸件精度的问题，公开了一种用于成型薄壁、结构复杂、尺寸精度及表面粗糙度要求高的铸件的石膏模具；其具体的结构如下：

石膏模具包括上模、下模和底环，上模放置在底环上，在上模中心位置设置与底环配合的下模；上模、下模和底环三者形成成型腔。拆分后的模具降低了其制作成本。

这里所述的上模、下模均为一个环状、盘状或者其他结构，上模、下模的中心线重合。

上模周圈设有与成型腔连通的出气口，用于将型芯内部的气体排出；其中出气口的数量可以根据不同的铸件结构进行调整。

上模的顶部设有吊装孔，用于在浇铸完成后，通过吊装夹具将其吊装到干燥装置中进行干燥；其中吊装孔的数量也可以根据不同的铸件结构进行不同的设置；同时吊装孔的位置可以根据不同的工艺要求进行设置。

底环与上模之间、底环与下模之间均通过限位台进行限位。

在下模底部中心为中空设置，可以节约材料。

底环同上模之间设有凹槽；以减少底环同上模之间接触面的配合面积，防止因为配合面的不平整、变形导致底环同上模装配精度降低。

为了进一步的对本实用新型进行详细的说明，以铸件叶轮为例，对本实用新型进行进一步的说明：

如图1、2所示，用于叶轮石膏型成型的石膏模具，包括上模10、下模4和底环8，上模10放置在底环8上，在上模10底部中心位置设置与底环配合的下模4；上模10、下模4和底环8三者形成叶轮石膏型的成型腔；在成型腔内放置低熔点合金叶轮叶片11，然后用于后续的石膏成型。

上模10、下模4为一个环状结构，其中心线重合。

由于叶轮的石膏型芯形状复杂，难以成型，通过叶轮外型本实用新型将模具拆分成上下模、底环，能够准确成型。

进一步的，如图4所示，下模4上表面为同叶轮下壁形状吻合的曲面；下模4上表面设有多个用以放置叶轮叶片模的凹槽I，凹槽I沿下模曲面延伸；下模4的底部中心为中空设置；使用时，通过在下模4型芯上设置的低熔点合金叶片，能够在石膏灌注成型时，将叶片固定在叶轮内部；

进一步的，如图5所示，底环8与上模10之间通过限位台7进行限位约束；底环8与下模4之间通过限位台5、限位台6进行限位约束；同时底环与上模之间、底环8与下模4之间通过螺钉等连接装置进行进一步的固定连接。

进一步的，底环8与上模10之间设有凹槽3，这里的凹槽3可以减少底环8同上模10之间接触面的配合面积，防止因为配合面的不平整、变形导致底环8同上模10的装配精度降低；

但是，需要说明的是底环8与上模10之间的凹槽3与下模上表面的凹槽I不是一个同一个凹槽，其具体位置以及功能都不同。

进一步的，如图3所示，上模10的下表面为与叶轮上表面形状吻合的曲面，在所述的曲面上设有用于成型石膏型芯凸起部分的环槽，环槽的正上方设有与成型腔连通的出气口9；

其中出气口的数量为于4个，优选为10个但是不限于这几个出气口，在使用时，可以根据不同铸件的需要，设置不同数量的出气口；出气口9用以将石膏型芯的凸起部分中的气体排出，并在其中填充入石膏。

上模顶部之间设有灌注口1；同时，在上模的顶部设有吊装孔2，用于在浇铸完成后，通过吊装夹具将其吊装到干燥装置中进行干燥；吊装孔2的数量为多个；优选的可以使8个，或者4个。

上述所述的石膏模具，用于叶轮石膏型成型的浇铸装置。

上述模具在制作叶轮石膏型芯时的使用方法，如下：

步骤1、将下模4同底环8组装对接固定在一起

步骤2、将制作好的低熔点合金叶片放置在下模凹槽中。

步骤3、将上模10同底环8组装对接固定在一起。

步骤4、从上模10的灌注口1中，灌注石膏。

步骤5、灌注完毕后的石膏型利用刮板等工具将上端刮平。

本实用新型的模具形成的石膏型芯用于铸造大型叶轮时，叶轮铸件表面质量好，表面粗糙度高，叶片尺寸的精度高；低熔点合金在石膏型芯干燥过程中熔化，熔模方式从石膏型芯中去除叶片的方式操作简单，不污染石膏表面,且合金可以重复利用。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。