本发明涉及一种覆膜砂潜水泵叶轮叶片砂型及其制作方法。
背景技术：
目前广泛使用的潜水泵叶轮，一直使用手工制作叶轮叶片砂型并手工提取叶片的方法，在制型过程中存在劳动强度高、耗时长、生产效率低、废品率高等缺陷，造成不必要材料以及能源的浪费。覆膜砂制型方法比手工制型方法出型快、不易变形、光洁度高、对环境无污染，主要解决现有的劳效高、生产效率低、废品率高、过程繁琐、资金投入大的问题，为了克服上述现有技术的缺陷和不足，在其它行业产品中覆膜砂铸造已大量采用，但在潜水泵叶轮叶片砂型制作时，由于叶片多角度扭曲的特殊性，使得覆膜砂射砂完成后叶片模根本无法抽出，故而覆膜砂潜水泵叶轮叶片砂型制作一直未有攻克；如果还采用叶轮叶片整体覆膜砂型，叶片砂型造好后，叶片模根本无法抽出。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种设计巧妙的覆膜砂潜水泵叶轮叶片砂型及其制作方法。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
本发明包括与潜水泵叶轮内腔相对应的骨架砂型以及与叶轮叶片之间通道相对应的叶片砂型，叶片砂型嵌装在骨架砂型上，在叶片砂型之间和/或叶片砂型与骨架砂型之间设置有与叶轮叶片相对应的间隙。
进一步，骨架砂型包括螺旋式结构的第一连接筋、螺旋式结构的第二连接筋、分别与第一连接筋与第二连接筋下端连接的下圆台以及分别与第一连接筋与第二连接筋上端连接的上横架；第一连接筋与第二连接筋结构相同，第一连接筋、第二连接筋以及上横架形成隔断并将骨架砂型分成形状相同的左侧体与右侧体，左侧体与右侧体以下圆台的轴心线呈圆周阵列设置，叶片砂型设置在第一连接筋、第二连接筋、上横架以及下圆台之间，叶片砂型至少2个。
进一步，叶片砂型包括第一叶片砂型、第二叶片砂型、第三叶片砂型与第四叶片砂型；
所述左侧体包括设置在下圆台上端面的第一凹槽与第二凹槽、设置在上横架左侧的第一上卡位槽与第二上卡位槽以及设置在下圆台内侧壁上的第一内弧面与第二内弧面；
第一叶片砂型的下端嵌装在第一凹槽内，第二上卡位槽的下端嵌装在第二凹槽内，
第一叶片砂型的上端嵌装在第一上卡位槽内，第二上卡位槽的上端嵌装在第二上卡位槽，
第一连接筋右侧的第一内曲面、第二连接筋左侧的第一凸曲面、上横架左下面、第一内弧面的右端与第二内弧面之间形成第一容纳镂空，
第一内曲面的下端与第一内弧面的左端平滑连接，第一内弧面的右端与第二内弧面的左端平滑连接，第二内弧面的右端与第一凸曲面的下端连接；
所述右侧体上包括设置在下圆台上端面的第三凹槽与第四凹槽、设置在上横架右侧的第三上卡位槽与第四上卡位槽以及设置在下圆台内侧壁上的第三内弧面与第四内弧面；
第三叶片砂型的下端嵌装在第三凹槽内，第四叶片砂型的下端嵌装在第四凹槽内，
第三上卡位槽的上端嵌装在第三上卡位槽内，第四叶片砂型的上端嵌装在第四上卡位槽内，
第一连接筋左侧的第二凸曲面、第二连接筋右侧的第三外曲面、上横架右下面、第三内弧面与第四内弧面之间形成第二容纳镂空，
第三外曲面的下端与第三内弧面的左端平滑连接，第三内弧面的右端与第四内弧面的左端平滑相连，第四内弧面的右端与第二凸曲面的下端连接；
第一叶片砂型、第二叶片砂型、第三叶片砂型与第四叶片砂型结构相同，第一叶片砂型与第二叶片砂型依次设置在第一容纳镂空内，第三叶片砂型与第四叶片砂型依次设置在第二容纳镂空内，
第一叶片砂型包括嵌装在第一凹槽内的第一卡位键、与第一内曲面相对应的第一侧凸曲面、嵌装在第一上卡位槽内的上卡位块、与第一内弧面相贴合的下弧面、与第二叶片砂型的第二侧凸曲面相对应的侧凹曲面、上表面与上横架下端面平齐的上凸台以及第一外弧曲面；
在第一内曲面与第一侧凸曲面之间设置有与潜水泵叶片相应的间隙；在第二叶片砂型的第二侧凸曲面与侧凹曲面之间设置有与潜水泵叶片相应的间隙；所述间隙以下圆台的轴心线呈圆周阵列设置；
第一侧凸曲面、侧凹曲面以及第一外弧曲面组成的螺旋式结构，第一外弧曲面位于第一侧凸曲面与侧凹曲面的上方，
上卡位块设置在上凸台一侧，上卡位块下端分别与第一侧凸曲面、侧凹曲面以及第一外弧曲面上端连接，下弧面分别与第一侧凸曲面、侧凹曲面以及第一外弧曲面下端连接，
第一外弧曲面、第二叶片砂型的第二外弧曲面、第三叶片砂型的第三外弧曲面、第四叶片砂型的第三外弧曲面、第一连接筋的外侧曲面以及第二连接筋的外侧曲面形成与潜水泵叶轮内腔相对应的环形封闭曲面。
一种制作上述的覆膜砂潜水泵叶轮叶片砂型的方法，包括以下步骤；
步骤a：包括骨架砂型的制作；
步骤b：包括所述叶片砂型的制作；
步骤c：在执行完步骤a与步骤b后，在骨架砂型上依次拼接叶片砂型。
进一步，所述步骤a：骨架砂型的模型包括骨架砂型的上模型与骨架砂型的下模型，在骨架砂型的上模型与骨架砂型的下模型之间设置有骨架砂型的分型面；
首先进行合模工步，将骨架砂型的上模型与骨架砂型的下模型分别安装到注砂机的上模安装台与下模安装台上，控制上模安装台的移动气缸带动上模型下移至两模型合并在一起；
然后进行加热工步，启动注砂机，将加热棒放置于加热孔内，通过加热棒同时预热骨架砂型的上模型与骨架砂型的下模型，加温至180℃-220℃；
最后进行注砂工步，注砂机的注砂移动气缸带动注砂缸移动到位于中间的骨架砂型模型处，注砂缸上的注砂口对准骨架砂型模型的注砂孔，注砂缸加压，料仓经过输送管、注砂缸与注砂口向骨架砂型的模型中高压注砂，注砂完毕后，控制注砂移动气缸带动注砂缸离开骨架砂型，注砂口远离注砂孔，经过保温后，上模安装台移动气缸带动上模型提升，取出并修整骨架砂型。
进一步，所述步骤b：所述叶片砂型的模型包括叶片砂型的上模型与叶片砂型的下模型，在叶片砂型的上模型与骨叶片砂型的下模型之间设置有叶片砂型的分型面；
首先进行合模工步，将叶片砂型的上模型与叶片砂型的下模型分别安装到注砂机的上模安装台与下模安装台上，控制上模安装台的移动气缸带动上模型下移至两模型合并在一起；
然后进行加热工步，启动注砂机，将加热棒放置于加热孔内，通过加热棒同时预热叶片砂型的上模型与叶片砂型的下模型，加温至180℃-220℃；
最后进行注砂工步，注砂机的注砂移动气缸带动注砂缸移动到位于中间的叶片砂型模型处，注砂缸上的注砂口对准叶片砂型模型的注砂孔，注砂缸加压，料仓经过输送管、注砂缸与注砂口向叶片砂型的模型中高压注砂，注砂完毕后，控制注砂移动气缸带动注砂缸离开骨架砂型，注砂口远离注砂孔，经过保温后，上模安装台移动气缸带动上模型提升，取出并修整叶片砂型。
进一步，在最后进行注砂工步中，注砂缸加压为0.7mpa-0.76mpa，注砂时长5s，保温100s。
进一步，叶片砂型的模型以及骨架砂型的模型上附着有脱模剂。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明适用于潜水泵叶轮铸件浇注前覆膜砂制作叶轮叶片砂型，特别是井用潜水泵叶轮多角度扭曲叶片覆膜砂制型。
本发明采用覆膜砂砂型拼接式叶轮叶片砂型，将叶轮叶片砂型分成若干块（第一叶片砂型、第二叶片砂型、第三叶片砂型、第四叶片砂型，具体数量根据实际使用设计确定，骨架砂型为一体），将第一叶片砂型、第二叶片砂型、第三叶片砂型、第四叶片砂型分解为若干块，每一块都在模具中分别开型，射砂机自动化完成以下工艺：上、下模闭合—进箱射砂—快速烘干砂型固化—退箱保压—上、下模开模—取出覆膜砂叶片砂型—砂型拼接—叶轮叶片砂型制作完成。最后把各个叶片砂型拼接起来完成潜水泵叶轮叶片砂型制作，这样就不用（不涉及）抽取扭曲叶片模的工序，同样可以利用覆膜砂制作出潜水泵叶轮叶片砂型。
本发明结构合理，设计巧妙，结实耐用，节约成本，出型快，不变形，光洁度高，对环境无污染。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明第一叶片砂型的结构示意图。
图3是本发明骨架砂型的结构示意图。
图4是本发明下圆台的结构示意图。
图5是本发明第二凹槽的结构示意图。
图6是本发明第一凸曲面的结构示意图。
图7是本发明上凸台的结构示意图。
图8是本发明下弧面的结构示意图。
其中：1、骨架砂型；2、第一叶片砂型；3、第二叶片砂型；4、第三叶片砂型；5、第四叶片砂型；6、下圆台；7、第一凹槽；8、第二凹槽；9、第一容纳镂空；10、第二容纳镂空；11、第三凹槽；12、第四凹槽；13、第一内曲面；14、第三外曲面；15、第一上卡位槽；16、第二上卡位槽；17、第三上卡位槽；18、第四上卡位槽；19、第一内弧面；20、第二内弧面；21、第三内弧面；22、第四内弧面；23、第一连接筋；24、第二连接筋；25、第一凸曲面；26、第二凸曲面；27、上横架；28、第一卡位键；29、侧凹曲面；30、第一侧凸曲面；31、上凸台；32、上卡位块；33、下弧面；34、第一外弧曲面。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明包括与潜水泵叶轮内腔相对应的骨架砂型1以及与叶轮叶片之间通道相对应的叶片砂型，叶片砂型嵌装在骨架砂型1上，在叶片砂型之间和/或叶片砂型与骨架砂型1之间设置有与叶轮叶片相对应的间隙。
进一步，骨架砂型1包括螺旋式结构的第一连接筋23、螺旋式结构的第二连接筋24、分别与第一连接筋23与第二连接筋24下端连接的下圆台6以及分别与第一连接筋23与第二连接筋24上端连接的上横架27；第一连接筋23与第二连接筋24结构相同，第一连接筋23、第二连接筋24以及上横架27形成隔断并将骨架砂型1分成形状相同的左侧体与右侧体，左侧体与右侧体以下圆台6的轴心线呈圆周阵列设置，叶片砂型设置在第一连接筋23、第二连接筋24、上横架27以及下圆台6之间，叶片砂型至少2个。
进一步，叶片砂型包括第一叶片砂型2、第二叶片砂型3、第三叶片砂型4与第四叶片砂型5；
左侧体包括设置在下圆台6上端面的第一凹槽7与第二凹槽8、设置在上横架27左侧的第一上卡位槽15与第二上卡位槽16以及设置在下圆台6内侧壁上的第一内弧面19与第二内弧面20；
第一叶片砂型2的下端嵌装在第一凹槽7内，第二上卡位槽16的下端嵌装在第二凹槽8内，
第一叶片砂型2的上端嵌装在第一上卡位槽15内，第二上卡位槽16的上端嵌装在第二上卡位槽16，
第一连接筋23右侧的第一内曲面13、第二连接筋24左侧的第一凸曲面25、上横架27左下面、第一内弧面19的右端与第二内弧面20之间形成第一容纳镂空9，
第一内曲面13的下端与第一内弧面19的左端平滑连接，第一内弧面19的右端与第二内弧面20的左端平滑连接，第二内弧面20的右端与第一凸曲面25的下端连接；
右侧体上包括设置在下圆台6上端面的第三凹槽11与第四凹槽12、设置在上横架27右侧的第三上卡位槽17与第四上卡位槽18以及设置在下圆台6内侧壁上的第三内弧面21与第四内弧面22；
第三叶片砂型4的下端嵌装在第三凹槽11内，第四叶片砂型5的下端嵌装在第四凹槽12内，
第三上卡位槽17的上端嵌装在第三上卡位槽17内，第四叶片砂型5的上端嵌装在第四上卡位槽18内，
第一连接筋23左侧的第二凸曲面26、第二连接筋24右侧的第三外曲面14、上横架27右下面、第三内弧面21与第四内弧面22之间形成第二容纳镂空10，
第三外曲面14的下端与第三内弧面21的左端平滑连接，第三内弧面21的右端与第四内弧面22的左端平滑相连，第四内弧面22的右端与第二凸曲面26的下端连接；
第一叶片砂型2、第二叶片砂型3、第三叶片砂型4与第四叶片砂型5结构相同，第一叶片砂型2与第二叶片砂型3依次设置在第一容纳镂空9内，第三叶片砂型4与第四叶片砂型5依次设置在第二容纳镂空10内，
第一叶片砂型2包括嵌装在第一凹槽7内的第一卡位键28、与第一内曲面13相对应的第一侧凸曲面30、嵌装在第一上卡位槽15内的上卡位块32、与第一内弧面19相贴合的下弧面33、与第二叶片砂型3的第二侧凸曲面相对应的侧凹曲面29、上表面与上横架27下端面平齐的上凸台31以及第一外弧曲面34；
在第一内曲面13与第一侧凸曲面30之间设置有与潜水泵叶片相应的间隙；在第二叶片砂型3的第二侧凸曲面与侧凹曲面29之间设置有与潜水泵叶片相应的间隙；间隙以下圆台6的轴心线呈圆周阵列设置；
第一侧凸曲面30、侧凹曲面29以及第一外弧曲面34组成的螺旋式结构，第一外弧曲面34位于第一侧凸曲面30与侧凹曲面29的上方，
上卡位块32设置在上凸台31一侧，上卡位块32下端分别与第一侧凸曲面30、侧凹曲面29以及第一外弧曲面34上端连接，下弧面33分别与第一侧凸曲面30、侧凹曲面29以及第一外弧曲面34下端连接，
第一外弧曲面34、第二叶片砂型3的第二外弧曲面、第三叶片砂型4的第三外弧曲面、第四叶片砂型5的第三外弧曲面、第一连接筋23的外侧曲面以及第二连接筋24的外侧曲面形成与潜水泵叶轮内腔相对应的环形封闭曲面。
制作上述覆膜砂潜水泵叶轮叶片砂型的方法，包括以下步骤；
步骤a：包括骨架砂型1的制作；
步骤b：包括叶片砂型的制作；
步骤c：在执行完步骤a与步骤b后，在骨架砂型1上依次拼接叶片砂型。
进一步，步骤a：骨架砂型1的模型包括骨架砂型1的上模型与骨架砂型1的下模型，在骨架砂型1的上模型与骨架砂型1的下模型之间设置有骨架砂型1的分型面；
首先进行合模工步，将骨架砂型1的上模型与骨架砂型1的下模型分别安装到注砂机的上模安装台与下模安装台上，控制上模安装台的移动气缸带动上模型下移至两模型合并在一起；
然后进行加热工步，启动注砂机，将加热棒放置于加热孔内，通过加热棒同时预热骨架砂型1的上模型与骨架砂型1的下模型，加温至180℃-220℃；
最后进行注砂工步，注砂机的注砂移动气缸带动注砂缸移动到位于中间的骨架砂型1模型处，注砂缸上的注砂口对准骨架砂型1模型的注砂孔，注砂缸加压，料仓经过输送管、注砂缸与注砂口向骨架砂型1的模型中高压注砂，注砂完毕后，控制注砂移动气缸带动注砂缸离开骨架砂型，注砂口远离注砂孔，经过保温后，上模安装台移动气缸带动上模型提升，取出并修整骨架砂型1。
进一步，步骤b：叶片砂型的模型包括叶片砂型的上模型与叶片砂型的下模型，在叶片砂型的上模型与骨叶片砂型的下模型之间设置有叶片砂型的分型面；
首先进行合模工步，将叶片砂型的上模型与叶片砂型的下模型分别安装到注砂机的上模安装台与下模安装台上，控制上模安装台的移动气缸带动上模型下移至两模型合并在一起；
然后进行加热工步，启动注砂机，将加热棒放置于加热孔内，通过加热棒同时预热叶片砂型的上模型与叶片砂型的下模型，加温至180℃-220℃；
最后进行注砂工步，注砂机的注砂移动气缸带动注砂缸移动到位于中间的叶片砂型模型处，注砂缸上的注砂口对准叶片砂型模型的注砂孔，注砂缸加压，料仓经过输送管、注砂缸与注砂口向叶片砂型的模型中高压注砂，注砂完毕后，控制注砂移动气缸带动注砂缸离开骨架砂型，注砂口远离注砂孔，经过保温后，上模安装台移动气缸带动上模型提升，取出并修整叶片砂型。
进一步，在最后进行注砂工步中，注砂缸加压为0.7mpa-0.76mpa，注砂时长5s，保温100s。提高产品质量。
进一步，叶片砂型的模型以及骨架砂型1的模型上附着有脱模剂。便于脱模。
本发明采用覆膜砂砂型拼接式叶轮叶片砂型，将叶轮叶片砂型分成若干块（第一叶片砂型2、第二叶片砂型3、第三叶片砂型4、第四叶片砂型5，具体数量根据实际使用设计确定，骨架砂型1为一体），将第一叶片砂型2、第二叶片砂型3、第三叶片砂型4、第四叶片砂型5分解为若干块，每一块都在模具中分别开型，射砂机自动化完成以下工艺：上、下模闭合—进箱射砂—快速烘干砂型固化—退箱保压—上、下模开模—取出覆膜砂叶片砂型—砂型拼接—叶轮叶片砂型制作完成。最后把各个叶片砂型拼接起来完成潜水泵叶轮叶片砂型制作，这样就不用（不涉及）抽取扭曲叶片模的工序，同样可以利用覆膜砂制作出潜水泵叶轮叶片砂型。
本发明结构合理，设计巧妙，结实耐用，节约成本，出型快，不变形，光洁度高，对环境无污染。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。