一种组合式叶轮砂芯的制作方法与流程

本发明涉及一种组合式叶轮砂芯的制作方法，属于叶轮铸造领域。

背景技术：

叶轮属于泵的核心零件，采用铸造方式成型。要求其尺寸符合设计要求，叶片厚薄均匀，表面光滑，无缺陷。叶轮质量的好坏直接关系到整泵运行参数能否符合设计要求。

加工叶轮时，首先要加工内形与叶轮外形相匹配的砂芯，再将熔化状态的金属材料倒入砂芯的内腔，固化成型后取出产品。铸造叶轮用的砂芯，是决定叶轮尺寸是否符合设计要求的关键。

传统制作叶轮的砂芯是采用整体式结构，如图1所示，加工砂芯时，首先加工一个与叶轮产品结构一致的金属模型，将金属模型定位在开有圆筒形空腔的芯盒，然后向芯盒内腔装入型砂，待型砂未完全固化时，将金属模型从型砂中抽出，再等待型砂完全固化后等到铸造砂芯。由于叶轮的叶片通常成扭曲状，金属模型从型砂中抽取时，叶片受阻容易损伤砂芯，使砂芯型腔中叶片成型区域变形，从而影响浇注后的叶片水力形状，无法满足叶片水力尺寸要求。另外，为保证铸件表面光滑度，并且化后的铸件能够从砂芯型腔内顺利抽出，在向砂芯型腔倒入熔化状态的金属材料前，需要对砂芯型腔的内壁进行打磨并涂刷涂料；然而由于叶片较薄，砂芯型腔中叶片成型区域空间狭窄，对型腔此处内壁的打磨以及涂料涂刷较为困难，进而影响固化后铸件的表面质量，降低砂芯的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决传统叶轮砂芯的制作方法存在砂芯型腔易变形、内壁打磨及涂料涂刷困难，从而影响产品表面质量，砂芯使用寿命短的问题。为此提供一种组合式叶轮砂芯的制作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种组合式叶轮砂芯的制作方法，具体制作方法如下：

首先建立合件模型，合件模型是将中心开有与待加工叶轮尺寸相匹配型腔的圆柱体结构；

然后将合件模型沿中心向叶片成型区域等分切割成与待加工叶轮叶片个数相同的分件模型；

再加工由多个芯盒分件合围而成的组合芯盒，组合芯盒的内腔工作形面与分件模型的外形相匹配，组合芯盒的上端开有入砂通道；

将型砂填充满由各个芯盒分件合围固定的组合芯盒的内腔，待型砂固化成形后形成砂芯分件，将组合芯盒拆分成各个芯盒分件，将砂芯分件取出；

通过组合芯盒制作与待加工叶轮叶片个数相同的砂芯分件，并对每个砂芯分件的成型区域进行打磨及涂料涂刷；

将各个砂芯分件合围并捆扎固定成中心型腔与待加工叶轮尺寸相匹配的砂芯合件。

有益效果

本发明的组合式叶轮砂芯制作方法，通过分别制作砂芯分件再组合的形式，避免了制作整体式砂芯在抽取金属模型对损伤砂芯的问题；采用本发明方法制作的砂芯，对型腔进行涂料涂刷、打磨都很方便，保证了叶轮产品的表面质量；铸造叶轮后，通过拆解砂芯合件取出产品，对砂芯无损害，延长了砂芯的使用寿命；对砂芯合件破损处可进行局部替换，降低了砂型维护成本。

附图说明

图1为整体式叶轮砂芯的结构示意图；

图2为本发明制作方法中合件模型拆分示意图；

图3为本发明制作方法中分件模型的结构示意图；

图4为本发明制作方法中组合芯盒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步的说明：

实施例

本发明的一种组合式叶轮砂芯的制作方法，具体制作方法如下：

首先建立合件模型，合件模型是将中心开有与待加工叶轮尺寸相匹配型腔的圆柱体结构，如图2所示；

然后将合件模型沿中心向叶片成型区域等分切割成与待加工叶轮叶片个数相同的分件模型，如图3所示；

再加工由多个芯盒分件合围而成的组合芯盒，组合芯盒的内腔工作形面与分件模型的外形相匹配，组合芯盒的上端开有入砂通道，如图4所示；

将型砂填充满由各个芯盒分件合围固定的组合芯盒的内腔，待型砂固化成形后形成砂芯分件，将组合芯盒拆分成各个芯盒分件，将砂芯分件取出；

通过组合芯盒制作与待加工叶轮叶片个数相同的砂芯分件，并对每个砂芯分件的叶片成型区域进行打磨及涂料涂刷；

将各个砂芯分件合围并捆扎固定成中心型腔与待加工叶轮尺寸相匹配的砂芯合件。

将实施例制作的组合芯盒进行叶轮铸造，得到的叶轮产品，其外形尺寸和表面质量满足设计要求。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种组合式叶轮砂芯的制作方法。本发明的制作方法，建立合件模型，将合件模型沿中心向叶片成型区域等分切割成分件模型；加工由多个芯盒分件合围而成的组合芯盒，组合芯盒的内腔工作形面与分件模型的外形相匹配；通过组合芯盒制作与待加工叶轮叶片个数相同的砂芯分件，并对每个砂芯分件的成型区域进行打磨及涂料涂刷；将各个砂芯分件合围并捆扎固定成中心型腔与待加工叶轮尺寸相匹配的砂芯合件。本发明的砂芯制作方法，对砂芯型腔进行涂料涂刷、打磨方便，保证了叶轮产品的表面质量，延长了砂芯的使用寿命。

技术研发人员：蔡红涛;田银良;赵强;易智华
受保护的技术使用者：襄阳五二五泵业有限公司
技术研发日：2018.11.16
技术公布日：2019.01.11