一种水泵叶轮铸件及其生产工艺的制作方法

本发明涉及水泵叶轮铸件技术领域，特别涉及一种水泵叶轮铸件及其生产工艺。

背景技术：

叶轮是水泵的核心部件，是工作效率的主要影响素，水泵叶轮用铸铁制成。水泵叶轮上的叶片又起主要作用，水泵叶轮的形状和尺寸与水泵性能有密切关系。

现有的叶轮制作工艺多为叶片抽取的方式制作砂芯。由于叶片曲率变化的影响，大多数叶片都无法实现完整抽取，必须要对叶片形状做一些调整才能实现。从而使原设计的水利性能不能完全发挥，导致现有的工艺制作的叶轮尺寸精度误差大，需要增加铸件重量，无疑增大了能耗和制作成本。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种水泵叶轮铸件及其生产工艺，本发明改变了原有的制作工艺需要改变叶片形状、误差大的缺点，使得原设计理论水力性能得到最大程度的体现，并且不需要增加铸件重量，降低能耗和制作成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水泵叶轮铸件，其外模由双面型板、上模样、上模浇道、直浇棒座、冒口、下模样、下模浇道a、下模浇道b、上模样出气片、下模样出气片、出气针以及下模冒口窝组成，所述双面型板的顶部设置有两个相对的上模样，每个上模样外围围上一个圆弧形的上模浇道，上模浇道的侧面设置有直浇棒座，上模样的中央设有向外突出的冒口，所述上模样上与上模浇道相对的一面设有上模样出气片，上模样的顶部分布有出气针，所述双面型板的底部设置有与上模样相对的下模样，所述下模样的外围分布有下模浇道b，下模样的侧面设有与下模样连通的下模浇道a，两个所述下模样通过侧面设置的下模样出气片连接，所述双面型板的底部设有位于下模浇道a中心线上的下模冒口窝。

进一步地，所述下模浇道a呈人字形与下模样连接。

进一步地，所述出气针分别对应上模样出气片。

进一步地，所述下模样出气片成十字交叉结构。

进一步地，所述下模浇道b在下模样上靠近下模浇道a的一侧设置。

本发明提供另一种技术方案：一种水泵叶轮铸件生产工艺，包括如下步骤：

步骤1、根据叶片的原始形状特征制作单片叶片砂芯；

步骤2、通过夹具进行组芯，将做好的叶片砂芯放置在组芯胎具上，首个叶片芯要定位准确，其余砂芯依次摆放，用夹具将砂芯组固定好；

步骤3、组装好的砂芯组连同夹具一起脱离组芯胎具，翻转后安装到冷芯盒中，打开夹具并移走；

步骤4、用二次射砂的方式将所有的叶片芯组合成一个整体砂芯；

步骤5、整体砂芯下到外模中进行浇注，首先由上模浇道向上模样内浇铸金属液，由下模浇道a浇注经过下模浇道b注入下模样，在上模样和下模样内成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的水泵叶轮铸件及其生产工艺，根据叶片的原始形状特征制作单片叶片砂芯，通过夹具进行组芯，将做好的叶片砂芯放置在组芯胎具上，首个叶片芯要定位准确，其余砂芯依次摆放，用夹具将砂芯组固定好，组装好的砂芯组连同夹具一起脱离组芯胎具，翻转后安装到冷芯盒中，打开夹具并移走，用二次射砂的方式将所有的叶片芯组合成一个整体砂芯，整体砂芯下到外模中进行浇注，首先由上模浇道向上模样内浇铸金属液，由下模浇道a浇注经过下模浇道b注入下模样，在上模样和下模样内成型，由于上模样和下模样二者的型腔组合成水泵叶轮的形状结构，所以通过排气后冷却形成水泵叶轮的铸件，改变了原有的制作工艺需要改变叶片形状、误差大的缺点，使得原设计理论水力性能得到最大程度的体现，并且不需要增加铸件重量，降低能耗和制作成本。

附图说明

图1为本发明的水泵叶轮铸件外模组装正视图；

图2为本发明的水泵叶轮铸件上模样在双面型板上排列俯视图；

图3为本发明的水泵叶轮铸件上模样侧视图；

图4为本发明的水泵叶轮铸件下模样在双面型板上排列俯视图；

图5为本发明的水泵叶轮铸件下模样侧视图；

图6为本发明的水泵叶轮铸件双面型板的正视图；

图7为本发明的水泵叶轮铸件的结构示意图；

图8为本发明的水泵叶轮铸件的正视图；

图9为本发明的图8的a-a剖视图。

图中：1、双面型板；2、上模样；3、上模浇道；4、直浇棒座；5、冒口；6、下模样；7、下模浇道a；8、下模浇道b；9、上模样出气片；10、下模样出气片；11、出气针；12、下模冒口窝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种水泵叶轮铸件，其外模由双面型板1、上模样2、上模浇道3、直浇棒座4、冒口5、下模样6、下模浇道a7、下模浇道b8、上模样出气片9、下模样出气片10、出气针11以及下模冒口窝12组成，其结构参阅图1-6，双面型板1的顶部设置有两个相对的上模样2，每个上模样2外围围上一个圆弧形的上模浇道3，通过上模浇道3向上模样2内浇注金属液，上模浇道3的侧面设置有直浇棒座4，上模样2的中央设有向外突出的冒口5，冒口5可以避免水泵叶轮铸件(如图7-9)出现缺陷，上模样2上与上模浇道3相对的一面设有上模样出气片9，金属液在上模样2部分冷却成型的过程中产生气体，由上模样出气片9向外排出，上模样2的顶部分布有出气针11，出气针11分别对应上模样出气片9，出气针11也用于金属液在上模样2部分冷却成型的过程中产生的气体的排出，避免水泵叶轮铸件中出现气泡，双面型板1的底部设置有与上模样2相对的下模样6，上模样2和下模样6二者的型腔组合成水泵叶轮的形状结构，下模样6的外围分布有下模浇道b8，下模浇道b8在下模样6上靠近下模浇道a7的一侧设置，下模样6的侧面设有与下模样6连通的下模浇道a7，下模浇道a7呈人字形与下模样6连接，便于金属液由下模浇道a7浇注后通过分叉流入下模浇道b8，最后流入下模样6，两个下模样6通过侧面设置的呈十字交叉结构的下模样出气片10连接，由下模样出气片10进行出气，避免水泵叶轮铸件中出现气泡，双面型板1的底部设有位于下模浇道a7中心线上的下模冒口窝12，下模冒口窝12可以避免水泵叶轮铸件出现缺陷。

为了更好的展示水泵叶轮铸件的生产过程，现提出一种水泵叶轮铸件生产工艺，包括如下步骤：

步骤1、根据叶片的原始形状特征制作单片叶片砂芯，单片砂芯必须要完整体现叶片的原始形状特征，特别是入水口位置的形状不能有任何缺失，制芯过程要注意局部细小的形状不能磕碰坏，以免影响水泵叶轮的精度，保证了产品质量；

步骤2、通过夹具进行组芯，为了保证稳定性，将做好的叶片砂芯放置在组芯胎具上，首个叶片芯要定位准确，其余砂芯依次摆放，用夹具将砂芯组固定好；

步骤3、组装好的砂芯组连同夹具一起脱离组芯胎具，翻转后安装到冷芯盒中，打开夹具并移走，方便后面的对冷芯盒进行二次射砂；

步骤4、用二次射砂的方式将所有的叶片芯组合成一个整体砂芯，激光扫描砂芯精度在0.1mm以内，完全满足叶轮砂芯的精度要求，比传统工艺的精度等级提高一个等级，对水泵行业的产品性能提升起到关键性的作用；

步骤5、整体砂芯下到外模中进行浇注，首先由上模浇道3向上模样2内浇铸金属液，由下模浇道a7浇注经过下模浇道b8注入下模样6，在上模样2和下模样6内成型，由于上模样2和下模样6二者的型腔组合成水泵叶轮的形状结构，所以通过排气后冷却形成水泵叶轮的铸件，铸件扫描检测结果叶片形状精度在0.2mm以内，而用传统工艺制作的叶片精度在1～2mm左右，改变了现有制作工艺的缺点，实现叶片形状完整体现，充分发挥水利性能，不需要增加铸件重量，降低能耗和制作成本。

本发明经过制作叶片芯的热芯盒、组芯夹具、二次射砂冷芯盒以及外模浇注四个工艺步骤，原理为：根据叶片的原始形状特征制作单片叶片砂芯，通过夹具进行组芯，将做好的叶片砂芯放置在组芯胎具上，首个叶片芯要定位准确，其余砂芯依次摆放，用夹具将砂芯组固定好，组装好的砂芯组连同夹具一起脱离组芯胎具，翻转后安装到冷芯盒中，打开夹具并移走，用二次射砂的方式将所有的叶片芯组合成一个整体砂芯，整体砂芯下到外模中进行浇注，首先由上模浇道3向上模样2内浇铸金属液，由下模浇道a7浇注经过下模浇道b8注入下模样6，在上模样2和下模样6内成型，由于上模样2和下模样6二者的型腔组合成水泵叶轮的形状结构，所以通过排气后冷却形成水泵叶轮的铸件。

综上所述，本发明提出的水泵叶轮铸件及其生产工艺，根据叶片的原始形状特征制作单片叶片砂芯，通过夹具进行组芯，将做好的叶片砂芯放置在组芯胎具上，首个叶片芯要定位准确，其余砂芯依次摆放，用夹具将砂芯组固定好，组装好的砂芯组连同夹具一起脱离组芯胎具，翻转后安装到冷芯盒中，打开夹具并移走，用二次射砂的方式将所有的叶片芯组合成一个整体砂芯，整体砂芯下到外模中进行浇注，首先由上模浇道3向上模样2内浇铸金属液，由下模浇道a7浇注经过下模浇道b8注入下模样6，在上模样2和下模样6内成型，由于上模样2和下模样6二者的型腔组合成水泵叶轮的形状结构，所以通过排气后冷却形成水泵叶轮的铸件，改变了原有的制作工艺需要改变叶片形状、误差大的缺点，使得原设计理论水力性能得到最大程度的体现，并且不需要增加铸件重量，降低能耗和制作成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。