CN110586874A - 一种整体式叶轮砂芯的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式叶轮砂芯的制作方法，首先使用模具和射芯机获得多个具有叶片工作面和背工作面的砂型；然后使用涂料将砂型成型区域进行表面涂刷、点火烘干并打磨光滑；之后在芯盒的底面上数控加工多个用于连接砂型的定位块或槽，使砂型与芯盒插接固定；再向芯盒中叶片工作面砂型和相邻叶片的背工作面砂型之间注入树脂砂，待树脂砂固化后获得整体式叶轮砂芯；最后使用锆英粉涂料将整体式叶轮砂芯除叶片外其余成型区域进行表面流涂，然后将整体式叶轮砂芯点火烘干。本发明的制作方法，制作成本较低，劳动强度小，获得的砂芯精度高，操作方便。

Description

一种整体式叶轮砂芯的制作方法

技术领域

本发明涉及一种整体式叶轮砂芯的制作方法，属于叶轮铸造工艺技术领域。

背景技术

循环泵是一种能适应不同工艺条件的泵，如输送具有一定含固量的酸、碱性两相流介质，应用范围十分广泛。泵流量和扬程和其核心部件叶轮的质量密不可分。因此，提高叶轮的铸造质量对循环泵的整体性能十分重要。

循环泵叶轮铸件的生产中，由于叶轮的叶片较薄，扭曲度大，如果制作实样叶片从砂中取出几乎是不可能，传统的工艺大都采用组合芯砂制作。现有技术中，组合砂芯即整个砂芯由多个单元拼接组合而成。然而采用组合砂芯生产出的叶轮叶片厚薄不均，尺寸精度不高；主要原因是：组合砂芯的相邻组芯之间存在拼接缝隙，造成叶轮尺寸精度较差，组合砂芯的拼接费时费力，工人劳动强度大，易造成人为误差，致使组合后的砂芯精度低，且随着叶轮尺寸增大，组合精度越低，采用该砂芯获得叶轮尺寸精度较差。而直接采用金属材质的叶片生产整体式叶轮砂芯，则生产过程中所用的金属材质的叶片很难从砂芯中取出，部分勉强取出的也将叶片型腔损坏，修补工作量很大，且叶片尺寸也难以保证；如直接采用发泡叶片制作，由于发泡叶片材质较软，容易变形，很难在砂芯中稳定的固定，致使砂芯生产获得的叶轮精度降低，叶片表面粗糙，从而影响泵的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:克服传统组合砂芯的不足，提供一种整体式叶轮砂芯的制作方法，该方法成本较低，制芯过程劳动强度不大，对人员技能水平要求不高，同时获得的砂芯精度高，操作方便，采用该方法获得的砂芯生产叶轮，可显著提高叶轮的尺寸精度，提高了循环泵整机的性能。

本发明解决的技术问题所采用的技术方案是：

本发明的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，包括如下步骤：

1)使用模具和射芯机获得多个具有叶片工作面和背工作面的砂型；

2)使用锆英粉涂料将叶片工作面和背工作面的砂型成型区域进行表面涂刷，然后将叶轮叶片工作面和背工作面的砂型成型区域点火烘干并打磨光滑。

3)在芯盒的底面上数控加工多个用于连接叶片工作面和背工作面的砂型的定位块或槽，将叶片工作面和背工作面的砂型***芯盒底面的定位块或槽插接固定，叶片工作面和背工作面的砂型与定位槽紧密贴合，并放入焊接好的芯骨；

4)向芯盒中叶片工作面砂型和相邻叶片的背工作面砂型之间注入经混制好的树脂砂，使叶片工作面和背工作面的砂型完全埋入树脂砂中，并用刮板修整，待树脂砂固化后获得整体式叶轮砂芯；

5)使用锆英粉涂料将整体式叶轮砂芯除叶片外其余成型区域进行表面流涂，然后将整体式叶轮砂芯点火烘干。

所述步骤1)中所述的叶片工作面和背工作面的砂型模具根据叶轮的水力模型图进行制作。

所述步骤1)中叶片工作面和背工作面的砂型可以根据叶轮材质选择锆砂、铬铁矿砂、硅砂与自硬性树脂、水玻璃等混合，通过射芯机进行制作。

步骤2)中叶片工作面和背工作面的砂型成型区域涂料涂刷方法可以是流涂、刷涂，涂刷的涂料优为锆英粉涂料。

步骤3)中所述的叶片工作面和背工作面的砂型上设有用于和定位槽或块卡接的底座形状与芯盒定位槽的形状相适应。所述的定位槽成弧形，定位块多为具有一定拔模斜度的圆台，多个定位槽或块均以芯盒轴心为对称轴对称分布在芯盒的底面上。

步骤3)中所述的芯骨为钢管焊接，放置前在芯骨表面缠绕通气绳，并在芯骨上焊接砂芯起吊用吊环，便于下芯起吊用。

有益效果：

本发明降低了模具成本，简化了铸造厂工人的操作步骤。叶片工作面和背工作面的砂型模具，以及定位槽在芯盒上的加工方法均采用数控加工，数控加工相比其他加工方法具有加工速度快，获得的模具及定位槽精度更高。叶片工作面和背工作面的砂型采用射芯机制作精度高，圆弧倒角均由模具带出，人为因素少，尺寸稳定性好，表面光洁，水力符合性高。叶片工作面和背工作面的砂型分开制作，便于涂料涂刷和流痕清理，降低了造型工的劳动强度，提高了铸件的质量。装有叶片工作面和背工作面的砂型的芯盒在填入树脂砂之前，为了加快填砂速度，可在叶片工作面和背工作面的砂型的叶片空腔内填入干砂来辅助填砂，待树脂砂固化后将叶片腔体中的干砂倒出便可。并且，砂芯中预置芯骨可以便于吊装。芯骨上设有多个用于吊装的吊环，吊环用于在树脂砂固化后下芯使用。本发明所获得的铸件的尺寸达到了图纸要求，保证了泵的性能。

附图说明

图1为本发明制作方法中砂型的结构示意图；

图2为本发明制作方法中芯盒的结构示意图；

图3为本发明制作方法中砂型与芯盒插接结构示意图；

图4为本发明制作方法中注砂后的结构示意图；

图中，1-工作面砂型；2-背工作面砂型；3-芯盒；4-定位块；5-定位槽

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描述。

实施例

本发明的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，包括如下步骤：

1)使用模具和射芯机获得多个具有叶片工作面砂型1和背工作面砂型2，其结构如图1所示；

2)使用锆英粉涂料将叶片工作面和背工作面的砂型成型区域进行表面涂刷，然后将叶轮叶片工作面和背工作面的砂型成型区域点火烘干并打磨光滑。

3)在芯盒3的底面上数控加工多个用于连接叶片工作面和背工作面的砂型的定位块3或定位槽4，所述芯盒的结构如图2所示；将叶片工作面和背工作面的砂型***芯盒底面的定位块或定位槽插接固定，叶片工作面和背工作面的砂型与定位槽紧密贴合，并放入焊接好的芯骨，所述砂型与芯盒插接结构如图3所示；

4)向芯盒中叶片工作面砂型和相邻叶片的背工作面砂型之间注入经混制好的树脂砂，使叶片工作面和背工作面的砂型完全埋入树脂砂中，并用刮板修整，待树脂砂固化后获得整体式叶轮砂芯，注砂后的结构如图4所示；

5)使用锆英粉涂料将整体式叶轮砂芯除叶片外其余成型区域进行表面流涂，然后将整体式叶轮砂芯点火烘干。

所述步骤1)中所述的叶片工作面和背工作面的砂型模具根据叶轮的水力模型图进行制作。

所述步骤1)中叶片工作面和背工作面的砂型可以根据叶轮材质选择锆砂、铬铁矿砂、硅砂与自硬性树脂、水玻璃等混合，通过射芯机进行制作。

步骤2)中叶片工作面和背工作面的砂型成型区域涂料涂刷方法可以是流涂、刷涂，涂刷的涂料优为锆英粉涂料。

步骤3)中所述的叶片工作面和背工作面的砂型上设有用于和定位槽或块卡接的底座形状与芯盒定位槽的形状相适应。所述的定位槽成弧形，定位块多为具有一定拔模斜度的圆台，多个定位槽或块均以芯盒轴心为对称轴对称分布在芯盒的底面上。

步骤3)中所述的芯骨为钢管焊接，放置前在芯骨表面缠绕通气绳，并在芯骨上焊接砂芯起吊用吊环，便于下芯起吊用。

Claims (6)

1.一种整体式叶轮砂芯的制作方法，其特征是包括如下步骤：

1)使用模具和射芯机获得多个具有叶片工作面和背工作面的砂型；

2)使用锆英粉涂料将叶片工作面和背工作面的砂型成型区域进行表面涂刷，然后将叶轮叶片工作面和背工作面的砂型成型区域点火烘干并打磨光滑；

3)在芯盒的底面上数控加工多个用于连接叶片工作面和背工作面的砂型的定位块或槽，将叶片工作面和背工作面的砂型***芯盒底面的定位块或槽插接固定，叶片工作面和背工作面的砂型与定位槽紧密贴合，并放入焊接好的芯骨；

4)向芯盒中叶片工作面砂型和相邻叶片的背工作面砂型之间注入经混制好的树脂砂，使叶片工作面和背工作面的砂型完全埋入树脂砂中，并用刮板修整，待树脂砂固化后获得整体式叶轮砂芯；

5)使用锆英粉涂料将整体式叶轮砂芯除叶片外其余成型区域进行表面流涂，然后将整体式叶轮砂芯点火烘干。

2.如权利要求1所述的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，其特征是：所述步骤1)中所述的叶片工作面和背工作面的砂型模具根据叶轮的水力模型图进行制作。

3.如权利要求1所述的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，其特征是：所述步骤1)中叶片工作面和背工作面的砂型可以根据叶轮材质选择锆砂、铬铁矿砂、硅砂与自硬性树脂、水玻璃等混合，通过射芯机进行制作。

4.如权利要求1所述的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，其特征是：步骤2)中叶片工作面和背工作面的砂型成型区域涂料涂刷方法可以是流涂、刷涂，涂刷的涂料优为锆英粉涂料。

5.如权利要求1所述的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，其特征是：步骤3)中所述的叶片工作面和背工作面的砂型上设有用于和定位槽或块卡接的底座形状与芯盒定位槽的形状相适应；所述的定位槽成弧形，定位块多为具有一定拔模斜度的圆台，多个定位槽或块均以芯盒轴心为对称轴对称分布在芯盒的底面上。

6.如权利要求1所述的一种整体式叶轮砂芯的制作方法，其特征是：步骤3)中所述的芯骨为钢管焊接，放置前在芯骨表面缠绕通气绳，并在芯骨上焊接砂芯起吊用吊环，便于下芯起吊用。