專利名稱：一種封閉式葉輪的型模組件和用該組件制作封閉葉輪砂型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制作封閉式葉輪砂型，尤其涉及制作在高速運轉(zhuǎn)條件下使用的封閉式葉輪砂型。
目前，制作封閉葉輪砂型采用的方法是(1)用芯盒制作濕油砂芯，對濕油砂芯進行干燥，制得干油砂芯，(2)制作與整個封閉式葉輪外形相同的砂型，(3)把干油砂芯放入砂型中。這種制作砂型的方法具有如下缺點(1)必需采用干油砂芯，制作工藝復(fù)雜；(2)將干油砂芯放入砂型中，干油砂芯不能與砂型精確對中，鑄出的封閉式葉輪毛坯的廢品率高，即使是合格的鑄造毛坯也要留出比較大的切削余量，造成材料浪費，更重要的是，由于干油砂芯不能與砂型精確對中，采用這種方法制作的砂型不能鑄造出在高速運轉(zhuǎn)條件下使用的封閉式葉輪毛坯。
本發(fā)明的目的是提供一種封閉式葉輪的型模組件和提供一種利用該組件簡單而精確地制作封閉式葉輪砂型的方法。
本發(fā)明的封閉式葉輪的型模組件包括一個葉輪的第一部分，一個葉輪的第二部分和一個中心定位件，葉輪的第一部分包括一個葉輪前封閉板，位于葉輪前封閉板一側(cè)的多個葉片和一個中心圓柱凸臺，中心圓柱凸臺上有一中心孔或中心螺紋孔，葉輪的第二部分包括一葉輪的后封閉板和一個或多個中心定位板，葉輪的后封閉板有一個中心孔，中心定位板橫跨該中心孔，在中心定位板上有一中心孔，中心定位件包括兩個直徑不同的同心圓柱，小直徑的圓柱表面可以有或沒有螺紋，中心定位件將葉輪的第二部分可拆地固定在葉輪的第一部分上，葉輪的第一部分的葉片的上表面與葉輪的第二部分的葉輪后封閉板的下表面緊密接觸，組件的各部分精確對中。
利用本發(fā)明的封閉式葉輪的型模組件制作封閉式葉輪砂型的方法順次包括下列步驟1、將由葉輪的第一部分，葉輪的第二部分和中心定位件構(gòu)成的封閉式葉輪的型模組件裝配好后放入中箱，使葉輪后封閉板朝上，在葉輪前，后封閉板限定的腔內(nèi)和它們的外圍填實型砂；2、撒隔離砂，扣上上箱，并在上箱內(nèi)填實型砂；3、一起翻轉(zhuǎn)中箱和上箱；4、刮平中箱底面，撒隔離砂，安裝中心澆口棒；5、扣上下箱，并在下箱內(nèi)填實型砂，取出中心澆口棒；6、一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，取下上箱，取出中心定位件，微微松動葉輪的第二部分；7、扣上上箱，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，取下下箱，取出葉輪的第一部分；8、扣上下箱，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，取下上箱，取出葉輪的第二部分；9、扣上上箱，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，依次脫掉下、中、上三箱。
與已有的封閉式葉輪砂型制作方法相比，利用本發(fā)明的型模組件，采用本發(fā)明的方法制作封閉式葉輪砂型，不制作油砂芯，不存在油砂芯與砂型的對中問題，而是使用型模組件整體造型分體取型，只利用型砂一次成型，因而制作砂型的方法簡單，節(jié)省材料，新制得的砂型各部分具有極高的同心度，用這種砂型鑄造的封閉葉輪毛坯成品率高，加工余量小，同心度好，不但適宜制作一般的封閉式葉輪，尤其適宜制作在極高轉(zhuǎn)速條件下使用的封閉式葉輪。


圖1和2分別是本發(fā)明所用的型模組件中的葉輪的第一部分的半剖主視圖和俯視圖；圖3和4分別是本發(fā)明所用的型模組件中的葉輪的第二部分的半剖主視圖和俯視圖；圖5是本發(fā)明所用的型模組件中的中心定位件的半剖視圖；圖6是實現(xiàn)本發(fā)明的封閉式葉輪砂型制作方法的說明性剖視圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
首先描述發(fā)明的封閉式葉輪的型模組件。
如圖1和2所示，型模組件中的葉輪的第一部分1包括一葉輪前封閉板11，位于葉輪前封閉板11一側(cè)的多個葉片12和一中心圓柱凸臺13。在中心圓柱凸臺13上有一中心孔或中心螺紋孔14。葉輪前封閉板11可以如圖1所示是錐形的，也可以是弧形的或平板形的。
如圖2和3所示，型模組件中的葉輪的第二部分2包括一葉輪后封閉板21和中心定位板2，葉輪后封閉板21有一中心孔23，中心定位板22橫跨葉輪后封閉板21的中心孔23。視葉輪直徑的大小可以有一個或多個中心定位板22。中心定位板22有一個中心孔24。葉輪后封閉21可以如圖3所示是錐形的，也可以是弧形的或平板形的。
如圖5所示，型模組件中的中心定位件3包括兩個直徑不同的同心圓柱31和32，小直徑的圓柱32的外表面可以有螺紋，也可以沒有螺紋。
如圖6所示，將葉輪的第二部分2放到葉輪的第一部分1的上面，用中心定位件3將它們固定在一起，形成一個封閉式葉輪的型模組件123，組件123的各部分嚴格對中，且葉輪的第一部分1的葉片12的頂部與葉輪的第二部分2的葉輪后封閉板21的下表面緊密接觸。
葉輪的第一部分1，葉輪的第二部分2和中心定位件3可用公知的方法制造。
利用本發(fā)明的封閉式葉輪的型模組件123制作本發(fā)明的封閉式葉輪砂型的方法如下用型模組件123整體造砂型
如圖6所示，將型模組件123放入中箱5中，使葉輪的第二部分2和中心定位件3朝上放置。在葉輪的第一部分1和葉輪的第二部分2的外圍3和在葉輪前封閉板11和葉輪后封閉板21之間的腔中填實用短橫線表示的型砂51。
撒用小圓圈表示的隔離砂56，注意只將隔離砂56撒在中箱內(nèi)露有型砂51的表面上。撒完隔離砂56后，扣上上箱6，并在上箱6內(nèi)填實用短豎線表示的型砂61。
一起翻轉(zhuǎn)中箱5和上箱6，使中箱5的底部即葉輪的第一部分1朝上。
將中箱5的底面的型砂51刮平，撒用小圓圈表示的隔離砂54。注意，只將隔離砂54撒在中箱內(nèi)露有型砂51的表面上。之后，安裝一個中心澆口棒7。
扣上下箱4，在葉輪的第一部分1的葉輪前封閉板11的表面和下箱4所限定的空間內(nèi)填實用短豎線表示的型砂41，然后取出中心澆口棒7。
分體取出型模組件123一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱6、5、4，使上箱6朝上，一起取下上箱6及其內(nèi)的型砂61，然后取出中心定位件3，并微微松動葉輪的第二部分2。
扣上上箱6，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱6、5、4，使下箱4朝上，一起取下下箱4及其內(nèi)的型砂41，然后，可將一個類似螺栓的件輕輕擰入如圖1所示的葉輪的第一部分1的螺紋孔14中，借助該件將葉輪的第一部分1取出。
扣上下箱4，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下箱6、5、4，使上箱6朝上，取下上箱6，取出葉輪的第二部分2。
扣上上箱6，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱6、5、4，使下箱4朝上，然后依次使下、中、上三箱4、5、6與其中的型砂41、51、61脫離。
應(yīng)指出的是，在葉輪的第二部分2上設(shè)置中心定位板23和采用具有大直徑的圓柱31的中心定位件3的目的不但在于使葉輪的第一部分1和第二部分2精確定位，使葉輪的第一部分1的葉片12的上表面與葉輪第二部分2的后封閉板21的下表面緊密接觸，而且在于在鑄造時它們給從澆鑄口7流向葉輪的第二部分2的后封閉板21的金屬液提供了第二條通道，這對于鑄造出合格的封閉葉輪的毛坯是至關(guān)重要的。此時，大直徑的圓柱31還使鑄出的封閉式葉輪的毛坯具有一個用于其后進行車削加工的基準凸臺，這對于對葉輪毛坯進行精確的車削加工是至關(guān)重的。
美國市場目前最暢銷的產(chǎn)品康明斯6BT5.9發(fā)動機，已用作為我國第二汽車制造廠東風EQ1118G系列和東風EQ1141G系列汽車發(fā)動機。該發(fā)動機所用的水泵是英國制造的，該水泵的轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/分鐘，因而要求水泵葉輪各部分要具有極高的同心度。利用本發(fā)明的封閉式葉輪的型模組件，采用本發(fā)明的封閉式葉輪砂型制作方法制作出的這種水泵的封閉式葉輪砂型，澆鑄出的葉輪毛坯外型美觀，沒有任何缺陷，各部分具有很高的同心度，車削加工后裝在水泵上與英國制造的水泵做對比實驗，排水量是英國的1.25倍，行車3萬公里水泵沒出任何問題。
本發(fā)明的型模組件和利用這種型模組件制作砂型的方法不僅僅用于制作封閉式葉輪砂型，在已有的采用油砂芯制作砂型的場合，都可以從本發(fā)明中得到不采用油砂芯制作砂型的啟示，因此，原則上它們都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種封閉式葉輪的型模組件，其特征在于，該組件包括一個葉輪的第一部分，一個葉輪的第二部分和一個中心定位件，葉輪的第一部分包括一葉輪前封閉板，位于葉輪前封閉板一側(cè)的多個葉片和一中心圓柱凸臺，中心圓柱凸臺上有一中心孔或中心螺紋孔，葉輪的第二部分包括一葉輪的后封閉板和一個或多個中心定位板，葉輪的后封閉板有一個中心孔，中心定位板橫跨該中心孔，在中心定位板上有一中心孔，中心定位件包括兩個直徑不同的同心圓柱，小直經(jīng)的圓柱表面可有或沒有螺紋，中心定位件將葉輪的第二部分可拆地固定在葉輪的第一部分上，葉輪的第一部分的葉片的上表面與葉輪的第二部分的葉輪后封閉板的下表面緊密接觸，組件的各部發(fā)分精確對中。
2.一種利用權(quán)利要求1所述的封閉式葉輪的型模組件制作封閉式葉輪砂型的方法，其特征在于，該方法順次包括下列步驟(1)將由葉輪的第一部分，葉輪的第二部分和中心定位件構(gòu)成的封閉式葉輪的型模組件裝配好后放入中箱，使葉輪后封閉板朝上，在葉輪前、后封閉板限定的腔內(nèi)和它們的外圍填實型砂；(2)撒隔離砂，扣上上箱，并在上箱內(nèi)填實型砂；(3)一起翻轉(zhuǎn)中箱和上箱；(4)刮平中箱底面，撒隔離砂，安裝中心澆口棒；(5)扣上下箱，并在下箱內(nèi)填實型砂，取出中心澆口棒；(6)一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，取下上箱，取出中心定位件，微微松動葉輪的第二部分；(7)扣上上箱，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，取下下箱，取出葉輪的第一部分；(8)扣上下箱，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，取下上箱，取出葉輪的第二部分；(9)扣上上箱，一起翻轉(zhuǎn)上、中、下三箱，依次脫掉下、中、上三箱。
全文摘要
一種封閉式輪的型模組件，它包括一個葉輪的第一部分，一個葉輪的第二部分和一個中心定位件。用中心定位件將葉輪的第二部分可拆地固定在葉輪的第一部分上，使葉輪的第一部分的葉片的上表面與葉輪的第二部分的葉輪后封閉板的下表面緊密接觸，組件的各部分精確對中。本發(fā)明還公開了采用這種封閉式葉輪的型模組件進行整體造型，分體取型制作封閉式葉輪砂型的方法。利用本發(fā)明的型模組件，采用本發(fā)明的方法制作的封閉式葉輪砂型不使用油砂芯，砂型的各部分具有極高的同心度，特別適用于制作高速封閉式葉輪砂型。
文檔編號B22C9/28GK1154882SQ96100310
公開日1997年7月23日 申請日期1996年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月17日
發(fā)明者祁殿立 申請人:祁殿立