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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106238705A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610657240.8(22)申请日2016.08.11(71)申请人山东豪迈机械科技股份有限公司地址261500山东省潍坊市高密市密水科技工业园豪迈路1号(72)发明人张伟韩桂强张增超范纪成刘杰张恭运杜平(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人赵妍(51)Int.Cl.B22D18/04(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图9页(54)发明名称大型薄壁叶轮制造方法(57)摘要本发明公开了大型薄壁叶轮制造方法,通过模具的上模中设置环槽和排气塞改善排气,在上模上设置冷却锥及在上模上表面设置冷却环来提高铸件冷却速度,同时在石膏型芯底部使用砂型有利于底部铝液保温及对铸件的补缩;本发明模具上通过改善排气和冷却的能够实现对薄壁大尺寸的叶轮的整体铸造程序,成型质量好,精度高;通过设置第一凹部对叶轮端部第一圆面进行定位,并通过第一压紧件将叶轮锁紧于底板,无需焊接,固定方便快捷,在对叶轮进行第一轮的机加工后;再设置第二凹部对叶轮第二圆面进行定位,并通过第二压紧件进行紧固,实现分序对叶轮进行机加工,避免对某些面因夹具或者其他原因而未加工的情况发生,提高叶轮表面精度。CN106238705ACN106238705A权利要求书1/2页1.大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,具体步骤如下:1)根据叶轮的形状制备叶轮铸造用的型芯、砂型和模具;2)装配模具、型芯和砂型形成铸造模具并与低压铸造装置连接;3)铸造材料置于低压铸造装置内,该装置沿设定压力曲线进行低压充型铸造,以获得精度高的大型薄壁叶轮,以使得最后降温后叶轮表面粗糙度Ra小于等于6.3μm;4)充型完成后,对铸造模具进行冷却降温;5)待铸件冷却后,脱模,对铸件进行机加工。2.如权利要求1所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述步骤1)中型芯为石膏型芯,石膏型芯的具体制作步骤如下:2-1)将叶片熔模嵌于石膏型芯模具中;2-2)将除去气泡的石膏浆料在真空条件下灌注到石膏型芯模具中,并振动脱泡;2-3)待石膏型芯静置固化后,干燥石膏型芯并进行修整。3.如权利要求1所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述步骤1)中模具包括上下相对应设置的上模和下模,所述上模和下模形成的型腔内设有所述的砂型,所述砂型上部设有用以形成叶轮内腔和叶片的所述型芯;在所述下模设有供铸造溶液进入的浇口,所述上模的下表面设有用于对铸造过程中产生的气体进行排气的多个排气部。4.如权利要求3所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述步骤4)中对铸造模具进行冷却降温的方法是:在所述上模设有用于对叶轮内部进行冷却的第一冷却部,所述上模的顶部设有用于对上模进行喷气冷却的多个第二冷却部,在第一冷却部内通入冷却介质,在第二冷却部的底部开有对上模上表面进行吹气的开口。5.如权利要求4所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述第一冷却部为冷却锥,所述第二冷却部为冷却环。6.如权利要求3或4所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述砂型底部设有至少3个支撑型芯的台阶,台阶之间设有供铸造溶液进入的淌道。7.如权利要求3或4所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述型芯侧面与砂型之间具有用以形成叶轮上叶板的第一设定间隙。8.如权利要求7所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,所述型芯上表面与上模之间具有用以形成叶轮下叶板的第二设定间隙。9.如权利要求1所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,在所述步骤3)中设定压力曲线分为依次连接的升液阶段、充型阶段、增压阶段和保压阶段,升液阶段的升液速度为0.0009-0.003MPa/s,升液压力为0.01-0.05MPa;充型阶段的充型速度为0.012-0.025MPa/s,充型压力为0.08-0.10MPa;增压阶段的增压速度为0.015-0.035MPa/s,增压压力为0.20-0.40MPa;保压阶段的保压压力为0.20-0.40MPa。10.如权利要求1所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,在所述步骤5)中对叶轮的机加工有:粗加工铸件修整、铸件探伤和铸件的精加工。11.如权利要求10所述的大型薄壁叶轮制造方法,其特征在于,对铸件进行精加工的具体步骤如下:3-1)将叶轮端部大圆面放置于底板工作面的第一凹部内;3-2)旋转设置于底板上的第一压紧件至闭位置,对叶轮下叶板进行压紧并通过紧固件2CN106238705A权利要求书2/2页锁紧;3-3)采用车加工装置对叶轮的内圆、曲面及端面进行精密机加工;3-4)步骤3-3)完成后,旋转第一压紧件到开位置,将叶轮卸下并上下翻转,将叶轮端部小圆面放置于第二凹部内;3-5)通