一种离心泵叶轮铸造工艺.pdf

(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CN105834376A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610358446.0(22)申请日2016.05.26(71)申请人重庆水泵厂有限责任公司地址400033重庆市沙坪坝区井口工业园井盛路8号(72)发明人王帆杨星旗穆磊何艳(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人李海华(51)Int.Cl.B22C9/28(2006.01)B22C9/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种离心泵叶轮铸造工艺(57)摘要本发明公开了一种离心泵叶轮铸造工艺，其核心为根据模壳进行浇注的过程，所述模壳具有与待铸造叶轮轴孔对应的中心孔，以使叶轮轴孔不铸出；其特征在于：所述模壳中心孔内壁沿圆周均匀设有2-4道轴向的筋条，以使浇注时形成中心柱状直浇道和与中心柱状直浇道连为一体的2-4道分流内浇道，所述分流内浇道由相邻两筋条之间的区域在浇注时形成。本工艺能够保证精密铸造过程中壳型形状尺寸稳定，进而减少浇铸时叶轮变形收缩，提高叶轮成品合格率，提高离心泵效率与使用寿命。CN105834376ACN105834376A权利要求书1/1页1.一种离心泵叶轮铸造工艺，其核心为根据模壳进行浇注的过程，所述模壳具有与待铸造叶轮轴孔对应的中心孔，以使叶轮轴孔不铸出；其特征在于：所述模壳中心孔内壁沿圆周均匀设有2-4道轴向的筋条，以使浇注时形成中心柱状直浇道和与中心柱状直浇道连为一体的2-4道分流内浇道，所述分流内浇道由相邻两筋条之间的区域在浇注时形成。2.根据权利要求1所述的离心泵叶轮铸造工艺，其特征在于：分流内浇道高度尺寸为内口环高度。3.根据权利要求1所述的离心泵叶轮铸造工艺，其特征在于：模壳中心孔具有向上的弧形突起，以使叶轮轴孔底端浇铸形成弧形凹槽，凹槽弧度为内口环直径的1.1-2倍。4.根据权利要求1所述的离心泵叶轮铸造工艺，其特征在于：浇注时，直浇尺寸a为外口环厚度D的1.05-1.2倍，横浇尺寸b为直浇尺寸a的1.05-1.2倍，冒口径c为横浇尺寸b的1.5-3倍，冒口尺寸e为冒口径c的1.2-2倍，分流内浇宽度f为内口环厚度d的1.05-1.2倍，中心柱状直浇直径g为内口环高度h的1.1-1.3倍；弧形凹槽的顶部到叶轮最底端的高度j为内口环高度h的0.2-0.5倍。2CN105834376A说明书1/4页一种离心泵叶轮铸造工艺技术领域[0001]本发明涉及多级离心泵，具体涉及一种离心泵叶轮精密铸造工艺，属于离心泵叶轮铸造技术领域。背景技术[0002]离心泵结构复杂、精度要求高，故对铸造工艺要求十分严格。特别是高速离心泵叶轮，作为影响多级离心泵工作效率的关键部件之一，对铸造工艺要求更高，叶轮形线的正确性直接影响离心泵使用效率，产品精度与设计尺寸的契合度高度统一，是保证离心泵效率的最主要因素。目前，泵行业厂家均采用精密铸造方法来降低叶轮变形量，其精密铸造方案为，中心孔不铸出，并加补贴至上口环部位内浇的上端面，并将横浇冒口模型焊至相应处，如图1、图2和图3所示。图1所示为浇注形成的原始产品，其中网格剖面线为需要加工或者切割掉的部分，剩下部分即斜剖面线才是实际需要的叶轮产品。由于中心孔封闭，精铸模壳中空无加强，在焙烧过程中，中心孔位为空，强度较低，口环腔沿轴向膨胀，造成叶片型线整体上移，进而影响产品水力性能。同时，浇铸过程中，模壳中心孔下表面直接受到钢水冲击，极易造成下口环变形或漏水，造成较高的废品率。[0003]不铸出中心孔的工艺方案其变形原因具体分析如下：1）蜡型的变形分为以下三个阶段：1.1）压制模型后，高温蜡液收缩，由于仍然在金属模型中保压，不发生变形。[0004]1.2）取出后，室温保压过程中在蜡模中存在的应力逐步释放，发生膨胀，或非均匀变形，而蜡致密度并不高，应力不大，因此变形程度仍然很小。[0005]1.3）抽芯过程是蜡变形的主要阶段之一，尿素芯溶解后，流道内部形线变化区间增大，且整体失去支撑，发生变形。[0006]2）制壳变形分为以下两个阶段：2.1）脱蜡过程变形：制壳脱蜡时，在中温脱蜡釜中加热，壳型发生变形，虽然莫来石与硅溶胶高温强度好，仍会有细微形变。[0007]2.2）焙烧过程变形：是包括蜡模变形内的变形量最大的阶段，整体壳型在1050℃下焙烧，无支撑部位发生翘起、弯曲。[0008]3）浇铸过程变形3.1）冲击形变，高温钢水在短时间内直接冲击模型，造成冲击变形。[0009]3.2）凝固过程变形，是变形量最大的过程之一，凝固收缩过程中，叶片盖板收缩受到叶片阻碍，变形量较小，但中心部位为无阻力收缩，变形沿轴线方向进行，进而导致叶轮整体变形。[0010]总之，采用传统的中心不铸孔工艺很难控