一种泵用高精度叶轮的精密制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103128230A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103128230103128230A(43)申请公布日2013.06.05(21)申请号201310083523.2(22)申请日2013.03.16(71)申请人大连福岛精密零部件有限公司地址116113辽宁省大连市甘井子区大连湾临海装备制造业园区(72)发明人郑黎明(74)专利代理机构大连星海专利事务所21208代理人花向阳(51)Int.Cl.B22C9/04(2006.01)B22C1/00(2006.01)B22C9/24(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种泵用高精度叶轮的精密制造方法(57)摘要一种泵用高精度叶轮的精密制造方法，属于金属成型技术领域。该技术是利用精密铸造基本技术，通过对制壳环节工艺技术的改进，使得形成叶轮内腔流道壳型的强度、光洁度、透气性都大幅度提升或改善，从而使液态金属浇注成型后，金属叶轮流道表面的粗糙度达到6.3～3.2，精度达到CT4～CT6级，基本达到机械加工表面粗糙度水平。采用这种技术方法制造的叶轮与现有传统砂型铸造叶轮相比较，其精度和表面粗糙度成倍数提高，从而使泵的性能发生明显的改变。这种技术可以广泛的适用于各种泵的叶轮制造，具有非常显著的经济效益与社会效益。CN103128230ACN10328ACN103128230A权利要求书1/1页1.一种泵用高精度叶轮的精密制造方法，其特征是：（1）计算高精度叶轮的精密铸造难度系数K=D/h，其中：D为叶轮直径，h为叶轮流道高度；对于20＜K≤30的中等难度叶轮采用填砂法，对于K＞30的殊难度叶轮采用逐层灌浆法；（2）流道制壳浆料配比：面层浆料配比：粘结剂选用青岛海洋的Si-30硅溶胶100kg，耐火材料选用270目的澳大利亚产锆英粉320kg，搅拌时间为12小时，搅拌后的粘度为28-34秒；二层浆料配比参数：粘结剂选用青岛海洋的Si-30硅溶胶100kg，耐火材料选用270目的澳大利亚产锆英粉250kg，搅拌后的粘度为9-13秒；三层浆料配比：硅溶胶100kg，耐火材料选用270目煤矸石粉150kg，搅拌后的粘度为12-16秒；（3）前三层制壳的工艺填砂法和逐层灌浆法前三层的制备工艺相同，将蜡件7上加盖板3，拧紧制壳挂钩1及锁紧螺母2，清洗铸好的蜡树，待蜡树干燥后制做面层型壳，粘已配好的面层浆料并撒面层砂，在面层间干燥，干燥时间为12小时，层壳选用3层浆料和3层砂，在背层间干燥12小时；（4）三层工艺后流道内制壳采用的工艺如上所述填砂法和逐层灌浆法前三层的制备工艺相同，之后根据K值的不同选用不同的工艺，对于20＜K≤30的中等难度叶轮采用填砂法，制三层壳后，向流道内灌一次浆，充分干燥后，填入30～60干砂，要填实，然后将流道口用耐火泥堵死，干燥；对于K＞30的殊难度叶轮采用逐层灌浆法，制三层壳后，逐层向流道内灌第三层浆料，充分干燥，直至空间全部填满；（5）后三层制壳的工艺填砂法和逐层灌浆法后三层的制备工艺相同，用制作第三层的方法再制后三层型壳，制壳完成后，即可脱蜡浇注。2CN103128230A说明书1/3页一种泵用高精度叶轮的精密制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种泵用高精度叶轮的精密制造方法，其属于金属材料的成型技术领域。背景技术[0002]金属模具无法取模的复杂型腔工业零部件的生产制造，一直是金属材料成型的一大难点。现行技术主要使用陶瓷芯和水溶芯来解决这个问题。[0003]使用陶瓷芯虽然可以成型几乎所有的复杂型腔，但其生产过程非常麻烦，陶瓷芯的制造要经过备料、混料、醒料、回性、压型、干燥、烧结等多道工序才能完成，因此生产成本很高，而且时间很长。对于难度系数K＞20的叶轮制造，由于其成本过高，使用收到限制。[0004]使用水溶芯虽然效率高、成本低，但由水溶芯形成的蜡模“空腔”需要涂挂耐火材料，而往这类复杂型腔里涂挂耐火材料却是非常困难的，一是不易涂挂，二是不易干燥，如果这类型腔里的耐火材料出现问题，则铸件型壳的强度就不能保证，就无法抵抗高温金属的冲击，浇注时壳型就会破碎，浇注后的零件就是废品。对于难度系数K＞20的叶轮制造，由于蜡模型腔耐火材料的涂挂、干燥技术没有很好的解决，其成品率太低，因此也无法普及使用。发明内容[0005]为了克服现有水溶芯技术的不足，使得由水溶芯形成的叶轮复杂流道型腔内的耐火材料涂挂均匀、充分干燥、保证型腔内的壳型强度，本专利采用“填砂法”和“逐层灌浆法”突破了水溶芯在叶轮精密铸造制壳技术上的关键难点，采用水溶芯成功制造出高精度泵用叶轮，使水溶芯在精密铸造领域的使用更加广泛，也使泵的制造技术向上前进一大步。[0006