涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102125998A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102125998A(43)申请公布日2011.07.20(21)申请号201010622107.1(22)申请日2010.12.31(71)申请人大同北方天力增压技术有限公司地址037036山西省大同市城区西花园第22号信箱(72)发明人陈钢陈国文董复兴朱爱国冯云虎闫健菲(74)专利代理机构太原同圆知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14107代理人王金锁(51)Int.Cl.B22C9/22(2006.01)B22C9/06(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法(57)摘要本发明公开了涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法，其主要工艺步骤为：1、建立涡轮增压器压气机叶轮计算机三维模型；2、使用高速五轴联动机床，加工铝合金样轮；3、使用耐温、耐腐蚀模具树脂将铝样轮包裹；4、通过使用可腐蚀铝合金的腐蚀液将铝样轮溶化，加工形成叶轮阴模型腔，完成涡轮增压器叶轮模具的制作。本发明制作操作过程简便，制作成本低，叶片表面光洁，加工精度高。CN102598ACCNN110212599802126003A权利要求书1/1页1.一种涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法，其特征是：按以下工艺步骤制作：建立涡轮增压器压气机叶轮计算机三维模型；使用高速五轴联动机床，加工铝合金样轮；使用耐温、耐腐蚀模具树脂将铝样轮包裹；通过使用可腐蚀铝合金的腐蚀液将铝样轮溶化，加工形成叶轮阴模型腔，完成涡轮增压器叶轮模具的制作。2CCNN110212599802126003A说明书1/2页涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法技术领域：[0001]本发明属于涡轮增压器叶轮模具技术领域，具体涉及一种涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法。背景技术[0002]压气机叶轮作为废气涡轮增压器核心关键部件，长期以来一直受到国内外增压器生产厂家的关注，压气机叶轮的生产工艺为石膏硅橡胶精密铸造工艺，其中灌制硅橡胶的叶轮模具是其生产工艺中所用到的核心模具，其制作精度的高低直接关系到最终压气机叶轮的精度，故高质量、高精度的压气机叶轮模具是生产高精度压气机叶轮的关键。压气机叶轮模具的制作方法目前在国内主要有以下两类：[0003]一、分体组合模具：[0004]作为压气机叶轮模具早期的制作工艺，主要有以下特点：[0005]1、叶轮分体模块采用手工或通过机械加工完成；[0006]2、叶轮模块材料选用低熔点合金、铜、铝、模具钢加工；[0007]3、模块加工好后，在预先设计好的模块底座上组合拼接，模块间通过手工研配；[0008]这种模具制作方法，由于模具采用分体模块组合方法，加之现有叶轮叶型多为前倾后弯自由曲面叶型，叶轮模块要求为多轴数控设备加工，现有国内设备铣削成型的模块质量精度水平较低，叶轮组合后精度不易保证；另一方面基于模块制作的分体性，分体模块每次组合后一致性不好，叶轮硅橡胶模具的精度不高，批量使用时存在一致性偏差。[0009]二、整体式模具[0010]作为近几年发展起来的新工艺方法，主要思路就是叶轮模具整体做出，不再制作分体模块进行组合，从工艺本身解决了分体组合模具的弊病，但是由于叶轮叶片的复杂型，叶轮叶片型腔的制作就成为研究的工艺难点，总的思路就是使用某种材料预先包裹某种叶轮样件，然后通过某种机械或物理化学方法在不破坏叶轮模具的前提下，取出样轮叶片，最终得到完整的叶轮阴模模具，中国专利CN1830597和CN101480699公布了两种增压器压气机叶轮模具的制作工艺。[0011]一种采用低熔点样轮，树脂阴模的方法；一种采用五轴铝样轮，电铸金属阴模的方法。[0012]两种方法都具备整体模具的特点，但各自方法也存在一些局限性，低熔点样轮加工本身难度较大，低熔点材料强度不高，难于加工叶片较薄的叶轮，后续工艺采用沸水熔化，会对树脂材料造成变形，影响模具精度；五轴样轮电铸工艺，虽然样轮加工上存在优势，但是电铸工艺属于化学金属表面沉积工艺，在电铸过程中需要沉积较厚的电铸层，存在应力变形问题，容易造成较薄叶轮叶片变形，另一方面由于叶轮本身结构复杂，存在较深的气流通道，在电铸过程中容易造成局部表面缺陷，影响最终效果，还有就是电铸工艺需要专用设备，工艺复杂，成本较高。3CCNN110212599802126003A说明书2/2页发明内容：[0013]本发明提供一种涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法，解决了目前压气机叶轮模具制作精度低，电铸模具基准车削困难的问题。[0014]本发明可通过以下技术方案实现：涡轮增压器压气机叶轮模具的制作方法，按以下工艺步骤制作：1、建立涡轮增压器压气机叶轮计算机三维模型；2、使用高速五轴联动机床，加工铝合金样轮；3、使用耐温、耐腐