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叶轮类熔模俦造模具设计研究
刘彦昌
(哈尔滨鑫润工业有限公司,黑龙江哈尔滨150046)
摘要:介绍了叶轮类熔模铸造模具材料选榉、鈷构设计和模具各组成部分的设计要点
关键词:叶轮;熔模铸造;模具
1概述
方式一种是采用直接在模具上ド模上配做螺栓孔进行装夹,但考虑
叶轮作为动力机械的主要部件,广泛应用」城市排水、化T.、发到铝合金材质较软,螺纹扣强度不够,一般采用在螺纹部分镶钢丝
电、航空航大等诸多领域。由于叶轮形状结构复杂,叶片形状不規螺套的方式进行固定;另一种锁紧方式就是在模具上加工螺栓槽
则,尤其是闭式轮,其内部叶片间的结构难以用其它方式进行加装配回转螺栓进行锁紧。两种锁紧方式可根据压蜡机的结构进行选
工,故叶轮毛坯生产大多采川熔模铸造的方式。所以,作为蟒模铸造取
的关键工装-模具,对于最终铸件的形成具有重大意义,考虑到叶6排气孔的设置
轮的结构相对复杂,本文选择了一种典型的闭式叶轮就其模具设计模料注入模具时,如果型腔内的气体来不及排除或在型腔深处
过程的各个坏节进行了分析和研究。
形成气袋,往往造成熔模成型不良,因此模具型腔应有良好的排气
条件,排气方式主要由分型面间隙排气,型芯间隙排气,顶杆间隙非
气、排气槽排气、排气孔排气等,根据叶轮模具的特点,可以考虑采
用利芯间隙排气和顶间隙排气两种方式进行排气
7起模结构的设置
由于叶轮馍具在压注过程中,需要放入制作好的型芯来形成内
腔尺寸,所以在起模时应该设计顶出机构,以保证叶轮蜡完整从
模具中取出,起模机构主要有顶管起模、顶板起模、顶块起模、复合
起模等几种方式,根据叶轮的模具结构特点可以考虑采用在顶板基
础上加入圆柱销的起模方式
8型体附属结构:起模槽切割线注蜡口
为了方便蜡型从模具中取出,一般需要在模具的适当位置加工
图1
起模槽,方便进行上下模分离:;为了方便叶轮铸造完成后进行冒口
2叶轮模具特点及构成
切割,可以考虑在模具上设置切割线,便于进行冒口切割
叶轮模具主要由型体、利芯、定位元件、锁紧机构、起模机构等叶轮模具的注蜡口在设计时应能保证在注蜡过程中充型良好,
几部分组成(见图一),由叶轮型腔部分结构比较复杂,所以一般由」轮模具需要安装型,所以注蜡孔一般设置在模具正中心,
需要单独制作芯模来制作型芯,然后在主体模具上设置固定位置来这样可以保证整个模具在充型过程中注蜡压力比较平均,充型效果
固定型芯,所以这就要求制作型芯的模具和主体模具的定位部分保好。
持一致,同时在起模时,为了保证蜡型完整,一定要设置顶出式的起
参考文献
模机构,保证铸件各部分同时起模
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3叶轮模具材料选择
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由于叶轮的结构比较复杂,尤其是内部型腔部分结构更为复[3]赵昌盛.实用模具材料应用手册[M]杭州:机械エ业出版社.2005
杂,所以一般采用金属材料,制作叶轮叶片部分的芯模由于结构较4中国铸造协会.嫁模铸造手册M.北京:机械工业出版社,2000
复杂,容易变形,一般采用使度较高的45钢等材料,而叶轮主体模
具考虑起模炇组装方便,一般采川铝合金材料,有的也采用铝材料
为主,在关键、容易变形部位用45钢材料的方
4主体模具分型面选择
铸件要从模具内取出,以及为了安放嵌件、取出浇口,将模具适
当1分成两个或若干个可分离部分,这两个或若干个可分离部分的接
触面称为分型面。分型面的选择应综合考虑以ド方面:(1)应有利于
铸件取出,一般选在铸件外形轮廓最大断面处;(2)应有利于保证铸
件精度:(3)尽量选择平直分型面,简化模具制造;(4)尽量选择铸件
需要加工的面作为分型面。根据叶轮的结构特点,考虑安装型芯的
方便,一般选择最大的辅板处为分型面,这样既有利于模具结构加
工,又有利丁铸件取出
5主体模具定位及锁紧机构
模具在加工完成后,装配时,为了保证组装后的模具能够满足
产品的尺寸精度要求,应采用一定的方式进行定位和锁紧。根据叶
轮熔模铸造模具的特点,基本都采用定位销定位的方式,每一定位
面一般需要设置两个以上定位销才能限制其自由度,但过多的定位
销会引起过定位,定位销之间的间距越大,定位精度越高。根据叶轮
模具的特点,在模具对角位置设置炳个定位销就能够满足模具定位
要求
由于叶轮熔模铸造模具一般为铝合金材料制成,其常川的锁紧
作者简介:刘彦号(1978-),男,工程师,主要从事模精密铸造、机械加工工作