一種壓葉輪的鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)雜零部件成形技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種近壓葉輪的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、火車、飛機(jī)、發(fā)電機(jī)組等領(lǐng)域，有助于節(jié)能減排。渦輪增壓器的核心零部件之一的壓葉輪的形狀非常復(fù)雜，壁厚差大，且葉片多為曲面造型，如圖1所示。因此造成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難，模具生產(chǎn)成本高。尤其對(duì)于金屬型模具(如半固態(tài)壓鑄模具)，由于葉片為曲面，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開合模，導(dǎo)致模具拆卸困難，生產(chǎn)效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)壓葉輪產(chǎn)品的鑄造成型，提供一種壓葉輪的鑄造方法。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:首先制造壓葉輪鑄造模具，然后利用壓葉輪鑄造模具進(jìn)行造型得到鑄型，對(duì)鑄型進(jìn)行澆注，澆注金屬凝固后對(duì)壓葉輪鑄件進(jìn)行脫模清理得到壓葉輪鑄件，再進(jìn)過機(jī)械加工得到壓葉輪。
[0005]所述壓葉輪鑄造模具的具體形狀以壓葉輪產(chǎn)品的尺寸為基準(zhǔn)，具體形狀為:
[0006]壓葉輪鑄造模具包含壓葉輪的中心軸和圍繞壓葉輪的中心軸平均分布的、間隔配置在該壓葉輪的中心軸的表面上的若干個(gè)尺寸相同的初始一級(jí)葉片和若干個(gè)尺寸相同的初始二級(jí)葉片。初始一級(jí)葉片和初始二級(jí)葉片與中心軸一體鑄造成型。壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的一級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面。壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的二級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面。
[0007]這樣的初始一級(jí)葉片和初始二級(jí)葉片所需的后續(xù)加工量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接鍛造成型的壓葉輪回轉(zhuǎn)體所需的后續(xù)加工量。
[0008]第一種方案:
[0009]初始一級(jí)葉片的上邊緣平面與壓葉輪的中心軸之間的夾角大于或等于90度；初始二級(jí)葉片的上邊緣平面與壓葉輪的中心軸之間的夾角大于或等于90度。
[0010]初始一級(jí)葉片的上表面與初始二級(jí)葉片的下表面之間的距離沿壓葉輪的中心軸的徑向變大或不變，初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離沿壓葉輪的中心軸的徑向變大或不變。從而保證模具可以順利脫出。
[0011]第二種方案:
[0012]初始一級(jí)葉片的外邊緣平面與壓葉輪的中心軸之間的夾角大于或等于90度；初始二級(jí)葉片的外邊緣平面與壓葉輪的中心軸之間的夾角大于或等于90度。
[0013]壓葉輪進(jìn)口處初始一級(jí)葉片的上表面與初始二級(jí)葉片的下表面之間的距離等于或大于壓葉輪出口處初始一級(jí)葉片的上表面與初始二級(jí)葉片的下表面之間的距離，壓葉輪進(jìn)口處初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離等于或大于壓葉輪出口處初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離。從而保證模具可以順利脫出。
[0014]初始一級(jí)葉片與初始二級(jí)葉片之間有距離，互不接觸。
[0015]初始一級(jí)葉片的上表面與下表面平行或不平行，初始二級(jí)葉片的上表面與下表面平行或不平行。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)這種壓葉輪的鑄造方法所用的壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片和初始二級(jí)葉片的上表面和下表面均為平面，且初始一級(jí)葉片和初始二級(jí)葉片之間的距離從壓葉輪進(jìn)口處到壓葉輪出口處不變或逐漸變大，初始一級(jí)葉片和初始二級(jí)葉片之間的距離沿壓葉輪的中心軸的徑向不變或逐漸變大，因此可以實(shí)現(xiàn)模具的自動(dòng)脫模，顯著提高模具拆裝速度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；
[0018]2)這種壓葉輪的鑄造方法得到的壓葉輪鑄件所需的后續(xù)加工量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接鍛造成型的壓葉輪回轉(zhuǎn)體所需的后續(xù)加工量，在保證壓葉輪性能不差于鍛造成型的壓葉輪的前提下大幅度降低后續(xù)機(jī)加工量，減少機(jī)加工時(shí)間，降低機(jī)加工成本。
【附圖說明】
[0019]圖1:壓葉輪的示意圖；
[0020]圖2:壓葉輪鑄造模具的局部初始葉片示意圖；
[0021]I—初始二級(jí)葉片，2—初始一級(jí)葉片，3—壓葉輪進(jìn)口處，4—壓葉輪出口處，5—初始一級(jí)葉片的外邊緣平面，6—初始一級(jí)葉片的上邊緣平面，7—初始二級(jí)葉片的上邊緣平面，8—初始二級(jí)葉片的外邊緣平面，9 一中心軸。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]首先制造壓葉輪鑄造模具，然后利用壓葉輪鑄造模具進(jìn)行造型得到鑄型，對(duì)鑄型進(jìn)行澆注，澆注金屬凝固后對(duì)壓葉輪鑄件進(jìn)行脫模清理得到壓葉輪鑄件，再進(jìn)過機(jī)械加工得到壓葉輪。
[0024]所述壓葉輪鑄造模具的尺寸以壓葉輪產(chǎn)品為基準(zhǔn)，如圖2所示，具體形狀為:壓葉輪鑄造模具包含壓葉輪的中心軸9和圍繞壓葉輪的中心軸9平均分布的、間隔配置在該壓葉輪的中心軸的表面上的若干個(gè)尺寸相同的初始一級(jí)葉片2和若干個(gè)尺寸相同的初始二級(jí)葉片I，初始一級(jí)葉片2和初始二級(jí)葉片I與中心軸9 一體鑄造成型。
[0025]壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片2能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的一級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片2的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面。壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片I能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的二級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片I的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]初始一級(jí)葉片的上邊緣平面6與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于90度；初始二級(jí)葉片的上邊緣平面7與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于90度。
[0028]壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片2和初始二級(jí)葉片I的上下表面均互相平行，初始一級(jí)葉片與初始二級(jí)葉片之間距離為5_。模具可以沿相同方向同步脫出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開合模。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]初始一級(jí)葉片的外邊緣平面5與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于95度；初始二級(jí)葉片的外邊緣平面8與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于95度。
[0031]壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片2和初始二級(jí)葉片I的上下表面均互相平行，初始一級(jí)葉片與初始二級(jí)葉片之間距離為5_。模具可以沿相同方向同步脫出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開合模。
[0032]實(shí)施例3:
[0033]初始一級(jí)葉片的上邊緣平面6與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于100度；初始二級(jí)葉片的上邊緣平面7與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于100度。
[0034]初始一級(jí)葉片和初始二級(jí)葉片之間的距離從壓葉輪進(jìn)口處到壓葉輪出口處不變。壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片2下表面與相鄰的初始二級(jí)葉片I上表面沿壓葉輪的中心軸9的徑向距離變大，兩平面之間的夾角為7度。
[0035]壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片上表面與相鄰的初始二級(jí)葉片上表面沿壓葉輪的中心軸9的徑向距離變大，兩平面之間的夾角為9度。
[0036]初始一級(jí)葉片的中心與初始二級(jí)葉片的中心之間的直線距離為12mm。
[0037]該壓葉輪鑄造模具進(jìn)行造型得到鑄型，澆注凝固后可以沿壓葉輪的中心軸的徑向同步脫出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開合模，得到壓葉輪鑄件。
[0038]實(shí)施例4:
[0039]初始一級(jí)葉片的外邊緣平面5與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于115度；初始二級(jí)葉片的外邊緣平面8與壓葉輪的中心軸9之間的夾角等于115度。
[0040]壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片2下平面與相鄰的初始二級(jí)葉片I上平面沿壓葉輪輪的中心軸9的徑向距離不變。壓葉輪進(jìn)口處初始一級(jí)葉片的上表面與初始二級(jí)葉片的下表面之間的距離大于壓葉輪出口處初始一級(jí)葉片的上表面與初始二級(jí)葉片的下表面之間的距離，兩平面之間的夾角為3度。
[0041]壓葉輪進(jìn)口處初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離大于壓葉輪出口處初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離，兩平面之間夾角為5度。
[0042]初始一級(jí)葉片的中心與初始二級(jí)葉片的中心之間的直線距離為20mm。
[0043]該壓葉輪鑄造模具進(jìn)行造型得到鑄型，澆注凝固后可以沿壓葉輪出口至進(jìn)口方向同步脫出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開合模，得到壓葉輪鑄件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓葉輪的鑄造方法，首先制造壓葉輪鑄造模具，然后利用壓葉輪鑄造模具進(jìn)行造型得到鑄型，對(duì)鑄型進(jìn)行澆注，澆注金屬凝固后對(duì)壓葉輪鑄件進(jìn)行脫模清理得到壓葉輪鑄件，再進(jìn)過機(jī)械加工得到壓葉輪，其特征在于，所述壓葉輪鑄造模具的具體形狀以壓葉輪產(chǎn)品的尺寸為基準(zhǔn)，具體形狀為: 壓葉輪鑄造模具包含壓葉輪的中心軸(9)和圍繞壓葉輪的中心軸(9)平均分布的、間隔配置在該壓葉輪輪轂的表面上的若干個(gè)尺寸相同的初始一級(jí)葉片(2)和若干個(gè)尺寸相同的初始二級(jí)葉片(I)，初始一級(jí)葉片(2)和初始二級(jí)葉片(I)與中心軸(9) 一體鑄造成型；壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片(2)能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的一級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片(2)的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面；壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片(I)能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的二級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片(I)的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面； 初始一級(jí)葉片的上邊緣平面(6)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度，初始二級(jí)葉片的上邊緣平面(7)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度； 初始一級(jí)葉片的上表面與初始二級(jí)葉片的下表面之間的距離沿壓葉輪的中心軸(9)的徑向變大或不變，初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離沿壓葉輪的中心軸(9)的徑向變大或不變。2.權(quán)利要求1所述的一種壓葉輪的鑄造方法，其特征在于，初始一級(jí)葉片的上邊緣平面(6)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度、小于120度；初始二級(jí)葉片的上邊緣平面(7)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度、小于120度。3.一種壓葉輪的鑄造方法，首先制造壓葉輪鑄造模具，然后利用壓葉輪鑄造模具進(jìn)行造型得到鑄型，對(duì)鑄型進(jìn)行澆注，澆注金屬凝固后對(duì)壓葉輪鑄件進(jìn)行脫模清理得到壓葉輪鑄件，再進(jìn)過機(jī)械加工得到壓葉輪，其特征在于，所述壓葉輪鑄造模具的具體形狀以壓葉輪產(chǎn)品的尺寸為基準(zhǔn)，具體形狀為: 壓葉輪鑄造模具包含壓葉輪的中心軸(9)和圍繞壓葉輪的中心軸(9)平均分布的、間隔配置在該壓葉輪輪轂的表面上的若干個(gè)尺寸相同的初始一級(jí)葉片(2)和若干個(gè)尺寸相同的初始二級(jí)葉片(I)，初始一級(jí)葉片(2)和初始二級(jí)葉片(I)與中心軸(9) 一體鑄造成型；壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片(2)能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的一級(jí)葉片，壓葉輪鑄造模具的初始一級(jí)葉片(2)的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面；壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片(I)能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的二級(jí)葉片；壓葉輪鑄造模具的初始二級(jí)葉片(I)的上表面、下表面以及不與壓葉輪的中心軸接觸的邊緣面均為平面； 初始一級(jí)葉片的外邊緣平面(5)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度，初始二級(jí)葉片的外邊緣平面(8)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度； 壓葉輪進(jìn)口處(3)初始一級(jí)葉片的上表面與二級(jí)葉片的下表面之間的距離等于或大于壓葉輪出口處(4)初始一級(jí)葉片的上表面與二級(jí)葉片的下表面之間的距離；壓葉輪進(jìn)口處(3)初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離等于或大于壓葉輪出口處(4)初始一級(jí)葉片的下表面與初始二級(jí)葉片的上表面之間的距離。4.權(quán)利要求3所述的一種壓葉輪的鑄造方法，其特征在于，初始一級(jí)葉片的外邊緣平面(5)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度、小于120度；初始二級(jí)葉片的外邊緣平面(8)與壓葉輪的中心軸(9)之間的夾角大于或等于90度、小于120度。5.權(quán)利要求1或3所述的一種壓葉輪的鑄造方法，其特征在于，所述初始一級(jí)葉片的上表面與下表面平行或不平行，初始二級(jí)葉片的上表面與下表面平行或不平行。6.權(quán)利要求1或3所述的一種壓葉輪的鑄造方法，其特征在于，所述初始一級(jí)葉片與初始二級(jí)葉片之間有距離。
【專利摘要】本發(fā)明屬于復(fù)雜零部件成形技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壓葉輪的鑄造方法。本發(fā)明提供的壓葉輪的鑄造方法在制造壓葉輪鑄造模具時(shí)以壓葉輪產(chǎn)品的尺寸為基準(zhǔn)，壓葉輪鑄造模具的一級(jí)葉片為能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的一級(jí)葉片的、上表面與下表面為平面的、不與壓葉輪輪轂相結(jié)合的邊緣面為平面的六面體。壓葉輪鑄造模具的二級(jí)葉片為能夠包容壓葉輪產(chǎn)品的二級(jí)葉片的、上表面與下表面為平面的、不與壓葉輪輪轂相結(jié)合的邊緣面為平面的六面體。本發(fā)明提供的壓葉輪的鑄造方法得到的壓葉輪鑄件所需的后續(xù)加工量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接鍛造成型的壓葉輪回轉(zhuǎn)體所需的后續(xù)加工量，且可以實(shí)現(xiàn)模具的自動(dòng)脫模，在保證優(yōu)異性能的前提下降低后續(xù)機(jī)加工量，降低機(jī)加工成本。
【IPC分類】B22C9/28
【公開號(hào)】CN105710315
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410734465
【發(fā)明人】朱強(qiáng), 李大全, 和優(yōu)鋒, 張帆, 許小靜
【申請(qǐng)人】北京有色金屬研究總院