CN104439102A - 轴流式涡轮铸造工艺 - Google Patents

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马文朝
朱端来
章景初
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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Abstract

本发明属于涡轮制造领域，具体是一种轴流式涡轮铸造工艺。包括实施该工艺的模具，该模具包括上模、下模以及尿素块，将尿素块的底部圆柱销插入底板上的销孔中，盖上上模，上模的内测锥面与尿素块的外侧锥面接触，上模的底面与下模的上端面接触，然后射蜡、成型，待蜡冷却后，蜡型与尿素块形成一个整体，轻轻取下蜡型与尿素块、圆柱销，将蜡型放入25℃流动的清水中，待尿素块融化后，取出蜡型，晾干，然后通过蜡型进行熔模铸造工艺，至获得涡轮毛坯。本发明的优点是能够有效解决叶片扭曲程度较大的涡轮在铸造方面的短板，弥补常用铸造方式的不足，极大地拓展了熔模铸造的适用范围。

Description

轴流式涡轮铸造工艺
技术领域
本发明属于涡轮制造领域，具体是一种轴流式涡轮铸造工艺。
背景技术
作为涡轮增压器的核心关键部件——涡轮，目前一般是采用熔模铸造的工艺来获得毛坯。即先由涡轮模具压制蜡型，再由蜡型产生模壳，再往模壳内浇铸金属液，直至获得金属毛坯。
涡轮增压器中，涡轮一般分为轴流式涡轮、径流式涡轮和混流式涡轮。对于轴流式涡轮而言，由于结构的差异，其蜡型的模具一般分为两种：
一种是“整体轴向开模式”涡轮模具，这种模具结构十分简单，主要有上模、下模两部分组成，加工、装配起来也都十分容易。但是前提条件是，要求涡轮能够沿轴向分模而不发生干涉。
第二种是“分体径向开模式”涡轮模具，这种模具结构比较复杂，主要有上、下模，以及滑块组成。模具上、下模负责成型涡轮中心轮毂部分；成型叶片的部分则被拆分成若干个滑块，滑块的数量同叶片数相等。滑块的加工精度要求比较高，而且数量众多，因此加工、装配起来，难度比较大。这种结构的模具适用于的涡轮不能满足轴向拔模不干涉，但满足径向拔模不干涉。
但随着技术的革新与发展，随着轴流式涡轮叶片扭曲变形程度的增加，越来越多的轴流式涡轮既不能满足轴向整体式开模，也不能满足径向分体式开模。此时，急需一种新型的铸造工艺来满足此类涡轮毛坯的铸造。
发明内容
本发明针对上述技术中存在的不足之处，提出一种轴流式涡轮铸造工艺。
本发明提供了如下技术方案：
轴流式涡轮铸造工艺，包括实施该工艺的模具，该模具包括上模、下模以及尿素块，将尿素块的底部圆柱销插入底板上的销孔中，盖上上模，上模的内测锥面与尿素块的外侧锥面接触，上模的底面与下模的上端面接触，然后射蜡、成型，待蜡冷却后，蜡型与尿素块形成一个整体，轻轻取下蜡型与尿素块、圆柱销，将蜡型放入25℃流动的清水中，待尿素块融化后，取出蜡型，晾干，然后通过蜡型进行熔模铸造工艺，至获得涡轮毛坯。
所述的尿素块在浇铸尿素块之前，首先将圆柱销插入底板上的销孔中，然后将颗粒状尿素加热至130-140℃，最后将液态尿素通过上盖板上的浇口浇人模具内部。
本发明的优点是能够有效解决叶片扭曲程度较大的涡轮在铸造方面的短板，弥补常用铸造方式的不足，极大地拓展了熔模铸造的适用范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为尿素块模具结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，轴流式涡轮铸造工艺，包括实施该工艺的模具，该模具包括上模1、下模2以及尿素块3，将尿素块3的底部圆柱销4插入底板上的销孔中，盖上上模，上模的内测锥面与尿素块的外侧锥面接触，上模的底面与下模的上端面接触，然后射蜡、成型，待蜡冷却后，蜡型与尿素块形成一个整体，轻轻取下蜡型与尿素块、圆柱销，将蜡型放入25℃流动的清水中，待尿素块融化后，取出蜡型，晾干，然后通过蜡型进行熔模铸造工艺，至获得涡轮5毛坯。
如图2所示，尿素块的材料就是最常见的尿素，又称碳酰胺，化学式CO(NH2)2，是一种无色或白色针状或棒状结晶体。其水溶性特别好，在20℃下，在水中的溶解度可达1080g/L。而正是利用尿素这一特性，来解决滑块脱模困难的问题。尿素块的模具结构包括，左半模A、右半模B，底板C和上盖板D。其中底板上加工出两个圆柱销孔，上盖板上开有浇口，尿素块在浇铸尿素块之前，首先将圆柱销插入底板上的销孔中，然后将颗粒状尿素加热至130-140℃，最后将液态尿素通过上盖板上的浇口浇人模具内部。浇铸时需要注意的是，应遵循先慢、后快、再慢的节奏。这是因为，刚开始浇铸时要对准浇口，然后需要快熟充填成型，最后需要放慢速度，防止液体溢出。浇铸完成后，等待2-5分钟后(具体时间长短，依照尿素块大小来定)，取下上盖板，然后分别沿左右方向打开模具的左、右两伴，再用手轻轻取出尿素块，放置干燥密封环境中贮存。然后重复以上步骤，直至完成足够数量的尿素块的浇铸。

Claims (2)

1.轴流式涡轮铸造工艺，包括实施该工艺的模具，该模具包括上模、下模以及尿素块，将尿素块的底部圆柱销插入底板上的销孔中，盖上上模，上模的内测锥面与尿素块的外侧锥面接触，上模的底面与下模的上端面接触，然后射蜡、成型，待蜡冷却后，蜡型与尿素块形成一个整体，轻轻取下蜡型与尿素块、圆柱销，将蜡型放入25℃流动的清水中，待尿素块融化后，取出蜡型，晾干，然后通过蜡型进行熔模铸造工艺，至获得涡轮毛坯。
2.根据权利要求1所述的轴流式涡轮铸造工艺，其特征在于：所述的尿素块在浇铸尿素块之前，首先将圆柱销插入底板上的销孔中，然后将颗粒状尿素加热至130-140℃，最后将液态尿素通过上盖板上的浇口浇人模具内部。
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