CN107428049B - 用于制造叶轮的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于制造叶轮的方法，所述叶轮由截锥形形状的轮毂(11)和多个叶片构成，所述多个叶片在周向方向上以预定间隔设置在所述轮毂(11)的外周表面(12)上并且在一个方向上倾斜。该用于制造叶轮的方法包括：注塑成型步骤：注塑成型模制制品(10a)，其中，所述叶片借助薄弱的连接部分(16)连接到所述轮毂(11)的周缘，从而向外扩张；叶片旋转移位步骤：将所述叶片围绕所述连接部分(16)向着所述轮毂(11)的所述外周表面(12)旋转移动；以及固定步骤：将所述叶片(13)的端部固定到所述轮毂(11)。

Description

用于制造叶轮的方法
技术领域
本发明涉及制造压缩机或车辆空调器中使用的叶轮的方法。
背景技术
用于车辆空调器等的叶轮总体上具有大体截锥形形状的轮毂和多个叶片，轮毂的直径向着轴向方向上的一侧扩大，叶片在周向方向上以预定间隔设置在轮毂的外周表面上并且在一个方向上倾斜。已知具有含多个叶片的轮毂的此叶轮的制造方法(例如，专利文献1)。
在专利文献1中，如图11所示，叶轮100具有大体截锥形形状的轮毂101和六个叶片103，轮毂101的直径向着轴向方向上的一侧扩大，叶片103在周向方向上以预定间隔设置在轮毂101的外周表面102上并且在一个方向上倾斜。
叶轮100由铝合金制成并且用压铸方法来制造。用压铸方法在可能的形状范围内将轮毂101和叶片103彼此一体地形成，随后，通过在叶片103的所需范围内抬起叶片103来对叶片位置进行校正。
每个叶片103都具有向着相邻叶片103倾斜的形状。为了提高叶轮100的性能，期望增加叶片103的数量并且改变叶片103相对于外周表面102的角度。然而，难以将专利文献1的叶轮的制造方法应用于树脂叶轮。在这点上，已知使用滑动冲模的叶轮的制造方法(例如，专利文献2)。
在专利文献2中，如图12所示，模具包括能够在叶轮110的轴向方向上打开/闭合的可移动冲模和固定冲模111、能在与叶轮110的轴向方向垂直的方向上移动的滑动支撑部分112和由滑动支撑部分112支撑的滑动冲模113。在固定冲模111中径向形成的凹槽114引导滑动支撑部分112。
滑动冲模113设置在滑动支撑部分112上，能围绕沿着滑动方向的旋转轴115旋转。因此，当滑动支撑部分112在形成叶轮110之后缩回时，滑动冲模113顺着叶轮110的叶片116的形状旋转和脱模。相比于专利文献1的技术，在专利文献2的技术中，叶轮的叶片数量增加。
然而，考虑到用于滑动冲模113的空间，在专利文献2的技术中限制叶片数量的增加。另外，因为滑动冲模113可相对于滑动支撑部分112旋转的范围受限制，所以不可以改变叶片116相对于轮毂的外周表面的角度旋转来实现所期望的形状。出于这些原因，难以得到较高性能的叶轮，该叶轮具有所期望形状的其他增加数量的叶片。
另外，滑动冲模113设置在固定冲模111上，从而使模具大。另外，滑动冲模113能由滑动支撑部分112旋转支撑，从而使模具变复杂。因此，需求一种使用具有小尺寸和简单结构的模具来制造具有所期望形状的其他增加数量的叶片的叶轮的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 57-171004
专利文献2：JP 4523032
发明内容
技术问题
本发明的目的是使用具有小尺寸和简单结构的模具来制造具有所期望形状的其他增加数量的叶片的叶轮的方法。
问题的解决方案
根据本发明，提供了一种叶轮的制造方法，所述叶轮包括截锥形形状的轮毂和多个叶片，所述多个叶片在周向方向上以预定间隔设置在所述轮毂的外周表面上并且在一个方向上倾斜，该方法包括：注塑成型步骤：注塑成型模制制品，所述模制制品处于所述叶片通过薄弱的连接部分连接到所述轮毂的所述外周表面从而向外扩张的状态；叶片旋转移位步骤：将所述叶片围绕所述连接部分向着所述轮毂的所述外周表面旋转移位；以及固定步骤；将所述叶片的端部固定到所述轮毂。
优选地，叶轮具有使得在轴向方向上彼此相邻的叶片相互彼此交叠的形状。
本发明的有益效果
在本发明中，提供了一种注塑成型模制制品的注塑成型步骤，所述模制制品处于叶片通过薄弱的连接部分连接到轮毂的外周表面从而向外扩张的状态。由于模制制品具有通过薄弱的连接部分连接到轮毂的外周表面从而向外扩张的叶片，因此形状简单，而在注塑成型中没有底切部分。因此，不需要滑动冲模，并且可通过固定冲模和可移动冲模将轮毂和叶片一体成型。结果，具有小且简单结构的模具是可使用的。另外，由于不需要考虑滑动冲模，因此可有效利用模具中的空间，从而使得可以增加叶片的数量并且同时形成大量叶轮。
另外，提供了将叶片围绕连接部分向着轮毂的外周表面旋转移位的叶片旋转移位步骤和将叶片的端部固定到轮毂的固定步骤。由于在注塑成型之后叶片旋转移位并且固定到轮毂的外周表面，因此叶片的形状和叶片相对于外周表面的角度可以是任意的。结果，可得到具有所期望形状的叶轮。
另外，在本发明中，叶轮具有在轴向方向上彼此相邻的叶片相互交叠的形状。根据本发明，为了提高叶轮的性能，即使叶轮的形状变复杂，也可以通过使用具有简单结构的模具来容易且成本低地得到具有所期望形状的叶轮。
附图说明
图1是根据本发明的叶轮的平面图；
图2是叶轮的侧视图；
图3是通过注塑成型而得到的模制制品的平面图；
图4是模具的剖视图；
图5是模制制品的剖视图；
图6是连接部分的立体图；
图7是示出叶轮上的动作的视图；
图8是根据另一个实施方式的叶轮的平面图；
图9是根据其他实施方式的叶片的立体图；
图10是根据其他实施方式的叶轮的轮毂的立体图；
图11是根据传统技术的叶轮的立体图；以及
图12是示出根据传统技术的叶轮的制造方法的说明图。
具体实施方式
首先，以下将参照附图来描述本发明的实施方式。
如图1和图2所示，叶轮10由树脂制成并且由截锥形形状的轮毂11、多个叶片13和安装孔14形成，叶片13在周向方向上以预定间隔设置在轮毂11的外周表面12上，从驱动源延伸的旋转轴穿过安装孔14。多个叶片13设置在外周表面12上，从而在一个周向方向上倾斜。另外，叶轮10具有其中相邻叶片13在轴向方向上彼此交叠的形状。
通过将叶片13的数量设置成比现有技术叶轮的叶片数量大的十四(14)个并且通过将相邻叶片13布置成在轴向方向上彼此交叠，可提高叶轮10的性能。
在该实施方式中，叶轮10是其中叶片13的数量是14个的所谓斜流风扇，但本发明不限于此。叶片13的数量可以是多个(诸如，12个、16个等)。另外，相邻叶片13可被成形为在轴向方向上没有彼此交叠。另外，叶轮10可属于离心型并且可以是叶片13面向前的所谓多叶片式风扇(sirocco fan)或叶片13面向后的所谓涡轮风扇。另外，轮毂11的外周表面12可略微向外扩展或者向内凹进，只要轮毂11是大体截锥形形状。
接下来，将说明通过注塑成型而得到的模制制品。
如图3所示，模制制品10a具有截锥形形状轮毂11、设置在轮毂11的外周边缘15上的连接部分16和与连接部分16连接从而向外伸展的叶片13。在轮毂11的外周表面12上，接合凹槽17被形成为从连接部分16向上倾斜延伸。
叶片13包括骨21和叶片主体22，骨21被成形为能摆动地设置在连接部分16上的杆形状，叶片主体22从骨21向外延伸。骨21具有装配在接合凹槽17中的形状。叶片主体22略微弯曲并且呈现理想形状，用于在骨21固定到接合凹槽17以形成叶轮10时提高叶轮10的性能(参见图2)。在模制制品10a中，相邻叶片13在轴向方向上没有彼此交叠(从平面图看)。
叶片主体22的形状不限于该实施方式，而是可在考虑到整个叶轮10的性能的情况下酌情改变。另外，接合凹槽17的形状和位置不限于该实施方式，而是可在考虑到整个叶轮10的性能的情况下适宜改变。
接下来，将描述模具和注塑成型处理。
如图4所示，注塑成型机器30具有模具33，模具33由固定冲模31和可移动冲模32构成。由固定冲模31和可移动冲模32形成的腔体被来自浇口34的树脂填充，由此形成模制制品10a(注塑成型步骤)。
由于模制制品10a的相邻叶片13在轴向方向上没有交叠，因此在注塑成型中没有底切部分。因此，模具33不需要滑动冲模。可仅仅用固定冲模31和可移动冲模32将轮毂11和叶片13一体地形成。结果，可以形成具有紧凑和简单结构的模具33。另外，由于不需要考虑滑动冲模，因此可以有效利用模具33中的空间，从而增加叶片13的数量并且一次性形成大量的模制制品10a。
接下来，将描述叶片旋转移位步骤。
如图5(a)所示，模制制品10a处于叶片13背离轮毂11的外周表面12的状态下。叶片13围绕连接部分16旋转移位，如箭头(1)所示的(叶片旋转移位步骤)。
如图5(b)所示，通过将骨21装配在接合凹槽17中，叶片13处于从轮毂11的外周表面12向外延伸的状态下。结果，叶轮10可从模制制品10a得到。随后，将描述骨21与接合凹槽17的接合。
接下来，将详细描述连接部分16。
如图6所示，连接部分16设置在轮毂11的外周边缘15上，并且骨21连接到连接部分16。在连接部分16中，在外周边缘15和骨21之间形成V形薄弱部分18。通过将薄弱部分18形成为V形，轴向方向(附图中的竖直方向)上的宽度变窄，连接部分16可变薄弱，并且连接部分16可具有铰链的功能。结果，叶片13可相对于轮毂11旋转移位。
虽然在该实施方式中薄弱部分18形成为V形，但它不限于此，并且它可以是U形。V形或U形凹陷可形成在连接部分16的上面和下面上。另外，只要叶片13可相对于轮毂11旋转移位，薄弱部分18可处于与点连接类似的状态下。
接下来，将描述叶轮10的固定过程和操作。
如图7所示，将粘合剂施用于接合凹槽17。叶片13围绕连接部分16旋转移位，如箭头(2)所示，并且骨21被装配到接合凹槽17中，由此将骨21结合到接合凹槽17。结果，叶片13被固定于轮毂，并且叶轮10得自模制制品10a(固定过程)。粘合剂可以是通过加热和熔融使用的热熔型粘合剂。为了方便起见，示出一个叶片13，但存在多个叶片13。
由于在注塑成型之后模制制品10a的叶片13旋转移位并且固定到轮毂11的外周表面12，因此叶片13的形状和叶片相对于外周表面12的角度(所谓的叶片缠绕角度)可以是任意设置的。结果，可得到具有所期望形状的叶轮10。
即使叶轮10的形状被制成为使得在轴向方向上彼此相邻的叶片13相互交叠并且使叶轮10的形状变复杂以提高叶轮10的性能，具有简单结构(参见图4)的模具33也可用于容易地且成本低地得到具有所期望形状的叶轮10。
接下来，将描述叶轮10的另一个实施方式。为与图3中示出的部件相同的部件赋予相同的参考标号，并且将省略对其的详细描述。
如图8和图9所示，在模制制品10a的接合凹槽17中，形成用于将叶片13接合于轮毂11的接合孔19。在叶片13的骨21中，形成用于插入接合孔19中的伸出部分23。
接下来，将描述将叶片13接合在另一个实施方式的叶轮10中的方法。
如图9和图10所示，叶片13围绕连接部分16旋转移位，并且叶片13的伸出部分23插入接合孔19中。为了方便起见，只示出一个叶片13，但存在多个叶片13。假定叶片13的伸出部分23通过接合孔19插入。
准备填缝构件(未示出)。填缝构件的对接表面被成形为沿着轮毂11的内周表面的形状。填缝构件移动到轮毂11的内周表面，使得对接表面对接伸出部分23。
以这种方式，填缝构件对一个伸出部分23进行填隙。通过用多个叶片13重复这个步骤，将叶片13固定到轮毂11。以这种方式，可用常见的填隙方法对多个伸出部分23进行填隙。
当通过填隙进行接合时，可加热伸出部分23，以进行热填隙。
虽然在该实施方式中本发明的叶轮制造方法应用于车辆空调器的叶轮，但叶轮不限于此并且可适用于常见鼓风机中使用的叶轮。将叶片13接合于接合凹槽17的方法不限于用粘合剂进行接合或者通过填隙进行接合，但接合凹槽17和骨21可按连接器形状接合。也就是说，接合方法不受限制，只要叶片13可固定到接合凹槽17。
工业适用性
本发明的叶轮的制造方法适于车辆空调器的叶轮。
参考符号列表
10...叶轮，10a...模制制品，11...轮毂，
12...外周表面，13...叶片，
16...连接部分，33...模具。

Claims (2)

1.一种叶轮的制造方法，所述叶轮包括截锥形形状的轮毂和多个叶片，所述多个叶片在周向方向上以预定间隔设置在所述轮毂的外周表面上并且在一个方向上倾斜，该方法包括：
注塑成型步骤：注塑成型模制制品，所述模制制品具有所述轮毂、设置在所述轮毂的外周边缘的薄弱的连接部分和通过薄弱的所述连接部分连接到所述轮毂的所述外周表面的所述多个叶片，所述轮毂、所述连接部分和所述多个叶片一体成型，所述模制制品处于所述多个叶片向外扩张的状态；
叶片旋转移位步骤：将所述叶片围绕所述连接部分向着所述轮毂的所述外周表面旋转移位；以及
固定步骤：将所述叶片的端部固定到所述轮毂。
2.根据权利要求1所述的叶轮的制造方法，其中，所述叶轮具有在轴向方向上彼此相邻的所述叶片相互交叠的形状。
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