CN1074953C - 泵壳及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种泵壳及其制造方法包括注射一半泵壳的第一次铸造和把第一铸造芯装到第二金属铸型模里面并第二次铸造泵壳外表面的第二次铸造，该方法无需注射造型工艺的型芯加工、装配和取出步骤。因此，不再需要以前内浇口和侧凹所必需的型芯加工和取出型芯的步骤，从而能够批量快速生产并减少了工作的难度，使产品质量稳定，减少了次品，降低了制造成本。

Description

泵壳及其制造方法

本发明涉及一种泵壳及其制造方法，特别是涉及一种其中循环热水用的泵壳的铸造工艺过程被分成第一次铸造和第二次铸造、以便改善产品的质量，降低制造成本的泵壳及其制造方法。

用普通铸造方法铸造出的热水循环泵的泵壳表示在图1和图2上。图1是泵壳的平面投视图，图2是其剖视图。

如图1和图2所示，泵壳10有一个输入流体的入口15，和一个为使输入的流体易于流动并始终保持规定的流量值而制成的蜗室11，以及排出该输入流休的出口13。在蜗室11内加工有涡流型的螺旋槽17。

与这种泵壳10相连系，由于螺旋槽17的形状和入口15与出口13的流线型的结构要适合于流体的流动状态，所以不可能用一次注射铸造成型就加工出泵壳的形状，因此，为进行铸造要采用一个金属铸型的空心棒作为型芯，并在铸造之后将其取出。

图3表示用普通铸造方法制造泵壳10的工艺过程。参照图3，其为加工成具有泵壳10外表面形状的金属铸型模而事先安排的金属铸型模的加工步骤，和为加工构成入口15、出口13和蜗室11内表面的型芯而事先安排的型芯加工步骤。

在完成上述步骤之后，应当依次进行将型芯装入加工好的金属铸型模内的型芯装配步骤和注射成型步骤。在注射成型后，把泵壳10与金属铸型模分开，然后进行从泵壳10中除去型芯的取出型芯的步骤，这样就完成了生产整个泵壳的泵壳10的铸造工艺过程。

这时，取出型芯的工艺过程可能与型芯的种类不一致。也就是说，在注射成型泵壳10之后为取出型芯而损失的型芯被分成型砂损失型芯和无序(messed损失型芯。型砂损失型芯在浇铸时使用型砂，在注射成型后为取出型芯要使其粉碎；无序损失型芯在注射成型时注射一种铝或铋合金，在注射成型后为取出合金要使其熔化。

使用损失型芯制造泵壳的造型方法包括金属铸型模的加工，型芯的加工，型芯的装配，注射成型和取出型芯等步骤，需要较长的工艺过程。特别是取出型芯的步骤时间过长，作业要求很高。

也就是说，注射成型时，因为使用了铅和铋合金无序损失型芯，注射成型后为将其取出要进行加热，所以需要很长的时间、大量的资金，且操作费力。为此，注射成型除特殊用途的产品之外不适用于一般的产品。

这样，在浇铸情况下，在浇铸之后为清出型芯需将型砂损失型芯打碎或粉碎，因此也要花费很多时间，且工作困难。

此外，在整个铸造过程中，安装到金属铸型模上的损失型芯在浇注液态金属时易于被挤压震动或者向一侧倾斜。尤其是浇铸的缺点在于型砂分裂时损失型芯移位了，此外，尽管为避免损失型芯扭曲而在型芯中插入了芯棒，但由于液态金属的高温，损失型芯仍会扭曲变形，这又导致产品存在缺陷。

本发明的一个目的是提供一种泵壳及其制造方法，其中，为了解决上述问题，铸造工艺过程被分成第一成型和第二成型(molding)，以便改善产品的质量，简化其制造工艺。

为实现本发明的上述目的，泵壳包括一个左铸型芯、其为第一次铸造品的一半，其在一侧具有输入流体的入口、一个在中心与该入口相通的蜗室和一个与入口相对的用于排出流休的出口；一个为第一次铸造品另一半的右铸型芯，其与左铸型芯连成一体构成入口、出口和蜗室的内部空腔。并且，第二铸造坯注射成型在已连成一体的左、右铸型芯的外表面上。

这里，为使流体易于流动最好是在蜗室的内壁上加工有与出口相连的螺旋槽，为防止第二铸造坯注射成型过程中浮动，在第一次铸造品的外表面上制作有若干个突起结构。

此外，为平滑熔接第二次铸造品(坯)的液态金属，在第一次铸造品(铸型芯)的外表面上加工有若干个凹槽。

最好，左、右铸型芯的连接部分一侧连接端制有定位突起，另一端制有与该突起相连接的定位凹槽，以便阻止第二次铸造品(铸造坯)的液态金属侵入第一次铸造品内。

作为替换方案，为了实现本发明的上述目的，泵壳包括一个构成第一次铸造品一半的左铸型芯，其一侧制有输入流休的入口、一个在中心与该入口相通的蜗室和一个与入口相对的用于排出流体的出口，一个属于第一次铸造品另一半的右铸型芯，其与左铸型芯连成一休构成入口、出口和蜗室的内部空腔，还有一个使流体易于流动的位于蜗室内壁上的与出口相连接的螺旋槽。在连接一起的左、右铸型芯的外表面上注射成型第二次铸造品，为防止该第二次铸造品注射成型过程中第一次铸造品浮动，在第一次铸造品的外表面上制有若干个突起。为使第二次铸造品的液态金属易于流动，在第一次铸造品的外表面上加工有若干个凹槽。此外，在左铸型芯连接部分的一侧连接端制有定位突起，为阻止第二次铸造品的液态金属侵入第一次铸造品的内部，右铸型芯的另一侧连接端加工有与定位突起相配合的定位槽。

为了实现本发明的上述和其他目的，制造泵壳的方法按下列次序进行：为将一侧具有输入流休的入口、中心有与入口相通的蜗室和有与入口相对例的用于排出流体之出口的第一次铸造品注射成型制造相应的金属铸型模，制备在第一次铸造品(铸型芯)的外表面注射成型第二次铸造品的金属铸型模，然后，铸造第一次铸造品和第二次铸造品。

这里，制备第一次铸造品的金属铸型模最好按下列顺序：制备第一次铸造品的左铸型芯的金属铸型模，制备与左铸型芯连接在一起形成入口、出口和蜗室内部空腔的第一次铸造品另一半铸型芯的金属铸型模。

铸造第二次铸造品(铸造坯)的步骤最好是使左铸型芯与右铸型芯连接在一起，将连接在一起的第一次铸造品装入到第二次铸造品的金属铸型模的里面，对第二次铸造品的金属铸型模和第一次铸型芯之间的间隙进行注射。

用第一次铸造品成型的上述本发明的泵壳，作为第二次铸造品之型芯的作用，第二次铸造品铸造在第一次铸造品的外表面上使之成为一体。

第一次铸造品由竖直剖切开的具有入口、出口和蜗室的左、右铸型芯构成。也就是，当垂直剖切泵壳的中心时，左铸型芯组成左侧，右铸型芯组成右侧。左铸型芯和右铸型芯分别由各自的金属铸型模制造并相互装配在一起，以此作为第二次铸造品的型芯。

如上文所述，第二次铸造品注射成型在第一次铸造品的外表面上，彼此不分离的与第一次铸造品连接装配在一起，并构成泵壳的外形。

此外，本发明的上述制造泵壳的方法可大致分成造型一对第一铸型芯的步骤和用第一铸型芯作为型芯铸造第二次铸造品的步骤。

铸造第一次铸造品的步骤是用分别加工构成垂直分开的半个泵壳的左铸型芯和右铸型芯的金属铸型模来实现的，并使用该金属铸型模来铸造垂直分开的半个泵壳。

铸造第二次铸造品的步骤是用加工第二次铸造品的金属铸型模来实现的。并把上述一对第一铸型芯插装到第二次铸造品的金属铸型模的里面，并进行最终的铸造，以此完成泵壳的制造。

因此，上文所述的本发明的泵壳及其制造方法能够避免在第二次铸造品的铸造步骤中浇注液态金属的压力引起的第一次铸造品的摇动，并能防止液态金属侵入第一次铸造品的里面。

同样，不再需要以前内浇口和侧凹所必需的型芯加工和取出型芯的步骤，从而能够批量快速生产并减少了工作的难度，使产品质量稳定，减少了次品，并降低了制造成本。

本发明的上述目的和其他优点通过参照相应附图详细描述的最佳实施例将变得更清楚，其中：

图1是用普通的铸造方法铸造的泵壳的平面投影图；

图2是图1所示泵壳的剖视图；

图3是按照普通铸造方法制造泵壳的工艺过程；

图4是用本发明的铸造方法制造泵壳的工艺过程；

图5是本发明泵壳的一对第一铸型芯的平面投影图；

图6是本发明泵壳第二铸造坯的平面投影图；

图7表示图5所示的第一铸型芯左型芯的剖视图；

图8是图6所示泵壳坯的剖视图；

图9表示按照本发明的第一实施例将具有突起的第一铸型芯装到第二铸造坯的金属铸型模上的状态的剖视图；

图10表示按照本发明的第二实施例将具有凹槽的第一铸型芯装到第二铸造坯的金属铸型模上的状态的剖视图；

图11是图9A部份的放大图；

图12是图10凹槽部分的放大图。

下文将结合附图详细描述本发明的泵壳及其制造方法。

图4表示按照本发明的铸造方法制造泵壳的工艺过程。参照图4，沿纵向方向看，加工第一铸型芯之金属铸型模(下文简称作“第一金属铸型模”)的步骤指向的是为了半个泵壳成型的制作金属铸型芯的一步，加工第二铸型坯之金属铸型模(下文简称作“第二金属铸型模”)的一个步骤是为了加工构成泵壳外形的金属铸型坯，这是对第一次铸型芯之外表面进行成形作出的。

第一铸型芯的造型指的是铸造第一铸型芯的一个步骤，也就是使用第一金属铸型模成型左、右铸型芯，随后，使成型的左、右铸型芯相互接合装配在一起，装配好的铸型芯被插入固定到第二金属铸型模的里面。

第二次铸型坯的铸造指的是在第二金属铸型和第一铸型芯之间浇注液态金属完成泵壳最后加工的一步。

图5表示本发明泵壳的一对第一铸型芯的平面投影图。参照图5。第一次铸型芯102由左铸型芯100和右铸型芯101组成。

左铸型芯100在其与右铸型芯101相接触的部分制有定位突起109，在右铸型101的对应部分制有定位凹槽111使之与定位突起109相配合。当左铸型100和右铸型101以这种方式相互啮合地装配在一起时，也就完成了泵壳300的内腔室的制造，即入口、出口和蜗室。为防止第一铸型芯在第二铸造成型步骤中浮动，从左铸型芯100和右铸型芯101的外表面伸出许多突起结构113。突起113在外表面上彼此间隔不应过大，其预定突出的高度和位置都应恰当。

图6是本发明泵壳第二次铸造坯的平面投影图。参照图6，第二铸型坯200的厚度是事先确定的，该第二铸型坯构成于装配好的左铸型芯100和右铸型芯101的外表面上，以便形成泵壳300。

图7是图5所示的第一次铸型芯102的左铸型100的剖视图。也就是图7表示构成泵壳300内部的流道的形状和连接关系。

在图7中，输入热水的入口105在右侧，上部与入口105相连的蜗室107位于中心部分。为使热水易于流动的螺旋槽106制作在蜗室107的侧壁上。排出热水的出口103制作在螺旋槽106的尾部。蜗室107用作使热水的流动更平滑，并使总的规定的流量保持恒定不变。蜗室107的底部是敞开的，当泵壳300连接到泵休(未示出)上时，其与泵的内部相通。

图8是图6所示的泵壳300的剖视图。如图8所示，具有预定厚度的第二次铸造坯200射压造型到左铸型100的外表面上，换句话说，第二铸造坯200制作在左铸型芯100上，以此完成泵壳300的铸造加工。

图9表示本发明的第一实施例，图中示出了具有突起113的第一铸型芯装入第二金属铸型模130内的状态。如图9所示，第二金属铸型模130加工成能铸造出泵壳300的外部形状，其内部制成可插入一对彼此啮合装配在一起的左铸型100和右铸型101。

在第二金属铸型模130和第一次铸型芯100和101之间形成规定的间隙，用于供给第二次铸型坯200的液态金属。从第一次铸型芯100和101的外表面制有多个指向第二金属铸型模130的突起结构113。

供给液态金属到间隙137内的内浇口132设在第二金属铸型模130内。内浇口132的数量视泵壳300的大小和注射条件可以为一个或至少二个。

当在左，右铸型芯100和101装入第二金属铸型模130的里面之后并浇注第二次铸造坯200的液态金属时，左、右铸型100和101易于因浇入的液态金属而摆动，为防止摇动，在左、右铸型100和101的里面并在内烧口132的背面固定一块辅助金属铸型模134。

图10是本发明的第二实施例，是表示具有凹槽145的第一铸型芯100和101装入第二金属铸型模130内的状态。如图10所示，第二金属铸型模130和辅助金属铸型模134除在左、右铸型芯100和101的外表面上没有突起结构113(但有多个凹槽145)之外，其余与图9所示的相同。凹槽145用于接受沿其流动的液态金属，使第二次铸型坯200易于熔接到第一铸型芯102上。

图11表示与图9A部分有关的放大剖视图。如图11所示，左铸型芯100在与右铸型芯101相接触的部分上制有定位凹槽111；在右铸型101的对应部分上制有定位凸起109。定位凸起109和定位凹槽111彼此无间隙的紧密接合在一起，阻止液态金属侵入第一铸型芯102的里面。

图12表示图10凹槽部分的放大剖视图。这里凹槽145的加工预定深度控制在不贯穿第一铸型芯102的壁厚的范围之内。凹槽145均分布在第一铸型芯102的整个外表面上，若需要，也可以在第一铸型芯102的外表面上制作突起结构113。

在上文所述的本发明的泵壳及其制造方法中，制作第一金属铸型模，用第一金属铸型模射压造型出一对左铸型芯100和右铸型芯101。左铸型芯100和右铸型型101通过使定位槽111、与定位凸起109相啮合装配在一起，然后插装在第二金属铸型模130的里面，再将辅助金属铸型模134固定到第一铸型芯102的里面。这样，一旦通过内浇口132浇注液态金属，并当被浇注的液态金属完全充满了第二金属铸型模130和第一铸型芯102之间的间隙时，液态金属即凝固。这时，辅助金属铸型模134可阻止第一铸型芯102由于液态金属的压力作用产生的浮动。

当第二铸型坯200凝固变硬，将辅助金属铸型模134分离则泵壳300就可从第二金属铸型模130的里面脱离并由此得到了泵壳300。

同时，在第二次铸造时，被浇注的液态金属材料与第一铸型芯102号相同的，因而提高了第一铸型芯102与第二铸造坯200之间的亲合力。

因此，按照上述本发明提供的泵壳及其制造方法，在第二铸造坯铸造过程中，能够防止由浇注的液态金属压力引起的第一铸型芯的摇动，同时阻止被浇注的液体侵入第一铸型芯的内部。

此外，为了能够进行快速批量生产并减少加工困难，用于进口或侧凹的型芯加工和将其取出步骤也省去了，以便使质量恒定、减少次品，进而降低制造成本。

本发明已经结合具体实施例进行了具体说明，熟知这种技术的人员可以理解：其各种变型及其可以实现的细节均不脱离如所申请的权利要求所限定的本发明的构思和范围。

Claims (7)

1．一种泵壳包括：

一个构成第一铸型芯一半的左铸型芯，其一侧设有输入流体的入口，一个在中心处与该入口相通的蜗室和一个与上述入口相对侧的用于排出上述流体的出口；

一个属于第一铸型芯另一半的右铸型芯，其与上述左铸型芯连成一体构成上述入口、出口和蜗室的内部空腔，和

注射成型在连成一体的左，右铸型芯外表面上的第二铸造坯。

2．按照权利要求1所述的泵壳，其中在上述蜗室的内壁上加工有使流体易于流动的与上述出口相连的螺旋槽。

3．按照权利要求1所述的泵壳，其中在上述第一铸型芯的外表面上制有若干个为防止在第二铸造坯注射成型过程中产生浮动的突起结构。

4．按照权利要求1所述的泵壳，其中在上述第一铸造芯的外表面上加工有若干个为使上述第二铸造坯的液态金属易于平滑熔接的凹槽。

5．按照权利要求1所述的泵壳、其中在上述左、右铸型芯的连接部分上的一侧连接端制有定位突起，另一侧连接端制有与上述位突起相连接的定位槽，用于阻止上述第二铸造坯的液态金属侵入上述第一铸型芯中。

6．一种泵壳包括：

一个构成第一铸型芯一半的左铸型芯，其一侧制有输入流体的入口，一个在中心处与上述入口相通的蜗室和一个与上述入口相对侧的用于排出上述流体的出口；

一个为第一铸型芯另一半的右铸型芯，其与上述左铸型芯连成一体构成上述入口、出口和蜗室的内部空腔；

一个在上述蜗室的内壁上与上述出口相连的，为使上述流体易于流动的螺旋槽；

注射成型到上述连成一体的左、右铸型芯外表面上的第二铸造坯，

从上述第一铸型芯外表面伸出的、用于防止其在注射成型第二铸造坯的立程中浮动的若干个突起；

在上述第一铸型芯的外表面上制有若干个用于使上述第二铸造坯的液态金属易于流动的凹槽；

在上述左、右铸型芯的连接部分上的一侧连接端制有定位突起，用于阻止上述第二铸造坯的液态金属侵入上述第一铸型芯的内部；

另一连接端制有与上述定位突起配合在一起的定位槽。

7．一种制造泵壳的方法包括下列工艺步骤：

为注射成型第一铸型芯制备相应的金属铸型模，该第一铸型芯一侧具有输入流体的入口、在中心有与上述入口相通的蜗室和用于排出上述流体的，位于与上述入口侧相对的一侧的出口；

制备注射成型在上述第一铸型芯外表面上的第二铸造坯的金属铸型模；

铸造上述第一铸型芯；和

铸造上述第二铸造坯；

其中，制备上述第一铸型芯的金属铸型模的步骤包括下列步骤：

制备第一铸型芯的左铸型芯的金属铸型模；和

制备与上述左铸型芯连接在一起以形成含有入口，出口和蜗室的内部空腔的第一铸型芯另一半铸型芯的金属铸型模；

其中，铸造上述第二铸造坯的上述步骤包括下列步骤：

将上述左铸型芯与上述右铸型芯连成一体；

将上述连成一体的第一铸型芯装入到上述第二铸造坯的上述金属铸型模内；和

对上述第二铸造坯的金属铸型模的里面和第一铸型芯之间的间隙进行注射。

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