CN117161358B - 一种叶轮的铸造装置及其铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种叶轮的铸造装置及其铸造工艺。包括机架、储存铸造熔液的坩锅、加热铸造熔液的加热装置、铸造叶轮的成型模具和驱动所述成型模具的第一动力装置；所述加热装置围绕所述坩锅设置在所述机架上；所述成型模具连通所述坩锅；所述坩锅连通压力源；所述第一动力装置的驱动端旋转并限制所述成型模具，对所述成型模具的旋转工况进行控制。解决了现有方案中当惰性气体产生的推力不足或是叶轮的叶片形状复杂，导致铸造熔液无法注满成型模具内，使得铸造的叶轮叶片位置会产生气孔的缺陷的问题。

Description

一种叶轮的铸造装置及其铸造工艺

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种叶轮的铸造装置及其铸造工艺。

背景技术

叶轮是增压器的关键零件之一，高质量的叶轮对铸造的要求较高。传统的叶轮的铸造方式采用的是：将成型模具置于坩锅上，通过液压缸驱动端接触并限制成型模具，坩锅内通入惰性气体，铸造熔液进入成型模具，铸造熔液填充满成型模具完成铸造。这是通过惰性气体产生的较大推力，将铸造熔液推入成型模具。当惰性气体产生的推力不足或是叶轮的叶片形状复杂，导致铸造熔液无法注满成型模具内，使得铸造的叶轮叶片位置会产生气孔的缺陷。如何解决这个问题变得至关重要。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种叶轮的铸造装置及其铸造工艺，以解决现有技术中当惰性气体产生的推力不足或是叶轮的叶片形状复杂，导致铸造熔液无法注满成型模具内，使得铸造的叶轮叶片位置会产生气孔的缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种叶轮的铸造装置；

包括机架、储存铸造熔液的坩锅、加热铸造熔液的加热装置、铸造叶轮的成型模具和驱动所述成型模具的第一动力装置；所述加热装置围绕所述坩锅设置在所述机架上；所述成型模具连通所述坩锅；所述坩锅连通压力源；所述第一动力装置的驱动端旋转并限制所述成型模具，对所述成型模具的旋转工况进行控制。

进一步的技术方案为：所述坩锅包括第一锅体、设置在所述第一锅体上的第二锅体、盖合在所述第二锅体上的盖体和输送铸造熔液的内筒；所述第一锅体和所述第二锅体相互连通；所述内筒设置在所述盖体上并连通所述成型模具。

进一步的技术方案为：所述加热装置包括加热第一锅体内铸造熔液的第一加热管和加热内筒内铸造熔液的第二加热管；所述第一加热管围绕所述第一锅体设置；所述第二加热管围绕所述第二锅体设置。

进一步的技术方案为：所述盖体上设置开闭块和第二动力装置；所述开闭块内滑动设置有开闭件；所述开闭块分别连通所述成型模具和所述内筒；所述第二动力装置驱动所述开闭件移动，所述开闭件将所述开闭块内打开或关闭。

进一步的技术方案为：所述开闭块上围绕所述成型模具旋转设置第一轮体；所述第一轮体相互间隔滚动支撑所述成型模具；所述盖体设置有滚压所述成型模具的第二轮体和驱动所述第二轮体的第三动力装置；所述第二轮体旋转设置在所述第三动力装置的驱动端。

进一步的技术方案为：围绕所述成型模具开设有模具槽；所述第一动力装置驱动端设置有下压块；所述下压块上设置有导向件；所述第一动力装置的驱动端靠近所述成型模具时，所述导向件沿所述模具槽移动并带动所述成型模具旋转。

进一步的技术方案为：所述模具槽包括倾斜围绕所述成型模具开设的第一槽段和竖直开设在所述成型模具上的第二槽段；所述导向件沿所述第一槽段移动时，带动所述成型模具旋转；所述导向件沿所述第二槽段移动时，所述成型模具停止旋转。

一种叶轮的铸造工艺；

当叶轮的铸造装置工作时，叶轮的铸造工艺包括如下步骤：

步骤1、对叶轮进行建模得到建模数据，确定铸造熔液的注入量和成型模具内的尺寸形状；

步骤2、模拟成型模具旋转时，铸造熔液飞溅的路径，得到路径数据；模拟第一动力装置限制成型模具时，铸造熔液的注入量，得到注入数据；

步骤3、根据路径数据确定第一槽段的倾斜角度和长度，并确定第一槽段和第二槽段的组合方式，完成成型模具的加工；

步骤4、根据注入数据确定压力源的注入量；

步骤5、加热装置加热坩锅内铸造熔液；压力源注入坩锅内并推动铸造熔液进入成型模具，第一动力装置旋转并限制成型模具；将成型模具取下并将成品取出；

步骤6、检测成品，判断成品是否存在缺陷，根据结果判断是否调整压力源的注入量。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：（1）由于叶轮表面形状不规则，铸造熔液注入成型模具内时，叶轮表面形状较为复杂的位置，无法完全注入铸造熔液，导致铸造的叶轮形状较为复杂的位置会出现缺陷；通过第一动力装置带动成型模具旋转，使得铸造熔液在成型模具内飞溅，铸造熔液飞溅到叶轮形状较为复杂的位置，完成对该位置的注入，从而消除了叶轮的缺陷；（2）铸造原料进入坩锅内后会逐渐下沉，此时第一加热管完成对铸造原料的加热熔化形成铸造熔液；铸造熔液的流动性是通过第二加热管来进行保证；坩锅内通入惰性气体后，坩锅内铸造熔液的液面逐渐下降，铸造熔液进入内筒内，第二加热管通过加热内筒完成对铸造熔液的加热，之后铸造熔液进入成型模具内；通过将第二加热管置于坩锅外侧，避免铸造熔液和第二加热管发生接触，从而影响第二加热管的加热性能；同时也避免惰性气体接触第二加热管造成降温，从而影响内筒内铸造熔液的加热；（3）需要坩锅内先通入惰性气体，铸造熔液持续的进入成型模具内，第一动力装置带动成型模具旋转后再接触成型模具完成铸造；由于第二加热管是加热内筒的，为了避免内筒的热量影响成型模具内成品，铸造熔液在完全注入成型模具后将开闭块关闭；（4）通过第一轮体从下方滚动支撑成型模具，第二轮体从上方滚压成型模具，再通过第一斜面和第二斜面相互贴合，第二轮体对成型模具形成位置的限制，保证了成型模具可以平稳的旋转；（5）通过对模具槽中第一槽段和第二槽段进行不同情况的组合，使得导向件沿模具槽移动时，带动成型模具以不同的速度旋转，使得铸造熔液可以注入不同倾斜角度的叶轮的叶片位置，使得铸造熔液注入时并不会产生气泡，铸造后叶轮表面和内部并不会产生气孔。

附图说明

图1示出了本发明第一实施例叶轮的铸造装置的结构示意图。

图2示出了本发明第一实施例坩锅的结构示意图。

图3示出了本发明第一实施例成型模具和开闭块位置的结构示意图。

图4示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第一组合情况的成型模具外表面的展开示意图。

图5示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第二组合情况的成型模具外表面的展开示意图。

图6示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第三组合情况的成型模具外表面的展开示意图。

图7示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第四组合情况的成型模具外表面的展开示意图。

图8示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第五组合情况的成型模具外表面的展开示意图。

附图中标记：1、机架；2、坩锅；21、第一锅体；22、第二锅体；23、盖体；24、内筒；3、加热装置；31、第一加热管；32、第二加热管；4、成型模具；41、模具槽；42、第一槽段；43、第二槽段；44、模具边；441、第一斜面；5、第一动力装置；51、下压块；52、导向件；6、开闭块；61、开闭件；62、第二动力装置；63、第一轮体；64、第二轮体；641、第二斜面；65、第三动力装置；66、滚压支架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

第一实施例：

图1示出了本发明第一实施例叶轮的铸造装置的结构示意图。图2示出了本发明第一实施例坩锅的结构示意图。图3示出了本发明第一实施例成型模具和开闭块位置的结构示意图。结合图1-图3所示，本发明公开了一种叶轮的铸造装置。

叶轮的铸造装置包括机架1、储存铸造熔液的坩锅2、加热铸造熔液的加热装置3、铸造叶轮的成型模具4和驱动成型模具4的第一动力装置5。加热装置3围绕坩锅2设置在机架1上。成型模具4连通坩锅2。坩锅2连通压力源。第一动力装置5的驱动端旋转并限制成型模具4，对成型模具4的旋转工况进行控制。

坩锅2上下方向设置在机架1的下端。加热装置3接触坩锅2的外表面。成型模具4旋转设置在坩锅2的上端。第一动力装置5上下方向设置在机架1的上端。优选的，第一动力装置5为液压缸。优选的，压力源为惰性气体源。

加热装置3加热坩锅2内铸造熔液，惰性气体进入坩锅2内，惰性气体推动铸造熔液进入成型模具4，第一动力装置5的驱动端向下移动靠近成型模具4，第一动力装置5带动成型模具4旋转后并接触限制成型模具4。成型模具4旋转时，铸造熔液在成型模具4旋转惯性的作用下，铸造熔液飞溅到成型模具4的内壁。第一动力装置5接触成型模具4上端时，惰性气体推动铸造熔液注入成型模具4内，铸造熔液的液面逐渐上升，直至完全注入成型模具4完成铸造。

由于叶轮表面形状不规则，铸造熔液注入成型模具4内时，叶轮表面形状较为复杂的位置，无法完全注入铸造熔液，导致铸造的叶轮形状较为复杂的位置会出现缺陷。通过第一动力装置5带动成型模具4旋转，使得铸造熔液在成型模具4内飞溅，铸造熔液飞溅到叶轮形状较为复杂的位置，完成对该位置的注入，从而消除了叶轮的缺陷。

坩锅2包括第一锅体21、设置在第一锅体21上的第二锅体22、盖合在第二锅体22上的盖体23和输送铸造熔液的内筒24。第一锅体21和第二锅体22相互连通。内筒24设置在盖体23上并连通成型模具4。

第一锅体21的材质为金属。第二锅体22的材质为陶瓷。内筒24的材质为金属。第二锅体22设置在第一锅体21的上方，盖体23盖合在第二锅体22的上方。内筒24上下方向设置在第一锅体21和第二锅体22内。成型模具4设置在盖体23上。

第一锅体21和第二锅体22之间通过连接环进行连接。连接环材质为金属。第二锅体22在烧制时，在第二锅体22的下端面形成凹槽。连接环置于凹槽内进行浇铸，之后将连接环和第一锅体21的上端进行焊接，完成第一锅体21和第二锅体22之间的连接。第二锅体22和盖体23之间也是通过连接环完成盖合时的密封固定，在第二锅体22的上端面形成同样的凹槽，连接环置于凹槽内进行浇铸，连接环和盖体23完成密封连接。

加热装置3包括加热第一锅体21内铸造熔液的第一加热管31和加热内筒24内铸造熔液的第二加热管32。第一加热管31围绕第一锅体21设置。第二加热管32围绕第二锅体22设置。

优选的，第一加热管31为电热管。优选的，第二加热管32为电磁感应加热管。第一加热管31通过支架安装在机架1上，第一加热管31的外表面贴合第一锅体21。

坩锅2内铸造熔液的液量在不断铸造后逐渐减少，会导致压力源需要通入的惰性气体逐渐增多。传统铸造时，压力源通入气体量往往需要设计的较大，使得铸造熔液注满成型模具4，同时随着坩锅2内铸造熔液的液量减少，压力源通入气体量会继续加大。但本申请中并不需要单次通入较大的气体量，同时也需要避免较大的通入气体量变化幅度，对铸造产生影响。所以本申请中会按照一定频率向坩锅2内加入铸造原料，来保证坩锅2内铸造熔液的液量的总体稳定。这样会导致同时时间内铸造熔液会夹杂固体的铸造原料，第一动力装置5会带动成型模具4旋转，会带动铸造熔液的飞溅，这对铸造熔液的流动性有一定的要求。

铸造原料进入坩锅2内后会逐渐下沉，此时第一加热管31完成对铸造原料的加热熔化形成铸造熔液。铸造熔液的流动性是通过第二加热管32来进行保证。坩锅2内通入惰性气体后，坩锅2内铸造熔液的液面逐渐下降，铸造熔液进入内筒24内，第二加热管32通过加热内筒24完成对铸造熔液的加热，之后铸造熔液进入成型模具4内。

通过将第二加热管32置于坩锅2外侧，避免铸造熔液和第二加热管32发生接触，从而影响第二加热管32的加热性能。同时也避免惰性气体接触第二加热管32造成降温，从而影响内筒24内铸造熔液的加热。

盖体23上设置开闭块6和第二动力装置62。开闭块6内滑动设置有开闭件61。开闭块6分别连通成型模具4和内筒24。第二动力装置62驱动开闭件61移动，开闭件61将开闭块6内打开或关闭。

内筒24穿过盖体23后连通开闭块6的下端。开闭件61水平设置在开闭块6内。优选的，第二动力装置62为气缸。开闭块6内形成有通道，通道下端连通内筒24，通道上端连通成型模具4。第二动力装置62驱动端伸出，驱动开闭件61移动将通道关闭。第二动力装置62驱动端收缩，驱动开闭件61移动复位将通道打开。

传统铸造时，第一动力装置需要先下压接触成型模具将其限制，之后坩锅内通入惰性气体，铸造熔液进入成型模具内完成铸造。本申请中，需要坩锅2内先通入惰性气体，铸造熔液持续的进入成型模具4内，第一动力装置5带动成型模具4旋转完成铸造。由于第二加热管32是加热内筒24的，为了避免内筒24的热量影响成型模具4内成品，铸造熔液在完全注入成型模具4后将开闭块6关闭。

开闭块6上围绕成型模具4旋转设置第一轮体63。第一轮体63相互间隔滚动支撑成型模具4。盖体23设置有滚压成型模具4的第二轮体64和驱动第二轮体64的第三动力装置65。第二轮体64旋转设置在第三动力装置65的驱动端。

围绕成型模具4设置有模具边44。第一轮体63滚动支撑模具边44的下表面。盖体23上设置有滚压支架66。优选的，第三动力装置65为气缸。第三动力装置65固定在滚压支架66上。围绕模具边44开设第一斜面441。围绕第二轮体64开设第二斜面641。第三动力装置65的驱动端伸出带动第二轮体64压紧模具边44，第一斜面441和第二斜面641相互贴合。

通过第一轮体63从下方滚动支撑成型模具4，第二轮体64从上方滚压成型模具4，再通过第一斜面441和第二斜面641相互贴合，第二轮体64对成型模具4形成位置的限制，保证了成型模具4可以平稳的旋转。

围绕成型模具4开设有模具槽41。第一动力装置5驱动端设置有下压块51。下压块51上设置有导向件52。第一动力装置5的驱动端靠近成型模具4时，导向件52沿模具槽41移动并带动成型模具4旋转。

下压块51水平设置在第一动力装置5的驱动端。导向件52上下方向设置在下压块51的边缘。模具槽41开设在成型模具4的外表面。第一动力装置5驱动端伸出时，下压块51的下端置于模具槽41内并沿模具槽41移动，下压块51带动成型模具4转动。当下压块51移动杆至模具槽41极限位置时，下压块51接触成型模具4完成对成型模具4的限制。

模具槽41包括倾斜围绕成型模具4开设的第一槽段42和竖直开设在成型模具4上的第二槽段43。导向件52沿第一槽段42移动时，带动成型模具4旋转。导向件52沿第二槽段43移动时，成型模具4停止旋转。

第一槽段42和第二槽段43的数量根据实际铸造情况确定。第一槽段42和第二槽段43之间的连通组合方式根据实际铸造情况确定。

当第一槽段42的倾斜角度越小，导向件52沿第二槽段43移动的路径越平缓。当第一槽段42的倾斜角度越大，导向件52沿第二槽段43移动的路径越陡峭。

图4示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第一组合情况的成型模具外表面的展开示意图。图5示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第二组合情况的成型模具外表面的展开示意图。图6示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第三组合情况的成型模具外表面的展开示意图。图7示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第四组合情况的成型模具外表面的展开示意图。图8示出了本发明第一实施例第一槽段和第二槽段第五组合情况的成型模具外表面的展开示意图。结合图1-图6所示，

模具槽41中第一槽段42和第二槽段43的组合情况包括但不限于如下情况：

如图4所示，第一组合情况：模具槽41包括一组第一槽段42和一组第二槽段43。第二槽段43的上端连通第一槽段42的下端。导向件52沿第一槽段42移动时，完成对成型模具4的旋转。导向件52沿第二槽段43移动时，完成对成型模具4的限制。铸造完成时，导向件52可以沿模具槽41原路返回。

如图5所示，第二组合情况：进一步的，导向件52沿第一槽段42移动时，会造成成型模具4的反向旋转。除了原路返回之外还可以进行直接返回的方式，第二槽段43的上端向上延伸后连通成型模具4的上表面，导向件52沿第二槽段43的延伸方向移出，完成直接返回。

如图6所示，第三组合情况：模具槽41包括两组第一槽段42和一组第二槽段43。第二组第一槽段42的上端连通第一组第一槽段42的下端，第二槽段43的上端连通第二组第一槽段42的下端。两组第一槽段42的倾斜角度可以相同也可以存在差异。当两组第一槽段42的倾斜角度存在差异时，导向件52沿不同组第一槽段42移动时，完成对成型模具4的不同旋转速度。铸造完成时，导向件52可以沿模具槽41原路返回。

如图7所示，第四组合情况：进一步的，导向件52沿第一槽段42移动时，会造成成型模具4的反向旋转。除了原路返回之外还可以进行直接返回的方式，导向件52沿第二槽段43的延伸方向移出，完成直接返回。

如图8所示，第五组合情况：模具槽41包括两组第一槽段42和两组第二槽段43。第一组第二槽段43的中间位置连通第一组第一槽段42的下端，第一组第二槽段43的上端连通第二组第一槽段42的上端，第二组第一槽段42的下端连通第二组第二槽段43的上端。两组第一槽段42的倾斜角度可以相同也可以存在差异。当两组第一槽段42的倾斜角度存在差异时，导向件52沿不同组第一槽段42移动时，完成对成型模具4的不同旋转速度。

铸造完成时，导向件52无法沿模具槽41原路返回，但可以进行直接返回的方式，导向件52沿第二组第二槽段43的延伸方向移出，完成直接返回。

第一组合情况和第二组合情况中，叶轮的叶片的倾斜越平缓，第一槽段42的倾斜夹角越小。导向件52此时沿第一槽段42移动，成型模具4的旋转速度较为缓慢，铸造熔液可以顺畅的飞溅到叶轮的叶片位置。

若是第一槽段42的倾斜夹角较大，会使得成型模具4的旋转速度较快，铸造熔液可以快速的飞溅到叶轮的叶片位置，但铸造熔液此时飞溅速度较快，铸造熔液接触叶轮的叶片位置会产生溅射，并不利于铸造熔液注入叶轮的叶片位置。

第三组合情况和第四组合情况中，叶轮的叶片的倾斜会存在平缓或陡峭的变化，这就会使得叶轮的叶片的宽度变宽，第一槽段42的倾斜夹角也存在变化，以应对叶轮的叶片的倾斜变化。当叶轮的叶片的倾斜为先平缓后陡峭时，则第一槽段42的倾斜夹角先小后大。

导向件52此时先沿倾斜夹角小的第一槽段42移动，成型模具4的旋转速度较为缓慢，铸造熔液可以顺畅的飞溅到叶轮的叶片平缓位置。导向件52之后沿倾斜夹角大的第一槽段42移动，成型模具4的旋转速度较快，铸造熔液可以快速的飞溅到叶轮的叶片陡峭位置。

第五组合情况中，叶轮的叶片的倾斜越陡峭，第一槽段42的倾斜夹角越大。导向件52此时沿第一槽段42移动，成型模具4的旋转速度较快，铸造熔液可以快速的飞溅到叶轮的叶片位置。

若是第一槽段42的倾斜夹角较小，会使得成型模具4的旋转速度较慢，铸造熔液无法飞溅到叶轮的叶片位置，叶轮的叶片位置较为陡峭，成型模具4旋转时无法产生足够的力带动铸造熔液注入叶轮的叶片位置。

第五组合情况中第一槽段42有两组，那是叶轮的叶片的倾斜较为陡峭，成型模具4第一次旋转时，铸造熔液注入叶轮的叶片位置后，铸造熔液会发生回落。通过成型模具4的第二次旋转，使得铸造熔液完全注入叶轮的叶片位置，并且铸造熔液并不会发生回落。

本申请所描述的飞溅为，铸造熔液沿较窄的路径顺畅流动到一定位置，并进行聚积。溅射为铸造熔液以较快速度接触到一定位置后，呈珠状散开。

通过对模具槽41中第一槽段42和第二槽段43进行不同情况的组合，使得导向件52沿模具槽41移动时，带动成型模具4以不同的速度旋转，使得铸造熔液可以注入不同倾斜角度的叶轮的叶片位置，使得铸造熔液注入时并不会产生气泡，铸造后叶轮表面和内部并不会产生气孔。

第二实施例：

叶轮的铸造工艺，当叶轮的铸造装置工作时，叶轮的铸造工艺包括如下步骤：

步骤1、对叶轮进行建模得到建模数据，确定铸造熔液的注入量和成型模具4内的尺寸形状。

步骤2、模拟成型模具4旋转时，铸造熔液飞溅的路径，得到路径数据。模拟第一动力装置5限制成型模具4时，铸造熔液的注入量，得到注入数据。

步骤3、根据路径数据确定第一槽段42的倾斜角度和长度，并确定第一槽段42和第二槽段43的组合方式，完成成型模具4的加工。

步骤4、根据注入数据确定压力源的注入量。

步骤5、加热装置3加热坩锅2内铸造熔液。压力源注入坩锅2内并推动铸造熔液进入成型模具4，第一动力装置5旋转并限制成型模具4。将成型模具4取下并将成品取出。

步骤6、检测成品，判断成品是否存在缺陷，根据结果判断是否调整压力源的注入量。

步骤1中通过建模可以得知叶轮的外观形状和尺寸，从而确定叶轮中叶片的倾斜程度、叶片的宽度和叶片的形状。通过建模数据中叶轮的外观形状和尺寸数据，可以确定叶轮铸造时所需要的铸造熔液的熔液量。再根据建模数据中叶轮的外观形状和尺寸数据，确定成型模具4内的尺寸形状，从而完成成型模具4的加工。

由于叶轮中叶片的形状较为特殊，叶片的宽度存在长度区别，叶片的倾斜程度也存在差异。步骤2中通过模拟铸造熔液飞溅的路径，判断成型模具4在何种旋转速度下，铸造熔液可以飞溅注入叶片的位置。由于此时叶片的位置已经完成注入，还需要对叶轮的其他位置注入铸造熔液。

步骤3中当叶轮的叶片的倾斜较为平缓，第一槽段42和第二槽段43则按照第一组合情况或第二组合情况进行组合。当叶轮的叶片的宽度较宽，第一槽段42和第二槽段43则按照第三组合情况或第四组合情况进行组合。当叶轮的叶片的倾斜较为陡峭，第一槽段42和第二槽段43则按照第五组合情况进行组合。当确定好第一槽段42和第二槽段43按照何种方式组合后，就可以完成成型模具4的加工。

步骤4中需要了解坩锅2内容量、坩锅2内铸造熔液的熔液量、内筒24的直径。根据叶轮的其他位置需要注入的铸造熔液的熔液量，推断出坩锅2内惰性气体的注入量。

步骤5中在坩锅2内加入铸造原料，第一加热管31加热坩锅2内铸造原料，铸造原料熔化为铸造熔液。惰性气体注入坩锅2内并推动铸造熔液进入内筒24，第二加热管32加热内筒24内铸造熔液，铸造熔液之后进入成型模具4，铸造熔液完成第一次注入。

第一动力装置5的驱动端伸出靠近成型模具4，导向件52沿第一槽段42移动，导向件52带动成型模具4旋转，铸造熔液沿成型模具4内飞溅，铸造熔液飞溅注入叶轮的叶片位置。导向件52沿第二槽段43移动，下压块51接触成型模具4，惰性气体继续注入坩锅2内，铸造熔液注入成型模具4，铸造熔液完成第二次注入，完成铸造，第二动力装置62驱动开闭件61移动，开闭件61将开闭块6内关闭。第一动力装置5的驱动端收缩远离成型模具4，导向件52完成返回。将成型模具4从开闭块6上取下，将成型模具4打开将叶轮成品取出。

叶轮成品取出后进行检测，若是叶轮成品表面或是内部出现气孔等缺陷，则成型模具4内铸造熔液的熔液量无法满足铸造要求。通过调整惰性气体的注入量，而调整成型模具4内铸造熔液的熔液量。当叶轮的叶片位置出现缺陷，则增加第一次注入时的铸造熔液的熔液量。当叶轮的其他位置出现缺陷，则增加第二次注入时的铸造熔液的熔液量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种叶轮的铸造装置，其特征在于：包括机架（1）、储存铸造熔液的坩锅（2）、加热铸造熔液的加热装置（3）、铸造叶轮的成型模具（4）和驱动所述成型模具（4）的第一动力装置（5）；所述加热装置（3）围绕所述坩锅（2）设置在所述机架（1）上；所述成型模具（4）连通所述坩锅（2）；所述坩锅（2）连通压力源；所述第一动力装置（5）的驱动端旋转并限制所述成型模具（4），对所述成型模具（4）的旋转工况进行控制；

围绕所述成型模具（4）开设有模具槽（41）；所述第一动力装置（5）驱动端设置有下压块（51）；所述下压块（51）上设置有导向件（52）；所述第一动力装置（5）的驱动端靠近所述成型模具（4）时，所述导向件（52）沿所述模具槽（41）移动并带动所述成型模具（4）旋转；

所述模具槽（41）包括倾斜围绕所述成型模具（4）开设的第一槽段（42）和竖直开设在所述成型模具（4）上的第二槽段（43）；所述导向件（52）沿所述第一槽段（42）移动时，带动所述成型模具（4）旋转；所述导向件（52）沿所述第二槽段（43）移动时，所述成型模具（4）停止旋转；

所述坩锅（2）包括第一锅体（21）、设置在所述第一锅体（21）上的第二锅体（22）、盖合在所述第二锅体（22）上的盖体（23）和输送铸造熔液的内筒（24）；所述第一锅体（21）和所述第二锅体（22）相互连通；所述内筒（24）设置在所述盖体（23）上并连通所述成型模具（4）；

所述加热装置（3）包括加热第一锅体（21）内铸造熔液的第一加热管（31）和加热内筒（24）内铸造熔液的第二加热管（32）；所述第一加热管（31）围绕所述第一锅体（21）设置；所述第二加热管（32）围绕所述第二锅体（22）设置；

第一锅体（21）的材质为金属；第二锅体（22）的材质为陶瓷；内筒（24）的材质为金属；第一加热管（31）为电热管；第二加热管（32）为电磁感应加热管。

2.如权利要求1所述的叶轮的铸造装置，其特征在于：所述盖体（23）上设置开闭块（6）和第二动力装置（62）；所述开闭块（6）内滑动设置有开闭件（61）；所述开闭块（6）分别连通所述成型模具（4）和所述内筒（24）；所述第二动力装置（62）驱动所述开闭件（61）移动，所述开闭件（61）将所述开闭块（6）内打开或关闭。

3.如权利要求2所述的叶轮的铸造装置，其特征在于：所述开闭块（6）上围绕所述成型模具（4）旋转设置第一轮体（63）；所述第一轮体（63）相互间隔滚动支撑所述成型模具（4）；所述盖体（23）设置有滚压所述成型模具（4）的第二轮体（64）和驱动所述第二轮体（64）的第三动力装置（65）；所述第二轮体（64）旋转设置在所述第三动力装置（65）的驱动端。

4.一种叶轮的铸造工艺，应用如权利要求1所述的叶轮的铸造装置，其特征在于，当叶轮的铸造装置工作时，叶轮的铸造工艺包括如下步骤：

步骤1、对叶轮进行建模得到建模数据，确定铸造熔液的注入量和成型模具（4）内的尺寸形状；

步骤2、模拟成型模具（4）旋转时，铸造熔液飞溅的路径，得到路径数据；模拟第一动力装置（5）限制成型模具（4）时，铸造熔液的注入量，得到注入数据；

步骤3、根据路径数据确定第一槽段（42）的倾斜角度和长度，并确定第一槽段（42）和第二槽段（43）的组合方式，完成成型模具（4）的加工；

步骤4、根据注入数据确定压力源的注入量；

步骤5、加热装置（3）加热坩锅（2）内铸造熔液；压力源注入坩锅（2）内并推动铸造熔液进入成型模具（4），第一动力装置（5）旋转并限制成型模具（4）；将成型模具（4）取下并将成品取出；

步骤6、检测成品，判断成品是否存在缺陷，根据结果判断是否调整压力源的注入量。