專(zhuān)利名稱：精密鑄造中大型葉輪加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特定金屬物品的加工，具體說(shuō)涉及一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝。
背景技術(shù)：
隨著大型裝備的普及和核電事業(yè)的發(fā)展，中大型葉輪的使用越來(lái)越為泛，葉輪的形狀也越來(lái)越復(fù)雜，中大型葉輪是指重量在150kg-1000kg，直徑為700mm-1500mm的葉輪。為獲得更佳的流體力學(xué)性能，中大型葉輪的尺寸精度和表面粗糙度的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的精密鑄造加工工藝為首先使用塑料泡沫作為模型，將澆注系統(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模粘接于一體，形成模組；之后在該模組外表面涂覆若干層耐火材料進(jìn)行制殼，并將其通過(guò)焙燒爐進(jìn)行焙燒，使?jié)沧⑾到y(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模燒失，形成帶有型腔的薄殼；最后進(jìn)行高溫金屬熔液澆注。由于受尺寸大小的限制，用消失模工藝生產(chǎn)稍大的葉輪總是受到冷隔、裂紋等、鑄造缺陷困擾，同時(shí)給工人操作帶來(lái)了相當(dāng)大的工作量。而傳統(tǒng)的樹(shù)脂砂鑄造工藝，鑄件精度成了最大的心病。大多數(shù)鑄造廠生產(chǎn)大型葉輪都是通過(guò)樹(shù)脂生產(chǎn)，后序經(jīng)過(guò)反復(fù)精整打磨、尺寸多次返修，才能夠得到合格的鑄件，浪費(fèi)了大量的人力、物力，同時(shí)也迫使生產(chǎn)周期大大加長(zhǎng)。盡管如此，葉輪的表面粗糙度仍不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其既可以保證鑄件的尺寸精度和良好的表面光潔度，鑄件無(wú)冷隔和裂紋，也大大減少了鑄件精整工作量，降低了生產(chǎn)成本，縮短工作周期、提高了鑄件質(zhì)量的穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)上述方案，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其包括以下步驟(I)使用塑料泡沫作為模型，將澆注系統(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模粘接于一體，形成模組，然后在模組外表面涂覆若干層耐火材料進(jìn)行制殼，之后經(jīng)焙燒爐焙燒，使?jié)沧⑾到y(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模燒失，形成帶有型腔的陶瓷薄殼；將上述制得的薄殼放入砂箱內(nèi)，薄殼外壁到砂箱內(nèi)腔壁的最小距離為40_50mm，使薄殼上的澆口杯高出砂箱40-70mm，在砂箱和薄殼之間的空隙填充樹(shù)脂砂，邊填充樹(shù)脂砂邊震動(dòng)砂箱，直至填滿沙箱；(3)將步驟(2)中的砂箱加熱至350_500°C ；(4)最后采用漏包澆注方式進(jìn)行金屬熔液的澆注。本發(fā)明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其中所述步驟(I)中的涂覆4-6層耐火材料進(jìn)行制殼，之后燒失澆注系統(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模后得到的帶有型腔的陶瓷薄殼厚度為5-8mm。本發(fā)明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其中所述步驟(2)中所得砂箱放置于托板上，所述托板架設(shè)于加熱爐內(nèi)進(jìn)行步驟(3)的加熱。采用上述方案后，本發(fā)明精密鑄造中大型葉輪加工工藝通過(guò)用消失模精密鑄造工藝加工制出薄殼，該消失模所用的塑料泡沫密度低，可減輕操作工勞動(dòng)強(qiáng)度，且塑料泡沫成型后不變形，而且通過(guò)消失模精密鑄造工藝加工出的產(chǎn)品尺寸精度高，鑄件表面光潔；再通過(guò)樹(shù)脂砂鑄造工藝在制出的薄殼外表面加固樹(shù)脂砂，可減少制殼時(shí)涂覆的耐火材料層數(shù)，節(jié)省昂貴的制殼材料，縮短了制殼周期，通過(guò)樹(shù)脂砂加固后又高溫加熱的薄殼，在澆注金屬熔液時(shí)可消除冷隔、裂紋等缺陷，提高了葉輪鑄件質(zhì)量的合格率，其也大大減少了鑄件精整工作量，降低了生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明中大型葉輪的模組結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明精密鑄造中大型葉輪的薄殼與砂箱放入加熱爐內(nèi)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，包括以下步驟(I)結(jié)合圖I所示，使用塑料泡沫作為模型，將左澆注系統(tǒng)泡沫模I、右澆注系統(tǒng)泡沫模2和位于左澆注系統(tǒng)泡沫模I、右澆注系統(tǒng)泡沫模2之間的鑄件泡沫模3粘接于一體，形成模組，然后在該模組外表面涂覆4-6層耐火材料進(jìn)行制殼，將涂覆完耐火材料的模組通過(guò)焙燒爐進(jìn)行焙燒，使左澆注系統(tǒng)泡沫模I、右澆注系統(tǒng)泡沫模2和鑄件泡沫模3燒失掉，參考圖2所示，獲得帶有型腔的葉輪精鑄白色陶瓷薄殼4，該薄殼4的厚度為5-8mm ；(2)結(jié)合圖2所示，將步驟(I)制得的薄殼4放入砂箱5內(nèi)，使薄殼4的外壁到砂箱內(nèi)腔壁之間的最小距離為40-50mm，使薄殼4上的第一澆口杯6和第二澆口杯7均高出砂箱5的尺寸為40-70_，在砂箱5和薄殼4之間的空隙處填充樹(shù)脂砂8，邊填充樹(shù)脂砂8邊震實(shí)砂箱5，直至填滿砂箱5 ；(3)將步驟⑵中內(nèi)腔填充樹(shù)脂砂8和薄殼4的樹(shù)脂砂箱5放在托板9上，再通過(guò)托板9架在加熱爐10內(nèi)，使加熱爐10加熱至350-500°C ；(4)最后采用漏包澆注方式進(jìn)行金屬熔液的澆注，漏包澆注即包底有一個(gè)底閥，包口始終保持原有的向上姿態(tài)，可以有效防止金屬夜紊流，打開(kāi)底閥即可使包內(nèi)液態(tài)金屬平穩(wěn)快速的流出至薄殼內(nèi)，即保證了金屬液的純凈度，同時(shí)也提供了澆注葉輪所需要的壓力。本發(fā)明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，步驟(I)用消失模精密鑄造工藝加工制出薄殼4，該消失模所用的塑料泡沫密度低，可減輕操作工勞動(dòng)強(qiáng)度，且塑料泡沫成型后不變形，而且通過(guò)消失模精密鑄造工藝加工出的產(chǎn)品可以保證尺寸精度，和良好的鑄件表面光潔度；再通過(guò)樹(shù)脂砂鑄造工藝在制出的薄殼4外表面加固樹(shù)脂砂8，可減少制殼時(shí)涂覆的耐火材料層數(shù)，節(jié)省昂貴的制殼材料，縮短了制殼周期，通過(guò)樹(shù)脂砂8加固后又高溫加熱的薄殼4，在澆注金屬熔液時(shí)可消除冷隔、裂紋等缺陷，提高了葉輪鑄件質(zhì)量的合格率，其也大大減少了鑄件精整工作量，降低了生產(chǎn)成本。以上所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其特征在于其包括以下步驟 (1)使用塑料泡沫作為模型，將澆注系統(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模粘接于一體，形成模組，然后在模組外表面涂覆若干層耐火材料進(jìn)行制殼，之后經(jīng)焙燒爐焙燒，使?jié)沧⑾到y(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模燒失，形成帶有型腔的陶瓷薄殼； (2)將上述制得的薄殼放入砂箱內(nèi)，薄殼外壁到砂箱內(nèi)腔壁的最小距離為40-50mm，使薄殼上的澆口杯高出砂箱40-70mm，在砂箱和薄殼之間的空隙填充樹(shù)脂砂，邊填充樹(shù)脂砂邊震動(dòng)砂箱，直至填滿沙箱； (3)將步驟(2)中的砂箱加熱至350-500°C； (4)最后采用漏包澆注方式進(jìn)行金屬熔液的澆注。
2.如權(quán)利要求I所述的精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其特征在于所述步驟(I)中的涂覆4-6層耐火材料進(jìn)行制殼，之后燒失澆注系統(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模后得到的帶有型腔的陶瓷薄殼厚度為5-8mm。
3.如權(quán)利要求I所述的精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其特征在于所述步驟(2)中所得砂箱放置于托板上，所述托板架設(shè)于加熱爐內(nèi)進(jìn)行步驟(3)的加熱。
全文摘要
一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝，屬于特定金屬物品的加工技術(shù)領(lǐng)域，先使用塑料泡沫作為模型，將澆注系統(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模粘接于一體形成模組，然后在模組外表面涂覆若干層耐火材料，之后經(jīng)焙燒使?jié)沧⑾到y(tǒng)泡沫模和鑄件泡沫模燒失，形成帶有型腔的陶瓷薄殼；接著將制得的薄殼放入砂箱內(nèi)，使薄殼外壁到砂箱內(nèi)腔壁的最小距離為40-50mm，使薄殼上的澆口杯高出砂箱40-70mm，在砂箱和薄殼之間填充樹(shù)脂砂，邊填充邊震實(shí)砂箱，直至填滿砂箱；將上述砂箱加熱至350-500℃；最后采用漏包澆注金屬熔液。本發(fā)明既可保證鑄件尺寸精度和良好光潔度，鑄件無(wú)冷隔和裂紋，大大減少了鑄件精整工作量，降低了生產(chǎn)成本，縮短工作周期、提高了鑄件質(zhì)量的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B22C9/04GK102699279SQ20121022547
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者張傳書(shū), 張年玉, 張金波, 戴勇, 杜應(yīng)流, 林欣, 胡存友 申請(qǐng)人:安徽應(yīng)流鑄業(yè)有限公司