[发明专利]一种制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造模具及其模具的使用方法，尤其是一种用于扩散器蜡件制作的精密铸造模具和使用模具进行蜡件制备的方法，属于精密铸造工艺技术领域。

背景技术

U型超高压螺旋增压扩散器，材料为奥氏体铸造不锈钢，是超高压U型多级螺旋增压装置的最为核心的产品，它是通过U型多级螺旋环绕逐渐压缩而产生高压的一种新型高压大流量泵。与一般的高压隔膜泵、柱塞泵不同，为适应这种高压大流量泵的使用需要，U型螺旋增压扩散器的产品结构设计独特，参见图1-图3。产品的工作压力大于3000Psi，叶轮叶片为该产品最核心的技术，叶轮为多条厚2mm的U型环状螺旋环绕叶片，扩散器内具有多条壁厚2mm的U型螺旋环绕组成的特殊的密闭水道，扩散器中心设置有中心孔。由于产品的形状复杂、结构特殊，整体尺寸精度需要控制在IT5-6级，采用熔模精密铸造来实现扩散器铸件的生产时，铸件蜡件的制作是首要步骤。但对具有U型螺旋环绕水道的于扩散器铸件来说，技术的复杂程度使U型螺旋环绕水道扩散器蜡件的制造很难实现，内部型腔在依靠使用水溶芯形成时，模具设计制造困难，制造周期长，并且水溶芯在墨迹中无法定位，厚度仅为2mm的水溶芯强度严重不足，在射蜡过程中容易造成叶片断裂，蜡件的形状、精度和质量难以达到使用要求，废品率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具及使用模具制作蜡件的方法，模具的定位准确；使用模具制作的扩散器蜡件形状尺寸精确，提高了生产效率，降低了生产成本。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具，它包括模座、曲面模座、第一活块、下模块、主芯和中芯，所述模座为由竖放的两侧板和一平放的底板组成的凹形块，底板的中心开设凹槽，所述曲面模座嵌装在凹槽内，曲面模座的中心设置通孔，所述通孔中插接用于形成扩散器蜡件中心孔的阶梯轴状的中芯，曲面模座的上端面圆周均布开设多个阶梯槽，所述阶梯槽由中心向外发散呈螺旋状环绕布置。

所述下模块的形状与扩散器铸件的叶片形状相对应，所述第一活块设置多块，其中一块第一活块分别靠接在下模块一叶片的侧端，下模块和第一活块均插设在阶梯槽的中部，第一活块的上部设置由多块水溶蜡组合而成的水溶芯，所述水溶芯的初始端插接在阶梯槽外缘，水溶芯的末端形成规则的锯齿圆，所述主芯为一倒扣在水溶芯上部的带凸台的法兰盘，主芯中心设置孔径大于中芯外径的圆孔，所述凸台的下端面开设多个圆周均布的螺旋槽，所述螺旋槽内嵌装多个第二活块，第二活块的末端在凸台的外周形成与水溶芯末端相对配合的锯齿面。

所述底板的上部由下至上依次放置有侧模板、上模板和上盖，所述侧模板、上模板和上盖两端与两侧板相抵接，侧模板和上模板中部设置有容纳第一活块、下模块、主芯和中芯的空腔。

上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具的进一步改进在于，所述曲面模座的通孔中插设连接套，所述连接套的外端面与下模块的叶片的内边缘相抵，连接套的内孔插接中芯。

上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具的进一步改进在于，模座的两侧板以中心为分界面，两边厚度不同，两侧板的相同厚度相对放置，形成两边宽度不相等的空腔。

上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具的进一步改进在于，侧模板包括大小不一的第一侧模板和第二侧模板，所述第一侧模板和第二侧模板分别对应放置在侧板形成的空腔内，第一侧模板和第二侧模板通过横穿设置的压紧螺栓固定连接。

上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具的进一步改进在于，上模板包括大小不一的第一上模板和第二上模板，所述第一上模板和第二上模板分别对应放置在侧板形成的空腔内，第一上模板和第二上模板通过横穿设置的压紧螺栓固定连接。

上述制作U型螺旋增压扩散器蜡件的模具的进一步改进在于，所述主芯的凸台下端面每个螺旋槽的外端均设置一凹坑，所述凹坑内放置用于固定第二活块的磁铁。

一种使用上述模具制作蜡件的方法，它包括以下步骤：

步骤a：制备水溶芯：利用水溶芯模具制造多个水溶芯3；

步骤b：组装模具：首先在模座1内放置曲面模座15，将第一活块5和下模块10分别放置到曲面模座15的阶梯槽中；固定好第一侧模板2和第二侧模板17；在曲面模座15的通孔中插装连接套14，将步骤a制得的水溶芯3组合放置在曲面模座15的阶梯槽外缘，固定第一上模板4和第二上模板16；将带有磁铁7和第二活块8的主芯9倒扣装入后，最后盖好上盖锁紧，模具组装完成；

步骤c：射蜡：将组装完成的模具移至射蜡机进行射蜡；