[实用新型]离心式后弯叶轮B样条叶型、失蜡精铸模

说明书

本实用新型涉及离心式压气机后弯叶轮B样条叶型与失腊精铸模。

离心式压气机后弯叶轮，主要用于内燃机增压器，由于叶轮的叶型有后弯角，可改善压气机性能，从而改善增压内燃机的经济性，是节能的有效措施。国外已于八十年代采用硅橡胶技术广泛生产后弯叶轮。但是目前国内硅橡胶技术尚存在问题，有待完善，而应用现有的失腊精密铸造工艺制造后弯叶轮，受到后弯叶轮后弯角影响拔模的限制。

过去叶轮模具上的叶型曲面，多是根据设计参数直接加工而成，它是由X－Y平面上的曲线沿Z轴相叠而成，该曲面称叶型，因此在Z方向上叶型是不光滑的，它对叶轮叶型的强度及空气动力学性能有影响。

我们检索到一种离心式压气机工作轮（CN1035166A）它的叶轮工作表面形成线大部分为双曲线，叶片是等长的，适于固定式离心压气机采用。

我们还检索到一种离心式风机叶轮成型模具（CN87212706U）它是一种组合模具，改进了手糊成型工艺，使整体叶轮铸造成为可能，但是未涉及到叶型，对较复杂叶型无法实施。

本实用新型的目的是针对国情，克服上述现有技术之不足，改进后弯叶轮模具设计，改进模具的叶型设计，从而使精密铸造工艺可制造高效后弯叶轮，模具叶型采用三维非均匀B样条曲面，提高了叶型强度及空气动力学性能，使叶轮效率大为提高。

本实用新型以下列方法实现：

离心式后弯叶轮B样条叶型失腊精铸模包括：带有叶轮轮毂的模块外套1，带有后弯叶型的若干块模块2，压紧大螺母3，带有后弯叶轮轮盘使模块定位的底盘4。模具由压紧大螺母3将模具外套1与底板4连为一体，从而保证了叶轮轮毂与轮盘及后弯叶型的同心度，并压紧了全部模块2。

其中模块2，是用一对母模（或两对，根据叶轮叶型而定）作为模具浇铸成型的。模块2设计为叶型的外子午流道，具有小的外延面，从而保证了自由拔模。母模上的叶型设计，对原叶轮给出的设计点，进行了非均匀B样条曲面造型，并进行了CAD／CAM（计算机辅助设计／计算机辅助制造）成套的程序处理，在多轴数控铣床上加工。

本实用新型与现有技术相比，有以下优点：可采用现有的失腊铸造工艺、设备制造后弯叶轮，这将促进内燃机增压、节能技术发展。模具叶型经过非均匀B样条曲面造型及加工，提高了后弯叶轮叶型的强度及空气动力学性能。

附图说明：

附图1为离心式后弯叶轮B样条叶型失腊精铸模剖面图

附图2为离心式后弯叶轮B样条叶型失腊精铸模母模上的曲面分布图

附图3为实施例SY－133选用的三维B样条曲面图

用本实用新型实施的SY－133后弯叶轮，其压气机最高效率为0.79，是国内其它方案尚未达到的。

模块（2）采用母模浇铸成型，比单个模块加工可节约成本。模具除模块（2）外，只有三件，使操作简便。母模上的曲面分布见附图2，其中：

（1）、长叶片主型面

（2）、短叶片主型面

（3）、长叶片进口零截面

（4）、短叶片进口零截面

（5）、毛胚直径余量面

（6）、毛胚外弧余量面

（7）、进口分型面

（8）、出口分型面

（9）、模块低弧余量面

（10）、模块外延面

（11）、小拼合面

SY－133后弯叶轮选用的三维B样条曲面见附图3。