基于水泵叶轮模具的三维逆向建模研究

结合闭式叶轮铸造过程中叶轮关键零件叶片的成型方法及叶片成型模,通过合理的三维扫描检测方法,提取叶片模具的型面点云数据;然后在逆向软件中实现叶片模具点云数据的基准对齐,完成叶片工作面与背面曲线的提取;接着利用三维软件进行曲面重构,完成单个叶片的三维创建;最后通过其他组合模具进行尺寸测量,完成复杂闭式叶轮的逆向创建。     

带预复位机构的推管和摆块推件的叶轮压铸模

叶轮有8个叶片,叶片为薄且面积大的曲面,叶轮的轮毂对模具型芯包紧力较大,若推出机构不合理,容易引起工件变形甚至断裂,故采用8个摆块与1个推管的组合推件机构。分析了铸件的工艺性,论述了模具结构和工作过程。     

精铸离心泵叶轮铸件内腔表面缺陷的分析与改进

借助内窥镜,可快速地分析高精密叶轮铸件内腔铁豆缺陷的产生原因.通过改进尿素熔化装置,控制尿素液温度,有效地去除了尿素芯浅表面皮下气孔缺陷,改善了高精密叶轮铸件内腔铁豆缺陷.通过更改叶轮模具结构设计,采用断开粘接形式,叶轮内腔叶片采用铝制抽芯做出,可有效改善叶片表面质量,满足客户对叶轮内表面粗糙度的要求.     

镶拼型腔的叶轮压铸模

叶轮的叶片薄而多,且呈弧形,成形零件是叶轮压铸模设计和加工的难点。设计给出的叶轮压铸模结构。成形铸件10个叶片的型腔由5个定模镶件和5个定模镶件镶拼而成,既便于模具制造,又便于在镶件配合面上设置排气槽。模具结构紧凑,工作可靠,操作方便。     

面向铸造的离心泵闭式叶轮RP模具研究

以径向与轴向双向扭曲的离心泵闭式叶轮叶片为案例,首先提出了传统铸造工艺与快速成型(Papid Prototyping,RP)技术融合的新型离心泵闭式叶轮叶片的砂型铸造流程,对RP模具的快速成型参数与设定规则进行了探索与优化研究,采用工业级熔融沉积成型方法实现叶片RP模具的增材制造,并以光学坐标测量系统为尺寸检测与误差分析工具,对RP模具的尺寸误差进行检测与验证。最后通过对"台阶效应"和表面粗糙度的形成原因进行分析,得出通过优化层厚、支撑角度等快速成型参数,以及RP模具表面的简单后期处理达到砂型铸造的使用要求。     

离心风机金属叶轮制作的模具工艺保证

为获得较高的风压,离心风机往往是较理想的选择。本文介绍的离心风机叶轮(材料为铝板L1060)突破了传统的组合式结构,采用经5道模具工序来完成的整体式结构,以获得高速旋转时的整体强度。为保证36个叶片的等分度和一致性,叶轮侧槽切口由一对凸、凹模来完成,并且借助叶轮拉深件工艺凸缘的36个等分工艺孔,以一面两销的定位方式来确保所冲出36个叶片的等分精度。为有效解决叶轮侧槽切口冲弯后的脱模问题,成功运用了叶轮浮动脱模机构。本工艺经批量生产证明,操作简便、产品质量稳定且成本低廉。     

摆块与推杆推件带预复位杆的叶轮压铸模设计

叶轮形状复杂,叶片对型芯包紧力较大,且叶片与轮毂接触面积小,若推出机构不合理,容易引起工件变形或断裂,故采用了摆块与推杆同时推件机构.分析了铸件工艺性,论述了模具工作原理和工作过程.生产表明,模具工作可靠,生产效率高,成形工件满足质量要求.     

叶轮压铸工艺与模具设计

针对叶轮铸件的结构特点,分析了叶轮叶片因结构复杂而造成脱模困难的2个方案,选择了型芯用砂芯结构,采用低压压铸工艺方案,有效地降低模具成本,在设计叶轮压铸模时,重视浇注系统与排溢系统的合理设计,有效地保证铸件内部质量,使叶轮压铸件在满足使用要求的前提下,取得良好的经济效益。     

基于HYPERMILL叶轮模具母轮加工方法的研究

文章对叶轮的母轮进行了五轴数控加工工艺分析,对整体叶轮的加工进行了研究,采用HYPERMILL软件对叶轮的叶片及流道面进行了刀路轨迹设置,并详细介绍了在粗加工、半精加工和精加工中切削用量设置.最后利用日本MAZAK公司的五轴加工中心进行了实际加工,经测量检验合格后,应用于叶轮模具的制造.验证了刀具轨迹及数控程序的正确性,缩短了生产周期,降低了成本.     

闭式叶轮的CAD/CAM技术

将传统的叶轮设计方法与现代设计制造技术相结合，从二维水力模型图中的教据出发，在UG软件环境下，探讨了三维扭曲叶片的曲面拟合方法并对叶片与前后盖板的定位装置进行了设计，对叶片模具设计及制造中的关键环节进行了研究，为精密铸造技术在叶轮制造上应用奠定了基础。     

基于ProCAST的叶轮消失模铸造缺陷模拟分析

采用三维建模软件UG和铸造模拟软件ProCAST对叶轮消失模铸造过程进行数值模拟,分析了浇注温度对铸件有效应力的影响。结果表明,浇注温度为1 400℃时,叶轮铸件的内应力处于较低水平。对模具关键部位进行"激冷",可以减少叶轮铸件的缺陷发生率,提高产品质量。     

TC11钛合金叶轮等温锻造过程三维有限元模拟

设计了不同的TC11钛合金叶轮精密成形方案及模具装置,采用三维有限元程序DEFORM-3D对叶轮的等温成形过程进行数值模拟,研究了成形方案、模具结构和坯料形状等因素对成形过程中金属流动规律的影响,给出了不同压下量下锻件内部应力、应变分布情况及不同方案下载荷比较.研究结果表明:采用等温成形技术可整体精密成形出带径向扭曲叶片的叶轮类锻件;采用较细的圆柱形坯料成形可有效地提高金属充填模腔的能力并降低成形所需载荷.模拟结果与实验相符,可有效指导实际生产工艺的制定.     

无余量精密铸造大型涡轮叶片模具设计

某重型燃气轮机第四级透平动叶片(四涡叶片)结构复杂、尺寸大、精度要求高,给模具的设计和加工带来困难.介绍了四涡叶片无余量精铸件模具的设计及加工工艺.通过模具叶身部分的分段来保证环长尺寸并采用工艺孔配合模具加工与组装定位;同时采用斜块自锁夹紧机构保证模具工作时的稳定性.     

用快速精密铸造工艺铸造叶轮发泡模具

开发了一种叶轮发泡模具的快速精密铸造工艺.在铸造工艺中,利用快速成型技术和复合陶瓷型壳技术来制备叶轮的精密铸造型壳.用该铸造工艺铸造的叶轮发泡模具具有尺寸精度高、表面光洁度好的特点,可满足叶轮发泡模具的使用要求.     

铜对水泵叶轮耐磨性能的影响

加入＜0.8%的Cu显著减少叶轮叶片尖角薄断面白口,改善叶轮可切削性能;加入Cu的铸铁,流动性改善,有利于提高铸件致密度.所以Cu能有效地提高水泵叶轮的耐磨性能.     

大规格复杂曲面叶片精密模锻成形工艺设计及优化

以大规格复杂曲面叶片锻件为例,介绍了复杂曲面叶片锻造模具的设计关键点——叶片旋转定位和投影面中心重合。预锻坯料采取变直径物料分配设计和定位设计,基于Deform-3D有限元模拟软件进行了精密模锻成形工艺优化,并在100 MN液压机上验证了工艺的可行性。结果表明:叶片旋转定位和投影面中心重合设计,减少了预锻坯料的偏移和滑动。预锻坯料总长度是重要尺寸,在终锻成形过程中,长度方向单边展宽不小于60 mm。预锻坯料进行了拍扁定位设计,解决了预锻坯料偏移和滑动问题。预锻坯料采取变直径物料分配并进行了尺寸优化,锻件充填完整,锻件飞边宽度均匀性标准差SD值达到最小。     

叶轮等温模锻

等温模锻是六十年代末发展起来的锻造新工艺,运用这一新工艺可以生产出准净尺寸的产品。美伊利诺斯州理工学院研究所的有关专家认为,等温锻造在锻造技术中堪称突破。在普通的压力机或锤上精化锻件时,由于模具的温度较低,工件(特别是叶片部位)易于冷却,再加变形速率较高,变形抗力明显增加,这些都会阻碍金属在模具中的充填。为了进一步精化锻件,提高材料的利用率,减少机械加工工时,获得变形均匀的高质量的叶轮锻件     

月牙形孔手动分度冲裁模设计

某航空用不锈钢叶轮盘零件需要冲压加工该零件上均布的25对月牙孔,并满足相应的孔位置尺寸要求。根据叶轮盘的零件特征,确定了工件的冲裁方案。采用独特的模具定位方式,通过高精度分度盘、定位轴与轴销三者的配合,设计了一种月牙形孔手动分度冲裁模机构,实现了对该零件上25个均布的月牙形孔手动分度冲压加工。生产结果表明,该冲裁模结构设计合理、操作方便,冲压加工的工件尺寸完全符合图纸设计要求。     

钛合金叶轮高温成形模具的研究

对工作温度在900～1000℃的高温模具,过去研究得很少。由于超塑成型等新技术的出现,有必要对高温模具进行试验研究。本文设计了可耐1000℃高温的钛合金叶轮成形模,可锻压成形钛合金材料的叶轮。对这类模具用的材料及设计计算做了详细的论述。     

三维叶片钛合金叶轮的以铸代焊

本文总结了三维叶片钛合金叶轮铸型的设计方法,选择了较为合理的浇注系统,生产出了优质的铸件。实践证明,该类叶轮可以用铸造代替焊接来获得,其机加工费用和原材料消耗都大为减少。