一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯和蜡模的制作方法

阅读：评论：0

1.本实用新型属于涡壳生产技术领域，更具体而言，涉及一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯和蜡模。

背景技术：

2.涡壳是汽车涡轮增压机上的关键零部件，涡壳的铸造方法一般为传统的砂型铸造，涡壳的流道包括螺旋形的涡室段和扩散管段，涡壳的流道是通过覆膜砂砂芯来制成的，浇注前在已做好的砂型中安装覆膜砂砂芯，然后砂型合箱便可浇注；
3.但是砂型铸造中，覆膜砂砂芯的表面粗糙度大，制成的涡壳流道不够光滑，且砂型合箱时，容易造成砂芯位移，涡壳流道会产生偏移。
4.熔模铸造是一种精密铸造方式，该方式未应用在涡壳制造上的原因在于：涡壳的流道形状复杂，且涡室段的某些位置过于狭小，常规的涂挂、撒砂等工艺无法实施，后续无法为涡壳流道制壳；为了可以采用熔模铸造来制造涡壳，需考虑提出一种新的砂芯来形成涡壳的流道。

技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，旨在可以应用到涡壳的熔模铸造中用于形成涡壳流道；还提供了一种涡壳熔模铸造用蜡模。
6.根据本实用新型的第一方面，提供了一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，包括本体，所述本体包括用于成型涡壳流道的涡室段的螺旋部和用于成型涡壳流道的扩散管段的弧形部，所述弧形部的较小端与螺旋部对接，所述螺旋部上设有与其螺旋中心同轴的通孔，所述通孔的直径小于涡壳流道的涡室段的内径。
7.上述的涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯中，围绕所述通孔在螺旋部上设有环状凸台，所述环状凸台沿通孔的轴线方向凸出，所述环状凸台的外径小于涡壳流道的涡室段的内径，所述环状凸台的内径大于或等于通孔的直径。
8.上述的涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯中，所述环状凸台的外周与所述螺旋部之间为圆弧过渡连接。
9.上述的涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯中，所述弧形部上设有沿远离其较大端的方向延伸的斜柱部，所述斜柱部用于成型涡壳的旁通孔。
10.根据本实用新型的第二方面，提供了一种涡壳熔模铸造用蜡模，包括蜡件和陶瓷砂芯，所述陶瓷砂芯如第一方面所述，所述蜡件与涡壳的形状相适应，所述本体位于所述蜡件对应涡壳流道的位置上。
11.上述的涡壳熔模铸造用蜡模中，所述弧形部用于成型涡壳流道的扩散管段的一部分，所述蜡件上设有用于成型扩散管段的另一部分的弧形腔室，所述弧形部的较大端与所述弧形腔室的较小端对接。
12.上述的涡壳熔模铸造用蜡模中，所述弧形部的较大端的最小宽度为20-30mm。
13.本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
14.本实用新型中的陶瓷砂芯是根据涡壳流道进行设计的，具备用于成型涡壳流道的涡室段的螺旋部和用于成型涡壳流道的扩散管段的弧形部，可以应用到涡壳的熔模铸造中用于形成涡壳流道；
15.同时，螺旋部上的通孔可用于定位，由于通孔的直径小于涡壳流道的涡室段的内径，使得螺旋部围绕通孔附近的一部分区域形成多余区域，该多余区域不用于形成涡壳流道，可方便在射蜡和制壳时定位。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
17.图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例1的另一个结构示意图；
19.图3是本实用新型实施例2的蜡模的结构示意图；
20.图4是本实用新型实施例2的蜡模的主视图；
21.图5是本实用新型实施例2的图4的a-a剖视图；
22.图6是本实用新型实施例2的图4的b-b剖视图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。
25.实施例1
26.参照图1至图2所示，一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，包括本体1，本体1包括用于成型涡壳流道的涡室段的螺旋部11和用于成型涡壳流道的扩散管段的弧形部12，弧形部12的较小端与螺旋部11对接，螺旋部11上设有与其螺旋中心同轴的通孔13，通孔13的直径小于涡壳流道的涡室段的内径；
27.本体1的形状是依据所要制造的涡壳的流道的形状得出的，一般来说，涡壳流道包括螺旋形的涡室段和扩散管段，涡室段的宽度是沿着螺旋方向逐渐扩大，扩散管段的宽度也是逐渐扩大，扩散管段的较小端与涡室段对接，以此让涡室段与扩散管段贯通；本体1的形状要能够嵌入到涡壳流道中；
28.在实际应用时，将本体1放置到模具中，往模具中射蜡，蜡就会粘附在本体1上，蜡冷却后形成蜡件，蜡件与本体1合为一体就是蜡模，此时陶瓷砂芯所在位置就是涡壳的流道；再用蜡模制壳，形成壳模，再用壳模浇注来形成铸件，最后清除壳模和本体1后，就得到带有流道的涡壳；所以本实施例中的陶瓷砂芯可以直接应用到涡壳的熔模铸造中用于形成涡壳流道。
29.螺旋部11的形状是与涡壳流道的涡室段相吻合的，螺旋部11的宽度也是沿螺旋方向逐渐增大，且螺旋部11的起始端和末端有粘连，进而在螺旋部11上形成一个通孔13；
30.由于螺旋部11的通孔13的直径小于涡室段的内径，在形成蜡模时，螺旋部11上围绕着内孔的一部分会成为多余区域，该多余区域不需要用于成型涡壳的流道，而是用于定位；在射蜡时，多余区域不需要与蜡件粘合，而是会与模具配合，进而定位陶瓷砂芯的位置，例如采用台阶定位方式，方便其他位置与蜡件的粘合；在制壳时，多余区域可供涂料粘附，进而可将陶瓷砂芯固定在壳模内；
31.优选地，围绕通孔13在螺旋部11上设有环状凸台14，环状凸台14沿通孔13的轴线方向凸出，也就是说，在螺旋部11沿其内孔的轴线方向的两端均设有环状凸台14，环状凸台14的外径小于涡壳流道的涡室段的内径，环状凸台14的内径大于或等于通孔13的直径；
32.所以，环状凸台14就是设置在多余区域上；在射蜡时，环状凸台14便可供模具定位陶瓷砂芯的位置，在制壳时，环状凸台14可供涂料粘附，在煅烧后，环状凸台14与壳模固定连接，以此可以精准定位涡壳流道的位置和形状。
33.优选地，环状凸台14的外周与螺旋部11之间为圆弧过渡连接，后续形成涡壳流道的涡室段时，可让涡壳流道的涡室段的内圈边缘处形成圆角。
34.同时，在弧形部12上设有沿远离其较大端的方向延伸的斜柱部15，斜柱部15用于成型涡壳的旁通孔。
35.实施例2
36.参照图1至图6所示，一种涡壳熔模铸造用蜡模，包括蜡件2和陶瓷砂芯，陶瓷砂芯如实施例1所述，蜡件2与涡壳的形状相适应，本体1位于蜡件2与涡壳流道相对应的位置上；
37.在实际应用时，将本体1放置到模具中，往模具中射蜡，蜡就会粘附在本体1上，蜡冷却后形成蜡件2，蜡件2与本体1合为一体就是蜡模，此时本体1所在位置就是涡壳的流道；再用蜡模制壳，形成壳模，再用壳模浇注来形成铸件，最后清除壳模和本体1后，就得到带有流道的涡壳。
38.具体来说，蜡件2是用于成型涡壳的实体部分，而陶瓷砂芯嵌在蜡件2中，以成型涡壳的流道；在具体的实施方式中，陶瓷砂芯可以完全吻合涡壳的流道，也就是说，涡壳的流道完全由一个陶瓷砂芯来形成；
39.但是，如果涡壳的尺寸比较大，那么需要的陶瓷砂芯的尺寸也会相应放大，在浇注后，陶瓷砂芯是会粉碎掉的，这种情况下，陶瓷砂芯的尺寸越大，成本也就越高，在量产的情况下，无疑会增加生产成本；
40.因此，本实施例中，弧形部12用于成型涡壳流道的扩散管段的一部分，蜡件2上设有用于成型扩散管段的另一部分的弧形腔室21，弧形部12的较大端与弧形腔室21的较小端对接；
41.陶瓷砂芯来成型涡壳流道的一部分，涡壳流道的另一部分可由蜡件2来形成；螺旋部11、弧形部12和弧形腔室21组成涡壳的流道，在制壳时，涂料可以进入到弧形腔室21中制壳，所以可以保证浇注时金属液不会占据弧形腔室21，后续去除壳模后，弧形腔室21就会展现出来，得到扩散管段的一部分，去除陶瓷砂芯后，得到涡室段和扩散管段的另一部分，进而得到完整的涡壳流道。
42.为了降低成本，那么弧形部12的延伸长度是越短越好，但是要确保弧形腔室21能够制壳，本实施例中，弧形部12的较大端的最小宽度为20-30mm，弧形部12与弧形腔室21对接，也就是说，弧形腔室21的较小端的最小宽度为20-30mm，保证涂料能进入到弧形腔室21
并固化；
43.优选地，弧形部12的较大端的最小宽度为24mm。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，包括本体，其特征在于，所述本体包括用于成型涡壳流道的涡室段的螺旋部和用于成型涡壳流道的扩散管段的弧形部，所述弧形部的较小端与螺旋部对接，所述螺旋部上设有与其螺旋中心同轴的通孔，所述通孔的直径小于涡壳流道的涡室段的内径。2.根据权利要求1所述的涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，其特征在于，围绕所述通孔在螺旋部上设有环状凸台，所述环状凸台沿通孔的轴线方向凸出，所述环状凸台的外径小于涡壳流道的涡室段的内径，所述环状凸台的内径大于或等于通孔的直径。3.根据权利要求2所述的涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，其特征在于，所述环状凸台的外周与所述螺旋部之间为圆弧过渡连接。4.根据权利要求1所述的涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，其特征在于，所述弧形部上设有沿远离其较大端的方向延伸的斜柱部，所述斜柱部用于成型涡壳的旁通孔。5.一种涡壳熔模铸造用蜡模，其特征在于，包括蜡件和陶瓷砂芯，所述陶瓷砂芯如权利要求1-4任一所述，所述蜡件与涡壳的形状相适应，所述本体位于所述蜡件对应涡壳流道的位置上。6.根据权利要求5所述的涡壳熔模铸造用蜡模，其特征在于，所述弧形部用于成型涡壳流道的扩散管段的一部分，所述蜡件上设有用于成型扩散管段的另一部分的弧形腔室，所述弧形部的较大端与所述弧形腔室的较小端对接。7.根据权利要求6所述的涡壳熔模铸造用蜡模，其特征在于，所述弧形部的较大端的最小宽度为20-30mm。

技术总结

本实用新型公开了一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，旨在可以应用到涡壳的熔模铸造中用于形成涡壳流道；还提供了一种涡壳熔模铸造用蜡模，其技术方案：一种涡壳熔模铸造用陶瓷砂芯，包括本体，所述本体包括用于成型涡壳流道的涡室段的螺旋部和用于成型涡壳流道的扩散管段的弧形部，所述弧形部的较小端与螺旋部对接，所述螺旋部上设有与其螺旋中心同轴的通孔，所述通孔的直径小于涡壳流道的涡室段的内径，属于涡壳生产技术领域。于涡壳生产技术领域。于涡壳生产技术领域。