[发明专利]大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金叶轮组件铸造方法，尤其涉及一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法。 

背景技术

液力偶合器叶轮组件主要由泵轮、涡轮、转动外壳和侧室挡板等组成，是调速型液力偶合器中承载和传递功率的主要部件。叶轮组件的性能与调速型液力偶合器产品的综合性能泵轮力矩系数大小有密切关系，直接影响到产品的节能效果。 

由于叶轮组件的机械强度和可靠性要求高，目前大直径叶轮组件零件一般都采用钢铸件和钢板组合焊接制造。由于工艺原因，钢制叶轮流道浅，容积小，无法满足叶轮流道几何形状要求，影响调速型液力偶合器的节能效果，而且钢制叶轮组件工艺复杂，制造周期长，制造成本相对较高。 为了降低叶轮组件的转动惯量，提高功率传递的效率和降低产品制造成本，采用高强度铝合金铸造大直径叶轮组件可以解决上述钢制叶轮组件的不足。但由于铝合金材料的机械强度小于钢材的机械强度，因此需要通过铸造铝合金叶轮组件的设计和加工工艺来提高其整体强度，其中铝合金铸造工艺就是一个关键。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法，提高功率传递的效率和降低制造成本，并且保证组件的机械强度。 

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法，所述液力偶合器铝合金叶轮组件包括泵轮、涡轮、转动外壳和侧室挡板，其中，所述铸造方法包括如下步骤：a) 熔炼铝合金；b) 制作泵轮铸造型腔，在泵轮内、外缘法兰铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁，浇铸泵轮；c) 制作涡轮铸造型腔，在涡轮内法兰铸型中放置若干改善局部冷却速度的冷铁, 浇铸涡轮；d) 制作转动外壳铸造型腔，在转动外壳法兰铸造型腔处放置若干改善局部冷却速度的冷铁, 浇铸转动外壳；e) 制作侧室挡板铸造型腔，在侧室挡板外法兰和内孔铸型内放置若干改善局部冷却速度的冷铁, 浇铸侧室挡板。 

上述的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法，其中，所述冷铁均先涂好桐油，洒上石英砂，烘干后再使用。 

上述的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法，其中，所述液力偶合器铝合金叶轮组件的直径为1m～1.5m。 

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法，通过在铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁，改进铸造型腔制作方法，保证铝合金叶轮组件的铸件质量符合各项技术要求，从而代替钢铸件，提高功率传递的效率和降低制造成本。 

  

具体实施方式

下面详细介绍本发明的各个具体实施步骤。 

1 大直径铝合金泵轮铸造步骤 

泵轮为调速型液力偶合器叶轮组件中零件之一。由于其外缘法兰和叶片在运转时受到扭转应力和离心力作用，所以对铝合金泵轮的机械性能要求较高，铝合金泵轮铸造步骤如下：

1.1在泵轮内、外缘法兰铸造型腔内须放置若干为改善局部冷却速度的冷铁，冷铁应先涂好桐油，洒上石英砂，烘干后再使用。

1.2 铸型密度适中，造型用胶水不宜过多，便于铸件成型后续工序的操作。型腔表面应喷涂耐热涂料。 

1.3 烘干铸型时须采用温度自动记录仪，并将记录保存。 

1.4 上、下铸型在合箱时，位置要对准确。合箱高度要测量准确，为避免铸芯被包牢，高出时将铸芯修低，低下时用石棉绳垫高。 

1.5 上、下铸型在合箱后，上下型箱用专用夹具夹紧，上下型箱之间缝隙用铸造辅料封住，避免浇铸时铝合金熔液溢出型箱。 

1.6 往铸型里浇铸铝合金熔液时不能边充液边充型，避免卷气。铝合金熔液注入速度应保持平稳，均匀流入。 

  

2、大直径铝合金转动外壳铸造步骤

    转动外壳为调速型液力偶合器叶轮组件中零件之一。在设备高速运转时转动外壳会受到工作液的周期冲击，所以应避免出现缩孔、疏松等铸造缺陷。铝合金转动外壳铸造步骤如下：

2.1 在转动外壳法兰铸造型腔处须放置若干为改善局部冷却速度的冷铁。冷铁应先涂好桐油，洒上石英砂，待烘干后再放置于铸造型腔内适当位置。

2.2 制作铸芯时须摆放铸芯芯骨，造型时应设置铸芯透气孔，同时安放适当的焦碳以增加铸芯透气性。 

2.3对于设有加强筋条的铸件应保持各筋条间的距离均衡。 

2.4 铸型烘干采用温度自动记录仪，保存记录。 

2.5 铸型上箱要求均匀分布φ3排气孔，以利浇铸时型腔中气体的排放。