牛向明，张 勇，王 超

（山东理工大学机械工程学院，山东淄博255091）

水泵铜叶轮通常采用重力铸造工艺，树脂自硬砂造型，树脂砂或油砂制备型芯，该铸造工艺存在气孔、表面质量差、浇不足、冷隔等铸造缺陷．采用真空低压铸造可以较好地克服上述缺陷，铸造出表面光洁性好、尺寸精度高的铜叶轮［1]，而如何制备低压铸造铜叶轮的陶瓷型芯是该工艺的关键，陶瓷型芯的精度将直接影响到铜叶轮精度．本文拟通过实验对传统陶瓷型芯制造工艺进行改进，探索出低压铸造用铜叶轮陶瓷型芯的快速制造工艺．

1 实验方法

1．1 铜叶轮原型的制备

根据PRO／E三维实体生成STL文件错误最少的原则，采用三维造型软件PRO／E造型，根据铜叶轮图纸并放大1%补偿铸件收缩，得到的铜叶轮三维造型如图1所示．

图1 铜叶轮三维造型

将三维造型转化成与快速成型设备匹配的标准文件格式STL文件，并对STL文件分层添加支撑，再采用SLA快速成型方法制备铜叶轮的树脂原型，结果如图2所示．原型的表面质量将直接影响到硅胶软模的表面质量，最终影响到铸件的表面质量，因此原型制备后要用工业酒精或丙酮对其表面进行清洗［3]，擦除污垢并对原型上的支撑点处打磨修整．

图2 铜叶轮树脂原型

1．2 硅橡胶模翻制原型

硅胶软模作为过渡模［2]，与原型间的摩擦系数小，具有良好的弹性、分层性和柔软性，且成本低、工艺简单、速度快，可精确地将原型特征复制下来．值得注意的是，影响硅橡胶……