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CN118543788B - 大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺 - Google Patents

大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺 Download PDF

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CN118543788B
CN118543788B CN202410698120.7A CN202410698120A CN118543788B CN 118543788 B CN118543788 B CN 118543788B CN 202410698120 A CN202410698120 A CN 202410698120A CN 118543788 B CN118543788 B CN 118543788B
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Guangdong Jinzhili Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺,属于铸造技术领域,包括铸型箱、砂芯结构、双组浇注系统,其中铸型箱内部设置有型腔,砂芯结构设置在铸型箱内部的型腔内,双组浇注系统一部分设置在铸型箱内部。该铁型铸型的制作工艺包括以下步骤:制作上砂芯、下砂芯,制作下箱、铁型、上箱,合箱,制作直浇道,设置冒口、浇口盆。本发明通过将双组浇注系统中直浇道大部分设置在铸型箱外侧,能够减少铸型箱的体积,减少传递至铸件的热量,减少了铸件砂铁比,并且主轴的锥台圆周表面由铁型成型,提高铸型的激冷能力、铸件的质量,提高生产效率,降低生产成本。

Description

大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺,属于铸造技术领域。
背景技术
风力发电机组主轴是连接风轮和电机的关键部件,当风叶受到风力推动旋转时,通过主轴将转动的动力传递给发电机,主轴承载着风轮的重力和扭矩,其质量直接决定了风力发电机组系统运行的稳定性和可靠性。大型大功率海上风力发电机组电9~12MW主轴,材质为QT500-14,底部直径2.5-3.5米,上端直径1.25-1.75米,高度2.8-4.8m,铸件重量为30-45吨,其工作环境恶劣,对主轴铸件质量要求高,铸件的可靠性及安全性要求高,不允许任何铸造缺陷,铸件要进行UT、PT检测。
传统的铸造方法由于主轴铸件整体结构为锥形,主轴铸件整体结构呈锥形变截面,并且铸件的高度较高,壁厚较厚,在铸造过程中铸型箱对树脂砂的需求量大,组成外圆成型冷铁的数量较多,此类型的造型方法使得吃砂量大,铸件的砂铁比高;浇注系统的热量易于从直浇道的管道处扩散至铸件处,影响铸件的冷却效果,导致铸件产生气孔、缩孔缩松等缺陷,影响生产效率,生产成本较高。当采用铁型生产风电主轴时,铁型不能脱开,导致脱模较为困难,影响生产效率和铸件质量。因此需要研发设计一种适用于大型风机发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺,提高铸件合格率,提高生产效率,降低铸件砂铁比,减少成型冷铁的数量,降低生产成本,便于脱模的铁型铸型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:提供一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺,它解决了大型风力发电机组主轴铸件的制造时铸件合格率低,生产成本高,树脂砂的用量大,脱模困难的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现:一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,包括:
双组浇注系统、砂芯结构、铸型箱,
所述铸型箱内部设有型腔,所述砂芯结构设置在所述型腔内;
所述铸型箱包括上箱、铁型、下箱,所述下箱顶部设置有凹槽,所述下箱顶部连接所述铁型,所述铁型顶部连接所述上箱,所述双组浇注系统设置在所述下箱内部并穿过所述下箱与所述砂芯结构连接;
所述铁型包括铁模一和铁模二,所述铁模一由哈夫模一和哈夫模二组成,所述铁模二由哈夫模三和哈夫模四组成,所述哈夫模一与所述哈夫模二之间通过箱扣一固定,所述哈夫模三与所述哈夫模四之间通过箱扣二固定,所述铁模一的顶部及底部分别设置有法兰一、法兰二,所述铁模二的顶部及底部分别设置有法兰三、法兰四,所述法兰二与所述法兰三之间通过定位止口固定位置并使用螺栓连接;
所述砂芯结构包括上砂芯、下砂芯,所述下砂芯固定在所述凹槽内侧,所述上砂芯通过所述凹槽固在所述下砂芯上方;
所述双组浇注系统包括:两组直浇道、多组横浇道、贮液池、多组内浇道,所述内浇道通过所述贮液池与所述横浇道连通,所述横浇道由上横浇道和下横浇道组成,所述上横浇道和所述下横浇道之间设置有陶瓷过滤片,所述下砂芯内部设置有所述贮液池和多组所述上横浇道,所述下箱内部设置有所述下横浇道和所述内浇道,所述上横浇道设置在所述下砂芯底部。
优选地,所述哈夫模一、所述哈夫模二、所述哈夫模三和所述哈夫模四在贴合处设置有凸台,所述凸台的贴合面处设置有定位销、定位孔,所述箱扣一和所述箱扣二的形状均为带凹槽的楔形,所述箱扣一和所述箱扣二能够分别通过所述哈夫模一和所述哈夫模二、所述哈夫模三和所述哈夫模四在贴合处设置的凸台固定所述哈夫模一和所述哈夫模二、所述哈夫模三和所述哈夫模四。
优选地,所述凸台由顶部至底部宽度逐渐增加,所述凹槽的形状与所述凸台一致。
优选地,两组所述直浇道对称设置在所述下箱处,所述直浇道分为直浇道一和直浇道二,所述直浇道二设置在所述下箱底部,所述直浇道二的另一侧与所述贮液池连通,所述直浇道一的一端与所述直浇道二连接,所述直浇道一的另一端穿过并设置在所述下箱上方。
优选地,所述内浇道一端设置在所述凹槽下方内侧,所述内浇道另一端设置在所述凹槽下方外侧。
优选地,设置在所述下箱外部的所述直浇道一的外侧设置有直浇道套管,所述直浇道套管通过法兰与所述下箱固定。
优选地,所述直浇道套管顶部均设置有浇口盆。
优选地,各个浇道之间的横截面面积比为,直浇道:贮液池:横浇道:内浇道=1:(1.5-2.5):(1.5-2.5):(2.0-3.0)。
优选地,所述上砂芯内部设置有筒型芯骨及成型芯骨,所述下砂芯内部设置有成型芯骨。
优选地,所述上箱设置有出气孔,所述出气孔与所述筒型芯骨连通。
优选地,制备工艺如下,
制作上砂芯和下砂芯的工艺,包括上芯盒、下芯盒、筒型芯骨、成型芯骨,其步骤为:
步骤a:制作所述上砂芯,所述上芯盒用于制作所述上砂芯,所述上芯盒中心底部设置有筒型芯骨,所述筒型芯骨周围缠绕有排气绳,并在所述上芯盒内部摆放成型冷铁然后进行放砂,此处砂型需紧实,放砂靠近所述上砂芯顶部时放置所述成型芯骨,继续放砂紧实,将所述上芯盒顶端平面刮平,待所述上砂芯硬化后盖紧锁好翻芯板,翻转拆卸所述上芯盒,对所述上砂芯和成型冷铁的外表面进行修补清理并上涂料;
步骤b:制作所述下砂芯,所述下芯盒用于制作所述下砂芯,在所述下芯盒底部放一层树脂砂,然后放置所述成型芯骨,继续放砂至所述下芯盒上端,将所述下芯盒的顶部平面刮平,待所述下砂芯硬化后翻转取出所述下芯盒,对所述下砂芯表面进行修补清理并上涂料;
制作大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构的模具,包括上型模具、下型模具,其步骤为:
步骤1:制作下箱,所述下型模具能够制造所述下箱,所述下型模具上设置多个陶瓷管制成的所述内浇道和所述直浇道二以及耐火砖、成型冷铁,在所述下型模具内放砂并捣实;放砂完毕后待树脂砂硬化后起模、翻箱,并上涂料,所述下箱放砂后形成与所述下砂芯和所述上砂芯对应的芯头座;
步骤2:组装铁型,将所述哈夫模一和所述哈夫模二贴合,贴合时根据所述定位销和所述定位孔连接固定,所述箱扣一扣合在所述哈夫模一和哈夫模二贴合后形成的凸台;将所述哈夫模三和所述哈夫模四贴合,贴合时根据所述定位销和所述定位孔连接固定,所述箱扣二扣合在所述哈夫模三和所述哈夫模四贴合后形成的凸台;所述铁模一与所述铁模二之间通过所述法兰二与所述法兰三之间使用所述定位止口固定位置并使用螺栓连接固定;
步骤3:制作上箱,所述上型模具能够制作所述上箱,在所述上型模具内部设置有压边冒口、出气冒口、出气孔和成型冷铁,放砂捣实完毕后,将砂型表面刮平,待树脂砂硬化后,将上箱起模、翻箱、上涂料;
步骤4:合箱,将下箱放置在平整的地坑中,将所述下砂芯通过芯头座组装至所述下箱内部;将所述上砂芯通过芯头座放置到下砂芯上;在所述下箱的分型面通过封箱泥条进行封箱,将所述铁型通过所述法兰四与所述下箱连接,所述铁型通过所述法兰一与所述上箱连接;
步骤5:将所述直浇道套管设置在所述下箱顶部,与所述下箱的所述直浇道二连接,所述直浇道套管底部通过法兰与所述下箱固定,所述直浇道顶部通过法兰与所述上箱固定,将所述直浇道一设置在所述直浇道套管内侧,并填充树脂砂,将所述直浇道套管的上平面刮平,待树脂砂硬化后,上涂料,点火烘干;
步骤6:所述上箱、所述铁型、所述下箱之间使用螺栓紧固,在所述上箱的压边冒口、出气冒口处放置溢流冒口,并在所述溢流冒口四周使用树脂砂加固;所述直浇道套管顶部放置浇口盆;通过热风机对铸型结构进行烘干。
本发明的有益效果是:
(1)通过本发明,直浇道部分设置在铸型箱的外侧,底部与下箱连接,能够减少铁水的热量从直浇道一侧扩散至铸型内。
(2)通过本发明,通过使用铁型进行冷却,能够减少铸型箱的体积,减低吃砂量,减少需要使用的成型冷铁的数量。
(3)通过本发明,铁型结构采用多块铁模拼接、哈夫分模,且哈夫铁模采用箱扣紧固,方便铸件脱模,提高了生产效率,有效防止铸件产生涨箱、漏箱质量问题。
(4)通过本发明,在上箱与下箱之间设置有铁型,并且铁型覆盖了铸型箱型腔的表面,提高了铸型的激冷能力,减少了冒口的液态补缩量,提高了金属液利用率、铸件表面硬度以及耐磨性,有效防止铸件产生缩孔缩松等缺陷。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的下箱的结构示意图。
图3为本发明的砂芯结构安装示意图。
图4为本发明的铁模二安装示意图。
图5为本发明的铁型安装示意图。
图6为本发明的内部剖视图。
图7为本发明的双组浇注系统的翻转结构示意图。
图8为本发明的上砂芯的内部结构示意图。
图9为本发明的下砂芯的内部结构示意图。
图10为本发明的上芯盒的结构示意图。
图11为本发明的哈夫模一或哈夫模二的结构示意图。
图12为本发明的哈夫模三或哈夫模四的结构示意图。
图13为本发明的箱扣结构示意图。
图中:1-铸型箱,101-下箱,1011-凸台箱,102-铁型,1021-铁模一,1022-铁模二,103-上箱,1031-冒口,104-箱扣一,105-箱扣二,2-砂芯结构,201-上砂芯,202-下砂芯,203-筒型芯骨,204-成型芯骨,3-双组浇注系统,301-直浇道,3011-直浇道一,3012-直浇道二,302-贮液池,303-内浇道,304直浇道套管,305-浇口盆,306-下横浇道,4-上芯盒,5-定位销,6-定位孔
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-13所示,一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构及其制作工艺,包括:铸型箱1,砂芯结构2,双组浇注系统3。其中铸型箱内部设置有型腔,砂芯结构2设置在铸型箱1内部的型腔内,铸型箱1顶部设置有出气孔,出气孔连接砂芯结构2,双组浇注系统3一部分设置在铸型箱1内部,另一部分设置在铸型箱1外侧,设置在铸型箱1内侧的双组浇注系统3与砂芯结构2的底部连接,砂芯结构2的顶部与与铸型箱1顶部的出气孔连通。
参照图2-图6,铸型箱1包括下箱101、铁型102、上箱103、箱扣一104、箱扣二105组成。下箱101的顶部固定铁型102,铁型102顶部固定有上箱103,箱扣一104安装在铁型102的下半部分,箱扣二105设置在铁型102的上半部分。从图3中可得,下箱101的形状为圆台,在其一条直径的延长线上设置有凸台箱1011,凸台箱1011内部设置有双组浇注系统3,铁型102设置在下箱101的中心处,铁型102的顶部设置有上箱103。
铸型箱1内部设置有型腔,铸型箱1内部的型腔能够容纳砂芯结构2。砂芯结构2包括上砂芯201、下砂芯202。其中下箱101的顶部设置有固定下砂芯202和上砂芯201的凹槽,凹槽内部设置有固定下砂芯202和上砂芯201的芯头座,凹槽通过芯头座固定下砂芯202和上砂芯201,下砂芯202和上砂芯201互相贴合固定在凹槽内。
参照图6,双组浇注系统3包括直浇道301、贮液池302、内浇道303、直浇道套管304、浇口盆305、横浇道。直浇道301包括直浇道3011和直浇道3012,直浇道二3012设置在凸台箱1011内,直浇道一3011的一端沿竖直方向固定在凸台箱1011顶部,直浇道二3012一部分沿水平方向往下箱101的中心处延伸,并与下箱101顶部的凹槽连通。直浇道二3012有两组,分别对称设置在凸台箱1011内。贮液池302为下箱101顶部的凹槽与下砂芯202形成的空间。贮液池302一端连接直浇道二3012,另一端连接上横浇道,上横浇道连接下横浇道306,下横浇道306连接内浇道303,上横浇道、下横浇道306的数量有多条。内浇道303的数量有多条,均连接在下箱101顶部的凹槽处,一端连接在下箱101底部的凹槽内侧,另一端连接在下箱101底部凹槽的外侧。
横浇道分为上横浇道和下横浇道306,横浇道的数量有多条,其中上横浇道为下砂芯202底部形成的凹槽,下横浇道306设置在下箱101的凹槽处顶部的凹糟内,下横浇道306底部连接内浇道303,上横浇道与下横浇道306共同组成横浇道,上横浇道与下横浇道306之间设置有陶瓷过滤片。
直浇道套管304竖直设置在凸台箱1011上方,直浇道套管304内部固定有直浇道一3011,固定并保护直浇道一3011。在本实施例中,直浇道套管304有两条套管组成,直浇道套管304的两端均设置有法兰;直浇道套管304一端通过螺栓与另一个直浇道套管304连接,另一端直浇道套管304通过螺栓固定在凸台箱1011上,并且直浇道套管304与直浇道二3012的中心固定在同一轴线上。直浇道套管304的顶部设置有浇口盆305。
其中各个浇道之间横截面的比值为,直浇道:贮液池:横浇道:内浇道=1:(1.5-2.5):(1.5-2.5):(2.0-3.0)。本实施例中双组浇注系统3的各个浇道之间横截面的比例为,直浇道:贮液池:横浇道:内浇道=1:1.8:1.5:2.5或者为直浇道:贮液池:横浇道:内浇道=1:2.2:1.8:2.5或者为直浇道:贮液池:横浇道:内浇道=1:2.0:1.8:2.6等。
双组浇注系统3为底注开放式浇注系统,具体为从浇口盆305处浇注铁液,铁液从直浇道301流入贮液池302中,贮液池302能够暂时储存铁液,在贮液池302内的铁液从经过横浇道和多个内浇道303分散进入铸型型腔,形成铸件。横浇道内部设置有泡沫陶瓷过滤片,通过泡沫陶瓷过滤片过滤铁液,去除铁液的夹杂物,净化了铁液,提高铸件质量。
因为铁水压力较大,并且需要从内浇道303以低速、大流量的方式进入铸型型腔内,因此内浇道303采用多个,内浇道303的横截面直径较大,保证铁水快速平稳充满铸型型腔,防止铸件因浇不足产生冷隔缺陷。本实施例中,采用20条内浇道303。内浇道303的数量根据铸件的大小变化而进行调整,M10主轴铸件为20组内浇道303,20组横浇道。M12主轴铸件内浇道303、横浇道均为28组,M8主轴铸件中内浇道303、横浇道302均为16组。
参照图3、图6。冒口1031、出气孔设置在上箱103顶部,冒口1031的数量有多个,出气孔为1个,本实施例中采用4个冒口1031,出气孔与筒型芯骨203连通。冒口1031分为压边冒口、出气冒口、溢流冒口。
在铸型箱1中,下箱101顶部的凹槽内部以及外侧设置有一定数量的成型冷铁,凹槽内侧设置有容纳下砂芯202的芯头座,芯头座顶部能固定上砂芯201。下砂芯202和上砂芯201安装在凹槽中时相互接触,下砂芯202为空心结构,中部空心处往外侧延伸有多条横浇道,铁水能够从中心处进入横浇道,随后流入内浇道303进入铸型型腔。
参照图8、图9,上砂芯201内部设置有筒型芯骨203以及成型芯骨204,下砂芯202内部设置有成型芯骨204,其中设置在上砂芯201的筒型芯骨203表面有多个孔眼,并且制造上砂芯201时需要在筒型芯骨203的整体表面缠绕排气绳,便于浇注铁液时排气绳燃烧形成排气通道,砂芯及型腔产生的气体及时经过筒型芯骨203及上箱103出气孔排出铸型外,防止铸件产生气孔缺陷;在制造上砂芯201的底部时需要预埋成型芯骨204,成型芯骨204能够保持上砂芯201的稳固,方便吊运及安装;制造下砂芯202时同样需要预埋成型芯骨204,保证下砂芯202的稳固。
参照图2-图6,铸型箱1的结构由下至上为下箱101、铁型102、上箱103。下箱101内部设置有双组浇注系统3,顶部设置有凹槽,凹槽固定砂芯结构2,且上砂芯201除底座外均在铁型102内部,不与铁型102连接,上砂芯201顶部与上箱103接触连通,筒型芯骨203顶部与上箱103的出气孔连通。
铁型102包括铁模一1021和铁模二1022。
参照图11,图12。铁模一1021包括哈夫模一和哈夫模二,铁模二1022包括哈夫模三和哈夫模四。哈夫模一与哈夫模二的形状、结构一致,哈夫模三与哈夫模四的形状结构一致。
哈夫模三和哈夫模四的底部的直径与下箱101的大小相同。哈夫模三的贴合面处设置有定位销5,哈夫模四的贴合面处设置有定位孔6,哈夫模三和哈夫模四通过定位销5和定位孔6相互贴合,贴合后形成铁模二1022,哈夫模三和哈夫模四均为半圆形,在贴合面处延伸有凸台,凸台在在贴合面一侧与贴合面位于同一平面上,在贴合面背面的宽度随着远离哈夫模三或哈夫模四逐渐增加;哈夫模三和哈夫模四贴合后在形成两个形状相同的凸台,凸台对称设置在哈夫模三和哈夫模四的贴合面。铁模二1022通过箱扣一104固定,箱扣一104为带凹槽的楔形,箱扣一104的凹槽与铁模二1022的凸台一致,箱扣一104能够扣合在铁模二1022的凸台上固定铁模二1022。
哈夫模一的贴合面处设置有定位销5,哈夫模二的贴合面处设置有定位孔6,哈夫模一和哈夫模二的侧面相互贴合,贴合后形成铁模一1021,哈夫模一和哈夫模二均为半圆形,在贴合面处延伸有凸台,凸台在在贴合面一侧与贴合面位于同一平面上,在贴合面背面的宽度随着远离哈夫模一或哈夫模二逐渐增加;哈夫模一和哈夫模二贴合后在形成两个形状相同的凸台,凸台对称设置在哈夫模一和哈夫模二的贴合面。铁模一1021通过箱扣二105固定,箱扣二105为带凹槽的楔形,箱扣二105的凹槽与铁模一1021的凸台一致,箱扣二105能够扣合在铁模一1021的凸台上固定铁模一1021。
哈夫模一和哈夫模二贴合后形成铁模一1021,哈夫模三和哈夫模四贴合后形成铁模二1022。铁模一1021和铁模二1022的顶部以及底部均设置有法兰。其中铁模一1021的底部与铁模二1022的顶部设置有定位止口,铁模一1021与铁模二1022通过定位止口连接并用螺栓连接法兰固定。铁模一1021的顶部与上箱103之间通过螺栓连接法兰固定,铁模二1021的底部与下箱101之间通过螺栓连接法兰固定。
作为一种实施方式,参照图11至图13,铁模一1021和铁模二1022的侧面凸台由顶部至底部宽度逐渐增大,铁模一1021底部的凸台与铁模二1022顶部的凸台贴合,且铁模一1021底部的凸台宽度小于铁模二1022顶部的凸台。箱扣一105和箱扣二104分别与铁模一1021和铁模二1022的凸台形状相对应。箱扣二104扣合时先贴合铁模二1022,箱扣二104从铁模二1022的凸台顶部滑动至底部扣合;箱扣一105扣合时先贴合铁模一1021,箱扣一105从铁模一1021的凸台顶部滑动至底部扣合。
铁型102组装完成后需要在铁型102的内部的型腔表面喷涂涂料,涂料为锆英粉醇基涂料。
参照图3、图4、图5,铁模一1021和铁模二1022连接处的大小相同,上砂芯201设置在铁模一1021和铁模二1022中心处。
一种大型风力发电机组主轴铸件的树脂砂铸型结构的制作工艺,制作工艺如下,
制作上砂芯201和下砂芯202的工艺,包括:上芯盒4、下芯盒、筒型芯骨203、成型芯骨204。
步骤a:参照图8、图10,制作上砂芯201,上芯盒4用于制作上砂芯201。制作上砂芯201时,上芯盒4制作上砂芯201的方向为:上砂芯201的顶部放置在上芯盒4的底部,上砂芯201的底部在上芯盒4的顶部,便于制作上砂芯201,以及保证上砂芯201的制作质量。
具体为,先将筒型芯骨203一端竖直放置在上芯盒401的底部并稳固,筒型芯骨203的表面设置有多个沿着筒型芯骨203表面分布的孔,在筒型芯骨203的表面和孔处缠绕排气绳,并在上芯盒4的底部设置围绕上芯盒4底部设置一定数量的成型冷铁;往上芯盒4内部放砂,当放砂至超过筒型芯骨203顶部一端距离时放置成型芯骨204,继续放砂至上芯盒4的顶部,并将上芯盒4顶部平面刮平,等待上砂芯201硬化后,将上芯盒4的顶部使用螺栓固定翻芯板,将上芯盒4翻转后取出上砂芯201,此时上砂芯201的顶部设置有一定数量的成型冷铁。对上砂芯201的表面进行修补、清理后涂刷耐高温醇基涂料,点火、烘干、打磨、洁净后待用。
步骤b:参照图9,制作下砂芯202,下芯盒用于制作下砂芯202,在下芯盒的底部放置一层树脂砂覆盖模样,然后放置成型芯骨204,继续放砂至下芯盒的顶端,将下芯盒的砂芯平面刮平,等待下砂芯202硬化后取出下砂芯202,对下砂芯202的表面进行修补、清理后涂刷耐高温醇基涂料,对耐高温醇基涂料点火、烘干、打磨、洁净后待用。
制作大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构的模具,包括上型模具、下型模具,上型模具和下型模具内侧均设置有砂箱定位及砂型定位:
步骤1:制作下箱101,下型模具用于制作下箱101。下型模具内部设置有多个陶瓷管支撑的内浇道303、直浇道二3012、下横浇道306、耐火砖和成型冷铁,其中内浇道303的数量有多条,本实施例采用20条,直浇道二3012的数量为2条,下横浇道306的数量为20条。
按照下型模具内部定位设置内浇道303、直浇道二3012、下横浇道306、耐火砖和成型冷铁,下型模具放砂成型后放置下砂芯202、上砂芯201的芯头;此时下箱101在下型模具内的状态为底部在上方,顶部在下方。随后按照砂箱定位放砂,等待树脂砂硬化后起模翻箱,对下箱101的表面进行修补、清理后涂刷耐高温醇基涂料,对耐高温醇基涂料点火、烘干、打磨、洁净后待用。
因双组浇注系统3一部分设置在下箱101下方,直接对下箱101进行浇注时,双组浇注系统3的精度不高,容易产生偏移,因此在制作下箱101时将下箱101翻转制作,能够保证双组浇注系统3在下箱101内部的位置的精确度,防止双组浇注系统3产生偏移,同时方便安装固定双组浇注系统3。
步骤2:组装铁型102,铁型102包括铁模一1021、铁模二1022,铁模一1021包括哈夫模一、哈夫模二,铁模二1022包括哈夫模三、哈夫模四。哈夫模一、哈夫模二根据贴合面的定位销5和定位销6确认位置,贴合后形成铁模一1021,哈夫模三哈夫模四根据贴合面的定位销5和定位销6确认位置,贴合后形成铁型二1022。箱扣二104从铁模二1022的凸台顶部滑动至底部扣合;箱扣一105从铁模一1021的凸台顶部滑动至底部扣合。铁模一1021与铁模二1022通过定位止口连接并用螺栓固定法兰。
铁型102组装完成后在铁型102的内部的型腔表面喷涂涂料,涂料为锆英粉醇基涂料。
步骤3:制作上箱,上型模具用于制作上箱,按照砂箱定位,将上箱103放置在上型模具上,按照上型模具的定位方式设置压边冒口、出气冒口、出气孔以及成型冷铁,并放置树脂砂。放砂捣实后,将上箱103顶部刮平,等待树脂砂硬化后,将上箱103从上型模具中取出,对上箱1031的表面进行修补、清理后后涂刷耐高温醇基涂料,点火、烘干、打磨、洁净后待用。
步骤4:合箱,将下箱101按照凹槽朝上的方向放置在平整的地坑中;将下砂芯202、上砂芯201按照芯头座设置在下箱101的凹槽内。将铁型102底部的法兰通过螺栓与下箱101顶部的法兰固定,且不与上砂芯201接触。铁型102的顶部与上箱103之间通过法兰固定,且上箱103的中心处的出气孔与上砂芯201的筒型芯骨203连通固定。
步骤5:制作直浇道一3011和直浇道套管304。直浇道套管304本实施例中采用两个同类型的套管,套管的两端均设置有法兰,将两个套管的一端使用法兰连接固定形成直浇道套管304。将直浇道一3011设置在直浇道套管304内部,并在与直浇道套管304之间填充树脂砂造型,待树脂砂硬化后将直浇道套管304上下两端刮平,上涂料,点火烘干,待用。
步骤6:将直浇道套管304的底部法兰通过螺栓固定在凸台箱1011上,且直浇道一3011与直浇道二3012之间相互连接。
步骤7:将下箱101,铁型102,上箱103之间的连接面设置封箱泥条,在上箱103的顶部设置压边冒口、出气冒口,并在压边冒口、出气冒口四周使用树脂砂硬化包围。在直浇道套管304的顶端设置浇口盆305,浇口盆305的入口处与直浇道二3012相连。将热风机连接浇口盆306对铸型箱内的型腔进行烘干,进一步硬化树脂砂铸型,消除铸型内部水分。
主轴铸件的成型:熔炼金属材料,调整铁液的化学成分及温度,球化孕育处理后,将合格的金属液从两侧浇口盆306处同步浇注,使金属液充满铸型型腔及浇冒口系统,待金属液凝固冷却保温一段时间后,解除上箱103、铁型102、下箱101的连接,进行开箱,落砂清理,抛丸打磨处理后得到主轴铸件。
铁型102之间使用箱扣一104,箱扣二105连接固定,能够保证铁型102的结构不发生改变。箱扣一104和箱扣二105内部的凹槽与铁型102形成的凹槽结构相同,保证哈夫模一、哈夫模二、哈夫模三、哈夫模四之间的合箱位置准确无误。
本实施例将直浇道设置在铸件的侧面,并且树脂砂铸型替换成铁型铸型,能够提高铸型的激冷能力。铁型102由铁模一1021、铁模二1022组成,铁模一1021分为哈夫模一、哈夫模二,铁模二1022分为哈夫模三、哈夫模四组成。由四块哈夫模组成铁型,便于脱模。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,包括:
双组浇注系统、砂芯结构、铸型箱,
所述铸型箱内部设有型腔,所述砂芯结构设置在所述型腔内;
其特征在于:
所述铸型箱包括上箱、铁型、下箱,所述下箱顶部设置有凹槽,所述下箱顶部连接所述铁型,所述铁型顶部连接所述上箱,所述双组浇注系统设置在所述下箱内部并穿过所述下箱与所述砂芯结构连接;
所述铁型包括铁模一和铁模二,所述铁模一由哈夫模一和哈夫模二组成,所述铁模二由哈夫模三和哈夫模四组成,所述哈夫模一与所述哈夫模二之间通过箱扣一固定,所述哈夫模三与所述哈夫模四之间通过箱扣二固定,所述铁模一的顶部及底部分别设置有法兰一、法兰二,所述铁模二的顶部及底部分别设置有法兰三、法兰四,所述法兰二与所述法兰三之间通过定位止口固定位置并使用螺栓连接;
所述砂芯结构包括上砂芯、下砂芯,所述下砂芯固定在所述凹槽内侧,所述上砂芯通过所述凹槽固在所述下砂芯上方;
所述双组浇注系统包括:两组直浇道、多组横浇道、贮液池、多组内浇道,所述内浇道通过所述贮液池与所述横浇道连通,所述横浇道由上横浇道和下横浇道组成,所述上横浇道和所述下横浇道之间设置有陶瓷过滤片,所述下砂芯内部设置有所述贮液池和多组所述上横浇道,所述下箱内部设置有所述下横浇道和所述内浇道,所述上横浇道设置在所述下砂芯底部;
两组所述直浇道对称设置在所述下箱处,所述直浇道分为直浇道一和直浇道二,所述直浇道二设置在所述下箱底部,所述直浇道二的另一侧与所述贮液池连通,所述直浇道一的一端与所述直浇道二连接,所述直浇道一的另一端穿过并设置在所述下箱上方;
所述哈夫模一、所述哈夫模二、所述哈夫模三和所述哈夫模四在贴合处设置有凸台,所述凸台的贴合面处设置有定位销、定位孔,所述箱扣一和所述箱扣二的形状均为带凹槽的楔形,所述箱扣一和所述箱扣二能够分别通过所述哈夫模一和所述哈夫模二、所述哈夫模三和所述哈夫模四在贴合处形成的凸台固定所述哈夫模一和所述哈夫模二、所述哈夫模三和所述哈夫模四。
2.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:所述凸台由顶部至底部宽度逐渐增加,所述凹槽的形状与所述凸台一致。
3.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:所述内浇道一端设置在所述凹槽下方内侧与所述下横浇道连接,所述内浇道另一端设置在所述凹槽下方外侧。
4.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:设置在所述下箱外部的所述直浇道一的外侧设置有直浇道套管,所述直浇道套管通过法兰与所述下箱固定。
5.根据权利要求4所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:所述直浇道套管顶部均设置有浇口盆。
6.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:各个浇道之间的横截面面积比为,直浇道:贮液池:横浇道:内浇道=1: (1.5-2.5):(1.5-2.5):(2.0-3.0)。
7.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:所述上砂芯内部设置有筒型芯骨及成型芯骨,所述下砂芯内部设置有成型芯骨。
8.根据权利要求7所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构,其特征在于:所述上箱设置有出气孔,所述出气孔与所述筒型芯骨连通。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构的制作工艺,其特征在于:
制备工艺如下,
制作上砂芯和下砂芯的工艺,包括上芯盒、下芯盒、筒型芯骨、成型芯骨,其步骤为:
步骤a:制作所述上砂芯,所述上芯盒用于制作所述上砂芯,所述上芯盒中心底部设置有筒型芯骨,所述筒型芯骨周围缠绕有排气绳,并在所述上芯盒内部摆放成型冷铁然后进行放砂,此处砂型需紧实,放砂靠近所述上砂芯顶部时放置所述成型芯骨,继续放砂紧实,将所述上芯盒顶端平面刮平,待所述上砂芯硬化后盖紧锁好翻芯板,翻转拆卸所述上芯盒,对所述上砂芯和成型冷铁的外表面进行修补清理并上涂料;
步骤b:制作所述下砂芯,所述下芯盒用于制作所述下砂芯,在所述下芯盒底部放一层树脂砂,然后放置所述成型芯骨,继续放砂至所述下芯盒上端,将所述下芯盒的顶部平面刮平,待所述下砂芯硬化后翻转取出所述下芯盒,对所述下砂芯表面进行修补清理并上涂料;
制作大型风力发电机组主轴铸件的铁型铸型结构的模具,包括上型模具、下型模具,其步骤为:
步骤1:制作下箱,所述下型模具能够制造所述下箱,所述下型模具上设置多个陶瓷管制成的所述内浇道、所述下横浇道和所述直浇道二以及耐火砖、成型冷铁,在所述下型模具内放砂并捣实;放砂完毕后待树脂砂硬化后起模、翻箱,并上涂料,所述下箱放砂后形成与所述下砂芯和所述上砂芯对应的芯头座;
步骤2:组装铁型,将所述哈夫模一和所述哈夫模二贴合,贴合时根据所述定位销和所述定位孔连接固定,所述箱扣一扣合在所述哈夫模一和哈夫模二贴合后形成的凸台;将所述哈夫模三和所述哈夫模四贴合,贴合时根据所述定位销和所述定位孔连接固定,所述箱扣二扣合在所述哈夫模三和所述哈夫模四贴合后形成的凸台;所述铁模一与所述铁模二之间通过所述法兰二与所述法兰三之间使用所述定位止口固定位置并使用螺栓连接固定;
步骤3:制作上箱,所述上型模具能够制作所述上箱,在所述上型模具内部设置有压边冒口、出气冒口、出气孔和成型冷铁,放砂捣实完毕后,将砂型表面刮平,待树脂砂硬化后,将上箱起模、翻箱、上涂料;
步骤4:合箱,将下箱放置在平整的地坑中,在所述下箱的所述下横浇道处放置陶瓷过滤片;将所述下砂芯通过芯头座组装至所述下箱内部;将所述上砂芯通过芯头座放置到下砂芯上;在所述下箱的分型面通过封箱泥条进行封箱,将所述铁型通过所述法兰四与所述下箱连接,所述铁型通过所述法兰一与所述上箱连接;
步骤5:将所述直浇道套管设置在所述下箱顶部,与所述下箱的所述直浇道二连接,所述直浇道套管底部通过法兰与所述下箱固定,所述直浇道顶部通过法兰与所述上箱固定,将所述直浇道一设置在所述直浇道套管内侧,并填充树脂砂,将所述直浇道套管的上平面刮平,待树脂砂硬化后,上涂料,点火烘干;
步骤6:所述上箱、所述铁型、所述下箱之间使用螺栓紧固,在所述上箱的压边冒口、出气冒口处放置溢流冒口,并在所述溢流冒口四周使用树脂砂加固;所述直浇道套管顶部放置浇口盆;通过热风机对铸型结构进行烘干。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118543790A (zh) * 2024-05-31 2024-08-27 广东金志利科技股份有限公司 大型风力发电机组主轴铸件的树脂砂铸型结构及其制作工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110014123A (zh) * 2019-04-19 2019-07-16 山东国创风能装备有限公司 百吨级乏燃料贮运一体化金属容器的造型工艺方法及铁砂组合铸型
CN117884572A (zh) * 2024-01-26 2024-04-16 浙江佳力风能技术有限公司 大型风电轴类铸件的铸型及其构建方法
CN118543790A (zh) * 2024-05-31 2024-08-27 广东金志利科技股份有限公司 大型风力发电机组主轴铸件的树脂砂铸型结构及其制作工艺
CN118543789A (zh) * 2024-05-31 2024-08-27 广东金志利科技股份有限公司 大型风力发电机组主轴铸件的铁模覆砂铸型结构及其制作工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69313180T2 (de) * 1992-05-14 1998-01-02 Gen Motors Corp Giessform zur Herstellung von dünnwandigen Gussstücken durch Schwerkraftgiessen
US6619373B1 (en) * 2002-04-25 2003-09-16 General Motors Corporation Lost foam casting apparatus for reducing porosity and inclusions in metal castings
CN201482924U (zh) * 2009-07-25 2010-05-26 宁波明灵机械有限公司 风力发电机中定子主轴铸件的浇注装置
HU230620B1 (hu) * 2015-05-14 2017-04-28 ALU-ÖNTŐ Fémöntő és Fémmegmunkáló Ipari Eljárás vékonyfalú, tagolt, részletgazdag alumínium öntvények homokformázásos technológiával, gravitációs öntéssel történő előállítására
CN107245640B (zh) * 2017-06-15 2018-08-31 甘肃酒钢集团西部重工股份有限公司 一种风电用锥形主轴的制备方法和浇注系统
CN108687328B (zh) * 2018-08-27 2020-06-16 云南铜业压铸科技有限公司 一种铜转子无抽芯压铸模具
CN113680967A (zh) * 2021-07-28 2021-11-23 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种百吨级乏燃料容器的铸造成型方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110014123A (zh) * 2019-04-19 2019-07-16 山东国创风能装备有限公司 百吨级乏燃料贮运一体化金属容器的造型工艺方法及铁砂组合铸型
CN117884572A (zh) * 2024-01-26 2024-04-16 浙江佳力风能技术有限公司 大型风电轴类铸件的铸型及其构建方法
CN118543790A (zh) * 2024-05-31 2024-08-27 广东金志利科技股份有限公司 大型风力发电机组主轴铸件的树脂砂铸型结构及其制作工艺
CN118543789A (zh) * 2024-05-31 2024-08-27 广东金志利科技股份有限公司 大型风力发电机组主轴铸件的铁模覆砂铸型结构及其制作工艺

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