CN101618427B

CN101618427B - 风力发电机机舱铸件的铸造方法

Info

Publication number: CN101618427B
Application number: CN2009101011869A
Authority: CN
Inventors: 赵益峰; 马超; 宋贤发
Original assignee: NINGBO RIXING CASTING CO Ltd
Current assignee: NINGBO RIXING CASTING CO Ltd
Priority date: 2009-07-25
Filing date: 2009-07-25
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2029-07-25
Also published as: CN101618427A

Abstract

一种风力发电机机舱铸件的铸造方法，它包括以下步骤：1)模具制造；2)砂型制造；3)浇注成型，进行砂型制造时，采用底注式浇注***，将内浇口II；(2)设在铸件型腔底面的主轴承圆孔内，外浇口采用定量包拔塞浇注口，各组元截面积的比为：∑直I∶∑过∶∑直II∶∑内I∶∑内II＝0.20～0.80∶1.80～2.60∶1∶4.0～6.0∶2～4；浇注成型时，铁液在出铁温度为1430℃～1500℃，爆镁时间为1.20s～4.50s，浇注温度控制在1275℃～1370℃，浇注时间为30s～70s，从而得到铸件(1)。本发明与现有技术相比，能使大型铸件不易变形、不易产生缩孔、不易产生缩松、不易产生夹渣及成品率较高。

Description

风力发电机机舱铸件的铸造方法

技术领域：

本发明涉及一种风力发电机机舱铸件的铸造方法。

背景技术：

目前，风力发电机机舱铸件均采用普通零件的砂型铸造工艺，但是风力发电机机舱铸件重达7.2吨左右，铸件外形尺寸为2480mm×2800mm×1860mm属于大型零件，由于大型零件的宽度较宽，高度较高，长度较长，而普通零件的砂型铸造工艺的砂箱刚性、型砂强度、排气与挡渣设计及浇注温度等等均不适合大型零件的铸造，因此铸造时残余应力较大容易变形、产生缩孔、缩松及夹渣而报废，铸件成品率较低。

发明内容：

本发明针对以上问题提供一种能使大型铸件不易变形、不易产生缩孔、不易产生缩松、不易产生夹渣及成品率较高的风力发电机机舱铸件的铸造方法。

本发明解决以上问题所用的技术方案：一种风力发电机机舱铸件的铸造方法，它包括以下步骤：1)模具制造；2)砂型制造；3)浇注成型，其特征在于：

所述的步骤2)砂型制造时，将内浇口II设在铸件型腔底面的主轴承圆孔内，内浇口II数量为2～10个；将铸件各部分留出10mm～30mm的机械加工余量；采用底注式浇注***，外浇口采用定量包拔塞浇注口，以直浇道II的截面积为基准各组元直浇道I、过滤器、直浇道II、内浇口I及内浇口II各截面积的比为：∑直I∶∑过∶∑直II∶∑内I∶∑内II＝0.20～0.80∶1.80～2.60∶1∶4.0～6.0∶2～4；将出气口设在最易出现浮渣的位置，出气口的总截面积大于内浇口的总截面积；将冒口设在铸件型腔顶面的最高点，冒口总高度大于600mm；将冷铁摆放在各个热节圆的下方；

所述的步骤3)浇铸成型是指，铁液在出铁温度为1430℃～1500℃，爆镁时间为1.20s～4.50s，浇注温度控制在1275℃～1370℃，浇注时间为30s～70s的条件下进行浇注成型得到铸件。

所述的铁液的化学成分为：碳C 3.4％～3.95％、硅Si 1.5％～2.5％、锰Mn 0.1％～0.3％、硫S 0.01％～0.09％、稀土Re 0.012％～0.05％、镁Mg 0.03％～0.07％，及碳当量为4.2～4.95。

所述的化学成分为：碳C 3.75％、硅Si 1.99％、锰Mn 0.13％、硫S 0.011％、稀土Re 0.015％、镁Mg 0.044％。

所述的碳当量为4.41。

所述的内浇口II数量为4个，所述的内浇口II为披缝浇口，厚度为6mm～14mm。

所述的机械加工余量为20mm。

所述的出铁温度为1470℃，爆镁时间为3.17s，浇注温度控制在1318℃，浇注时间为47s。

采用以上方法后，本发明与现有技术相比，由于浇注位置、浇注***、出气口位置、冒口位置、冷铁摆放位置及浇注成型的控制这些工艺参数均是针对风力发电机机舱铸件的特点进行设计，浇注位置、浇注***和出气口位置的设置有利于将渣和气排出铸件型腔，冒口位置的设置有利于铸件在冷却时补充收缩产生的缺失部分，冷铁摆放位置有利于防止产生缩松和缩孔，因此本发明能使大型铸件不易变形、不易产生缩孔、不易产生缩松、不易产生夹渣及成品率较高。

附图说明：

图1为本发明风力发电机机舱铸件的铸造方法中风力发电机机舱铸件及其浇注装置的结构示意图。

图2为图1沿A-A线的剖视结构示意图。

如图所示：1、铸件，2、内浇口II，3、内浇口I，4、直浇道II，5、过滤器，6、直浇道I，7、冒口，8、出气口。

具体实施方式：

以下结合附图和具体实施实例，对本发明做进一步描述：

一种风力发电机机舱铸件的铸造方法，它包括以下步骤：

1)模具制造，进行模具设计及分型面的确定，所述的模具采用三箱造型，模型采用东北红松为材料，模型底框采用200mm×200mm×10mm的厚方管焊接而成，且长度方向采用整根方管制成，主要是为了不使模具变形，提高模具整体的综合性能。在型板上铺设2层木板和1层厚度不少于20mm的胶合板；

2)砂型制造，将内浇口II2设在铸件型腔底面的主轴承圆孔内，内浇口II2数量为4个，所述的内浇口II2为披缝浇口，厚度为10mm，这样有利于减弱高温铁液对砂型的冲刷，可防止出现冲砂缺陷，也有利于挡渣；将铸件型腔各部分留出20mm的机械加工余量；根据大孔出流理论，球墨铸铁铸件宜采用底注式浇注***，外浇口采用定量包拔塞浇注口，这样有利于铁液平稳的进入模具的型腔，也有利于渣和气的上浮减少浇铸缺陷，同时定量包还有利于控制浇注温度，使得浇注是在设定好的浇注温度下进行的，以直浇道II4的截面积为基准各组元直浇道I6、过滤器5、直浇道II4、内浇口I3及内浇口II2各截面积的比为：∑直I∶∑过∶∑直II∶∑内I∶∑内II＝0.53∶2.05∶1∶5.3∶3，直浇道II4为内径110mm的陶瓷管；将出气口8设在最易出现浮渣的位置，出气口8的总截面积大于内浇口II2的总截面积，这样有利于将铁液内的渣和气排出型腔；将冒口7设在铸件型腔顶面的最高点，冒口7总高度大于600mm，冒口7的直径为130mm，冒口7的颈尺寸为50mm×14mm×25mm，这样有利于在铁液冷却收缩时可以补充因收缩而所至的缺少部分；将冷铁摆放在各个热节圆(即壁厚和圆角的地方)的下方，目的是为了加快铸件1热节圆处的冷却，可以防止铸件1产生缩松和缩孔的缺陷，但是砂型在进行涂刷涂料后，在冷铁上必须用冲灯预热，表干冷铁上的水分，以减少铸件产生冷铁气孔；

3)浇注成型，将铁液的化学成分控制在：碳C 3.75％、硅Si 1.99％、锰Mn 0.13％、硫S0.011％、稀土Re 0.015％、镁Mg 0.044％，及碳当量为4.41，出铁温度为1470℃，爆镁时间为3.17s，浇注温度控制在1318℃，并将停止时间控制在2.40s内，浇注时间为47s的条件下进行浇注成型得到铸件1。

以上实施实例仅为本发明的较佳实施实例，本发明还允许有其它变化，凡在权利要求1的范围内的，均在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种风力发电机机舱铸件的铸造方法，它包括以下步骤：1)模具制造；2)砂型制造；3)浇注成型，其特征在于：

所述的步骤2)砂型制造时，将内浇口II(2)设在铸件型腔底面的主轴承圆孔内，内浇口II(2)数量为2～10个；将铸件(1)各部分留出10mm～30mm的机械加工余量；采用底注式浇注***，外浇口采用定量包拔塞浇注口，以直浇道II(4)的截面积为基准各组元直浇道I(6)、过滤器(5)、直浇道II(4)、内浇口I(3)及内浇口II(2)各截面积的比为：∑直I∶∑过∶∑直II∶∑内I∶∑内II＝0.20～0.80∶1.80～2.60∶1∶4.0～6.0∶2～4；将出气口(8)设在最易出现浮渣的位置，出气口(8)的总截面积大于内浇口II(2)的总截面积；将冒口(7)设在铸件型腔顶面的最高点，冒口(7)总高度大于600mm；将冷铁摆放在各个热节圆的下方；

所述的步骤3)浇注成型是指，铁液在出铁温度为1430℃～1500℃，爆镁时间为1.20s～4.50s，浇注温度控制在1275℃～1370℃，浇注时间为30s～70s的条件下进行浇注成型得到铸件(1)。

2.根据权利要求1所述的风力发电机机舱铸件的铸造方法，其特征在于：所述的铁液的化学成分为：碳C 3.4％～3.95％、硅Si 1.5％～2.5％、锰Mn 0.1％～0.3％、硫S 0.01％～0.09％、稀土Re 0.012％～0.05％、镁Mg 0.03％～0.07％及碳当量为4.2～4.95。

3.根据权利要求2所述的风力发电机机舱铸件的铸造方法，其特征在于：所述的化学成分为：碳C 3.75％、硅Si 1.99％、锰Mn 0.13％、硫S 0.011％、稀土Re 0.015％、镁Mg 0.044％。

4.根据权利要求2所述的风力发电机机舱铸件的铸造方法，其特征在于：所述的碳当量为4.41。

5.根据权利要求1所述的风力发电机机舱铸件的铸造方法，其特征在于：所述的内浇口II(4)数量为4个，所述的内浇口II(4)为扇形浇口，厚度为6mm～14mm。

6.根据权利要求1所述的风力发电机机舱铸件的铸造方法，其特征在于：所述的机械加工余量为20mm。

7.根据权利要求1所述的风力发电机机舱铸件的铸造方法，其特征在于：所述的出铁温度为1470℃，爆镁时间为3.17s，浇注温度控制在1318℃，浇注时间为47s。