风电锁紧盘的铸造模具及人工填砂铁型覆砂铸造工艺的制作方法

本发明涉及铁型覆砂铸造，具体涉及一种风电锁紧盘的铸造模具及人工填砂铁型覆砂铸造工艺。

背景技术：

1、风电锁紧盘是风力发电机组上用于风机主轴与风机底座之间相互锁紧的一种零件，中型风电锁紧盘的形状尺寸大致是一个外圆直径3000mm左右、内圆直径1500mm左右、厚度60-100mm的圆环状产品。传统的风电锁紧盘制作采用的是大块钢板进行切割下料，然后通过机加工得出产品形状的工艺方法，具有钢料利用率低、加工周期长、零件重量大、成本高的特点。

2、现有风电锁紧盘制作，存在的问题是：

3、1、锁紧盘采用大块整体钢板下料加工，需要对钢板的整体轮廓都进行加工，加工时间长，加工成本高。

4、2、风电锁紧盘不允许采用焊接的连接方式，因此只能采用大块板整体下料加工，大块钢板价格高、钢板的利用率低，导致锁紧盘的材料成本偏高。

5、3、整块钢板下料，结构最厚处的尺寸决定了整块钢板的厚度，导致零件的整体重量偏重，成本高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种风电锁紧盘及其人工填砂铁型覆砂铸造工艺，目的在于减轻零件重量、提高生产效率、降低成本。

2、为了实现上述目的，本发明的具体方案如下：

3、风电锁紧盘的铸造模具，包括具有填砂孔的上铁型和下铁型、用于上铁型覆砂的上外形模、用于下铁型覆砂的下外形模和浇注系统，所述上铁型与上外形模合模后形成有上覆砂层，上覆砂层内填充有覆膜砂，覆膜砂与上铁型粘接形成上铸型，下铁型与下外形模合模后形成有下覆砂层，下覆砂层内填充有覆膜砂，覆膜砂与下铁型粘接形成下铸型，上铸型和下铸型合围形成锁紧盘铸件空腔、浇注系统空腔和试块空腔，浇注系统由直浇道、布设在直浇道上的四条横浇道、连接在每条横浇道末端的内浇口和设置在每个内浇口上的模具冒口组成。

4、进一步地，所述上外形模底部连接有上模底板，上模底板底部连接有上底框，下外形模底部连接有下模底板，下模底板底部连接有下底框，所述上模底板和下模底板中部设有圆环，浇注系统和试块均设在圆环内，所述内浇口设置在每条横浇道末端和圆环内侧之间，上外形模和下外形模外侧布设有吊轴，上覆砂层和下覆砂层的厚度分别为12～20mm。

5、进一步地，所述上铁型和下铁型上相邻的两填砂孔之间的筋条为50mm，所述填砂孔分别沿着上铁型和下铁型的圆心轴由内向外呈10°角度设置。

6、进一步地，所述四横浇道分别呈90°角布设，连接在每条横浇道末端和圆环内侧之间的内浇口至少设置三个，相邻的两内浇口分别呈30°角分布。

7、进一步地，所述横浇道和内浇口之间设有直孔陶瓷过滤网。

8、进一步地，所述上外形模、上模底板、下外形模和下模底板均采用ht250材质铸造；所述上铁型和下铁型分别采用qt400-15的材质铸造。

9、使用所述的风电锁紧盘的铸造模具铸造风电锁紧盘的人工填砂铁型覆砂铸造工艺，包括如下步骤：

10、s1，将上外型模、上模底板、下外型模、下模底板分别铸出，将上外型模与和上模底板连接，并在上模底板下方安装上底框，下外型模和下模底板连接，并在下模底板下方安装下底框；将具有填砂孔的上铁型和下铁型分别整体铸出；

11、s2，将再生砂与呋喃树脂和磺酸固化剂进行混砂，得覆膜砂；

12、s3，将上铁型和上外形模合模，在上铁型的填砂孔内人工填入覆膜砂造型、固化、脱模，制得上铸型；将下铁型和下外形模合模，在下铁型地填砂孔内人工填入覆膜砂造型、固化、脱膜，制得下铸型；

13、s4，将s3步骤的上铸型和下铸型合围形成锁紧盘铸件空腔、浇注系统空腔和试块空腔，通过浇注系统空腔向锁紧盘铸件空腔内注入铁水，制得带有浇注系统和试块的锁紧盘铸件。

14、10、根据权利要求7所述的人工填砂铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述呋喃树脂占再生砂重量百分比的1.4％，所述磺酸固化剂占呋喃树脂重量百分比的25.5％～25.9％，所述造型时间为8min，所述固化时间为1h。

15、进一步地，步骤s1中所述上外形模、上模底板、下外形模和下模底板的垂直面分别设置拔模斜度为2°，上外形模和下外形模采用锁紧盘铸件高度方向中间分型的设置，锁紧盘铸件空腔按锁紧盘铸件尺寸设置1.009％的收缩率。

16、本发明的优点

17、本发明的风电锁紧盘的铸造模具及人工填砂铁型覆砂铸造工艺，能采用球墨铸铁材质的锁紧盘铸件替代钢件锁紧盘。能没有射砂机条件下实现人工填砂铁型覆砂造型操作，通过选用呋喃树脂自硬砂，呋喃树脂树脂和固化剂合理配比实现同时满足人工填砂的可使用时间长和造型后固化达到可起模时间短的要求。本发明的铸造工艺，能避免铸件内部出现缩松缩孔等缺陷，以及控制铸件变形量。本发明还能减轻零件重量、提高生产效率、降低成本的。

技术特征：

1.风电锁紧盘的铸造模具，其特征在于，包括具有填砂孔的上铁型和下铁型、用于上铁型覆砂的上外形模、用于下铁型覆砂的下外形模和浇注系统，所述上铁型与上外形模合模后形成有上覆砂层，上覆砂层内填充有覆膜砂，覆膜砂与上铁型粘接形成上铸型，下铁型与下外形模合模后形成有下覆砂层，下覆砂层内填充有覆膜砂，覆膜砂与下铁型粘接形成下铸型，上铸型和下铸型合围形成锁紧盘铸件空腔、浇注系统空腔和试块空腔，浇注系统由直浇道、布设在直浇道上的四条横浇道、连接在每条横浇道末端的内浇口和设置在每个内浇口上的模具冒口组成。

2.根据权利要求1所述的风电锁紧盘的铸造模具，其特征在于，所述上外形模底部连接有上模底板，上模底板底部连接有上底框，下外形模底部连接有下模底板，下模底板底部连接有下底框，所述上模底板和下模底板中部设有圆环，浇注系统和试块均设在圆环内，所述内浇口设置在每条横浇道末端和圆环内侧之间，上外形模和下外形模外侧布设有吊轴空腔，上覆砂层和下覆砂层的厚度分别为12～20mm。

3.根据权利要求1所述的风电锁紧盘的铸造模具，其特征在于，所述上铁型和下铁型上相邻的两填砂孔之间的筋条分别为50mm，所述填砂孔分别沿着上铁型和下铁型的圆心轴由内向外呈10°角度设置。

4.根据权利要求1所述的风电锁紧盘的铸造模具，其特征在于，所述四横浇道分别呈90°角布设，连接在每条横浇道末端和圆环内侧之间的内浇口至少设置三个，相邻的两内浇口分别呈30°角分布。

5.根据权利要求1所述的风电锁紧盘的铸造模具，其特征在于，所述横浇道和内浇口之间设有直孔陶瓷过滤网。

6.根据权利要求1所述的风电锁紧盘的铸造模具，其特征在于，所述上外形模、上模底板、下外形模和下模底板均采用ht250材质铸造；所述上铁型和下铁型分别采用qt400-15的材质铸造。

7.使用权利要求1至6中任意一项所述的风电锁紧盘的铸造模具铸造风电锁紧盘的人工填砂铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的人工填砂铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述呋喃树脂占再生砂重量百分比的1.4％，所述磺酸固化剂占呋喃树脂重量百分比的25.5％～25.9％，所述造型时间为8min，所述固化时间为1h。

9.根据权利要求7所述的人工填砂铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，步骤s1中所述上外形模、上模底板、下外形模和下模底板的垂直面分别设置拔模斜度为2°，上外形模和下外形模采用锁紧盘铸件高度方向中间分型的设置，上外形模、下外形模按锁紧盘铸件尺寸设置1.009％的收缩率。

技术总结本发明的风电锁紧盘的铸造模具及人工填砂铁型覆砂铸造工艺，模具包括具有填砂孔的上铁型和下铁型、用于上铁型覆砂的上外形模、用于下铁型覆砂的下外形模和浇注系统，上铁型与上外形模合模后形成有上覆砂层，上覆砂层内填充有覆膜砂，覆膜砂与上铁型粘接形成上铸型，下铁型与下外形模合模后形成有下覆砂层，下覆砂层内填充有覆膜砂，覆膜砂与下铁型粘接形成下铸型，上铸型和下铸型合围形成锁紧盘铸件空腔、浇注系统空腔和试块空腔，浇注系统由直浇道、布设在直浇道上的四条横浇道、连接在每条横浇道末端的内浇口和设置在每个内浇口上的模具冒口组成。该发明能实现减轻零件重量、提高生产效率、降低成本。技术研发人员：吴宝成,蓝天鸿,杨佳,崔炜,马永明,张潮,陶前昭受保护的技术使用者：广西玉柴铸造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11