[發(fā)明專利]1-3MW風(fēng)電輪轂鐵塑模具的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910184474.5
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN101653816A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡穎;華永犖;王建宏;童惠珠;張華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇吉鑫風(fēng)能科技股份有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28;B29C39/10;B29C39/44;B29C39/38;B29C39/22
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及球鐵鑄件的制造工藝，尤其是鑄造1-3MW風(fēng)電輪轂等鑄件的鐵塑模具的制備方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能是一種永不枯竭的清潔能源，在石油、煤炭等礦藏能源日漸減少，環(huán)境氣候越來越惡劣的情形下，世界各國都在大力推進風(fēng)力發(fā)電場的建設(shè)速度。2008年全球風(fēng)力發(fā)電規(guī)模比上年增長了30％，新增風(fēng)力發(fā)電規(guī)模約2700萬千瓦，其中美國占31％居首位，中國占23％居第2位，根據(jù)我國″可再生能源’十一五’發(fā)展綱要″提出的具體規(guī)劃，到2010年我國的風(fēng)電裝機容量將達到1000萬千瓦，年發(fā)電量為210億千瓦時。截至2008年底，我國風(fēng)電實際完成裝機容量約為894萬千瓦，比上年增加了111.48％。風(fēng)力發(fā)電機組離不開關(guān)鍵零件---低溫、高韌、大型球鐵件，據(jù)測算，每1MW風(fēng)力發(fā)電機組，就需要20噸的高性能球鐵件，因此風(fēng)力發(fā)電鑄件的需求量也正在與日俱增。

風(fēng)電機組用輪轂、底座等鑄件是風(fēng)力發(fā)電機組的關(guān)鍵零部件，是若干零件的載體，承受沉重、復(fù)雜的載荷，并要在-40℃-40℃的環(huán)境下長期連續(xù)可靠地工作，保證20年不更換。因此對MW級輪轂、底座等鑄件質(zhì)量要求極近苛刻，并由于輪轂、底座結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，壁厚不均，重量達10T以上，輪廓尺寸達到3-6米，尺寸精度要達到CT11-13級，出現(xiàn)一點尺寸偏差就會對整機造成重大影響。所以對鑄造行業(yè)來講，并非易事，其中主要原因之一是：沒有一種適合大批大量生產(chǎn)大型、極高要求的風(fēng)電鑄件的模具。

在鑄件生產(chǎn)中所使用的傳統(tǒng)模具，大體可分為三大類：木模、金屬模、塑料(樹脂)模。其三種模具的特點及表1；從表1可知由于此三種模具的各自局限性，不能適合大型、大批量、高要求的風(fēng)電鑄件的生產(chǎn)，因此研發(fā)出適合風(fēng)電鑄件使用的模具，是風(fēng)電鑄件行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是：克服現(xiàn)有模具不足，提出一種鐵塑模具的制備，以此鐵塑模具制造大型、大批量、高要求的風(fēng)電鑄件。尤其是1-3MW風(fēng)電輪轂零件的鐵塑模具。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：1-3MW風(fēng)電輪轂鐵塑模具的制備方法，其特征是以鋼材制成模具的鋼結(jié)構(gòu)外殼，鋼結(jié)構(gòu)外殼的中央置有芯模，在鋼結(jié)構(gòu)外殼與芯模形成的空腔中以重力澆注方式澆注樹脂，當(dāng)樹脂硬化后，脫去芯模，樹脂與鋼結(jié)構(gòu)外殼一體化構(gòu)成鐵塑模具。

其中樹脂的選擇、配比；樹脂和鋼結(jié)構(gòu)外殼的結(jié)合；澆注充型的方法；是本發(fā)明的關(guān)鍵。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制造的是以金屬(鋼材)、塑料(樹脂)為主材的鐵?塑模具；750KW、1.25MW、1.5MW、2.1MW、2.5MW系列輪轂、底座、箱體鐵塑模具。采用鋼結(jié)構(gòu)的外殼，可使模具的整體強度達到金屬模的標(biāo)準(zhǔn)，在大批量生產(chǎn)過程中保證了模具不變形，采用內(nèi)部樹脂結(jié)構(gòu)，可使模具的尺寸精度達到金屬模具的標(biāo)準(zhǔn)，而且避免了塑料模的易開裂、不能生產(chǎn)大型模樣的缺點.

鐵塑模具在實際生產(chǎn)、應(yīng)用中的各項數(shù)據(jù)與木模相比表明：制作周期大體相等或略長，雖造價費用增加約一倍，但使用壽命達五倍以上，甚至有些模具的使用壽命達到十至二十倍，且不易變形.

與金屬模相比表明：制作周期比金屬模短一倍時間，造價費用節(jié)約一倍，但使用壽命少三分之一，但其導(dǎo)熱性能比金屬模低，而更適用于風(fēng)電鑄件樹脂砂造型；并且如需對模具進行修改，鐵塑模具遠優(yōu)于金屬模，總體性價比優(yōu)于金屬模；本發(fā)明還能省卻復(fù)制后的首件驗證過程。達到模具使用時的各項指標(biāo)要求.

本發(fā)明模具經(jīng)測試和實際應(yīng)用，模具的質(zhì)量指標(biāo)和各項性能完全符合生產(chǎn)需要。鐵塑模具是風(fēng)電鑄件產(chǎn)品的發(fā)展方向。

附圖說明

圖1是本發(fā)明加工制備的芯模結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明加工制備的鋼模外殼結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本發(fā)明加工制備的模具結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

本發(fā)明的制備如下述：依據(jù)產(chǎn)品圖和鑄造工藝圖，設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)骨架和外殼。使用10mm-30mm鋼板焊接制作鋼結(jié)構(gòu)骨架和外殼，焊縫必須牢固。為防止鋼結(jié)構(gòu)骨架和外殼變形，對其進行回火處理，芯模采用木模或發(fā)泡材料制作。骨架和外殼鋼板的內(nèi)表面要清潔無油，為保證樹脂與鋼板的牢固結(jié)合，在外殼的內(nèi)表面涂刷偶聯(lián)劑(常用的鈦酸酯等)。并涂敷高粘結(jié)性樹脂，樹脂采用雙組份樹脂，刷涂厚度為0.5-1mm。如聚氨酯或環(huán)氧等，以10∶1配制，刷涂厚度為0.5-1mm。