CN210936996U - 一种制备风电设备部件加强板砂模的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，属于风电设备的技术领域。其技术方案要点是一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，包括上底板和下底板，上底板上设置有V形凸起状的上半模，下底板上设置有V形凸起状的下半模，上底板上设置有浇注柱，浇注柱连通若干浇注引流道，下底板上设置有若干条与引流道位置对应的引流管，引流管远离引流道的一端与砂模模腔连通。上述制备风电设备部件加强板砂模的模具，提高风电设备部件加强板的浇注质量。

Description

一种制备风电设备部件加强板砂模的模具

技术领域

本实用新型涉及风电设备制作的技术领域，特别涉及一种制备风电设备部件加强板砂模的模具。

背景技术

世界能源消耗量的持续增加，全球范围内的能源危机愈发明显，开发可再生能源、实现能源的可持续发展越来越重要。风能因在世界范围内的蕴藏量巨大、可再生、分布广、无污染的特性，使风力发电成为世界能源发展的重要方向。其中风电设备部件加强板是风力发电机组中的关键部件。

风电设备部件加强板的形状如图6所示，水平截面大致呈V字形，厚度不均，内部有V形空腔。风电设备部件加强板的体积较大，材质为-20℃的低温球铁。风电设备部件加强板的生产一般是将铁水浇注到加强板的砂模内，待铁水冷却后拆模，实现对风电设备部件加强板的铸造。

铸造加强板通常使用砂模，而砂模的制备需要特定的模具。模具一般包括上半模和下半模，且上半模和下半模通常是铁材质制成。制备砂模时，将上砂箱盖在上半模上，然后将型砂填充到上砂箱内，并压实，脱模后制成砂模的上模。将下砂箱盖在下半模上，将型砂填充到下砂箱内，并压实，脱模后制成砂模的下模，上模与下模配合形成带有浇注模腔的砂模。

上述砂模在制备加强板的过程中，一般是将高温铁水直接从上到下浇注到砂模的型腔内，使高温铁水填满浇注型腔，待高温铁水自然冷却后，将上模和下模拆开，使风电设备部件加强板的浇注成型。但依照上述浇注方式往往会造成铁水在模腔内容易出现液面波动，液面无法平稳地上升，容易出现气泡等原因而造成加强板成型质量不佳。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型提供一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，以达到提高风电设备部件加强板的成型质量更好的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，包括上底板和下底板，上底板上设置有V形凸起状的上半模，下底板上设置有V形凸起状的下半模，上底板上设置有浇注柱，浇注柱连通若干浇注引流道，下底板上设置有若干条与引流道位置对应的引流管，引流管远离引流道的一端与砂模的模腔连通。

通过采用上述方案，使用上述模具制备好的砂模中，砂模包括了与浇注柱对应的浇注柱腔、与引流道对应的引流道腔、与引流管对应的引流管腔，两个V形空腔拼接形成的浇铸加强板的模腔。

将高温铁水从浇注柱向砂模的模腔内灌注的过程中，铁水从浇注柱腔内先流入引流道腔中，再经引流道腔流入至对应的若干引流管腔中，若干引流管腔中的铁水同时从砂模的底部流入砂模的模腔内，由于后续浇铸的铁水是以流入已在模腔中铁水底部的形式进入模腔的，所以，能够有效减少铁水在模腔内出现液面波动的现象，使模腔内的铁水液面能够平稳地上升，由此减少了出现气泡的可能性，提高了风电设备部件加强板的密实度，提高了加强板成型的质量。

此外，砂模中设置多个引流道腔和引流管腔，可以使铁水从多个部位进入砂模的模腔内，不仅提高了进入模腔的铁水的均匀度，而且缩短了铁水充满模腔的时间，提高了铁水的浇注速度，进一步提高加强板的加工效率。

本实用新型进一步设置为：所述上半模的V形凸起的底部和V形凸起的顶部两端的上表面均贴设有若干第一冷铁片，第一冷铁片与上半模可拆卸连接。

当铁水注入砂模制备加强板后，由于加强板较厚位置和较薄位置的冷却的速度差，容易使风电设备部件加强板出现裂缝。

通过采用上述方案，可以使第一冷铁片贴覆在制备好的砂模上，当铁水向模腔内浇注完成后，加强板较厚位置的铁水与冷铁直接接触时，通过第一冷铁片传递热量，可以提高加强板较厚位置的冷却速度，减小加强板较厚位置和较薄位置的冷却的速度差，使加强板成型过程中位置厚度不同的铁水能够均衡地冷却凝固，从而减少风电设备部件加强板出现裂缝的情况，进一步提高风电设备部件加强板的浇注质量。

本实用新型进一步设置为：所述第一冷铁片靠近上半模的侧面吸附有第一磁铁层。

通过采用上述方案，利用第一磁铁层的吸附作用将第一冷铁片与上半模连接，磁铁吸附的方式连接稳定，拆卸方便，提高实际使用时的便捷性，提高工作效率。

本实用新型进一步设置为：所述下半模的V形凸起的底部和V形凸起的顶部两端的上表面均贴设有若干第二冷铁片，第二冷铁片与下半模可拆卸连接。

通过采用上述方案，第二冷铁片贴设于砂模的下模上，可以从底部对铁水的成型过程中起到降温的作用，加速加强板较厚部位的冷却速度，进一步使加强板成型过程中铁水能够均衡地冷却凝固，进而提高风电设备部件加强板的浇注质量。

本实用新型进一步设置为：所述第二冷铁片靠近下半模的侧面吸附有第二磁铁层。

通过采用上述方案，利用第二磁铁的吸附作用将第二冷铁片与下半模连接，磁铁吸附的方式连接稳定，拆卸方便，提高实际使用时的便捷性，提高工作效率。

本实用新型进一步设置为：所述上底板上设置有限位孔，下底板上设置有与限位孔对应卡嵌的限位柱。

通过采用上述方案，在模具的上底板和下底板上分别设置配合使用的限位孔和限位柱，可以使制备好的砂模的上模和下模通过限位孔和限位柱的配合使用更加快速准确地拼装，缩短砂模拼装的时间，提高砂模的使用效率。

本实用新型进一步设置为：所述上半模的V形顶部两端的上表面上安置有冒口。

通过采用上述方案，砂模上具有对应的冒口腔，加强板在冷却成型的过程中，较薄部位的铁水先凝固，其冷却收缩可由附近较厚的部分处的铁水补偿；较厚部分的铁水凝固时若得不到铁水的补偿则容易出现裂缝。在加强板较厚部分设置冒口，使冒口腔内储存一部分铁水。可以在进行浇注时，冒口腔内储存的铁水可以补偿加强板较厚部分凝固时缺少的铁水，以减少该处形成裂缝的可能性，进一步提高加强板的浇注质量。

本实用新型进一步设置为：所述冒口远离上半模处的截面面积大于冒口与上半模连接处的截面面积。

通过采用上述方案，冒口与上半模接触时的面积较小。在浇注加强板时，冒口腔内的铁水与砂模的模腔内的铁水连成一体，则冒口腔内形成的铸件和成型的加强板连为一体，加强板成型完后需要将多出的铸件切除。而冒口的开口较小，则形成的铸件与加强板的接触面积较小，便于将铸件与加强板分离，进一步提高加强板的加工质量。

本实用新型进一步设置为：所述下底板上设置有缓冲凸台，砂模的下半模形成缓冲孔，砂模的上半模上形成浇注柱腔，上半模和下半模合并时缓冲孔和浇注柱腔连通。

通过采用上述方案，制备好的砂模内形成与缓冲凸台对应的缓冲孔，缓冲孔与浇注柱腔连通，可以使浇注柱腔内竖直灌注的铁水先流入缓冲孔内，减少铁水由于浇注速度过快而反向溅出的问题，使铁水在缓冲孔的缓冲作用下更容易流至引流道内。

本实用新型进一步设置为：所述第一冷铁片远离上底板的侧面上安置有固定钉，固定钉的顶尖朝向远离上底板的一侧。

通过采用上述方案，在使用砂模的模具制备砂模时，上半模填满型砂成型脱膜时，固定钉可以增强第一冷铁片与砂模之间的连接稳固性能，减少第一冷铁片在砂模内移动的可能性，进一步提高第一冷铁片的使用效果，进而提高风电设备部件加强板的浇注质量。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、上述制备风电设备部件加强板砂模的模具，制备好砂模进行铸造时，铁水同时从砂模的底部流入砂模的模腔内，有效地减少了铁水在模腔内出现液面波动的现象，使模腔内铁水的液面平稳地上升，减少了出现气泡的可能性，提高风电设备部件加强板的浇注质量；

2、上述制备风电设备部件加强板砂模的模具，使成型的砂模具有多个引流道腔和引流管腔，可以使铁水从多个部位进入砂模的空腔内，同时和快速地注满整个空腔，提高了铁水的浇注速度，进一步提高加强板的加工效率；

3、上述制备风电设备部件加强板砂模的模具，在上半模贴设第一冷铁片，下半模贴设第二冷铁片，可以减小加强板较厚位置和较薄位置的冷却的速度差，使加强板成型过程中铁水能够均衡地冷却凝固，减少风电设备部件加强板出现裂缝的情况，提高风电设备部件加强板的浇注质量；

4、上述制备风电设备部件加强板砂模的模具，在加强板最厚部分设置冒口，使冒口腔内储存的铁水可以补偿加强板最厚部分凝固时缺少的铁水，减少该处形成裂缝的可能性，提高加强板的浇注质量。

附图说明

图1是实施例1中上半模的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是实施例1中下半模的结构示意图；

图4是图1中B处的局部放大示意图；

图5是实施例2中上半模的结构示意图；

图6是本实用新型加工好的风电设备部件加强板的结构示意图。

附图标记：1、上底板；11、上半模；111、第一冷铁片；1111、固定钉；112、第一磁铁层；113、冒口；12、限位孔；13、浇注柱；14、引流道；2、下底板；21、下半模；211、第二冷铁片；212、第二磁铁层；22、限位柱；23、引流管；24、缓冲凸台；3、风电设备部件加强板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，如图1和图3所示，包括上底板1和下底板2，上底板1上设置有上半模11，上半模11上开设有V形空腔，上底板1上设置有浇注柱13，浇注柱13连通有两条引流道14；下底板2上设置有下半模21，下半模21上也开设有V形空腔，下底板2上设置有四条引流管23。

如图1和图2所示，上底板1为长方体板，水平设置。上底板1上设置有上半模11，上半模11为V形凸起状结构，V形凸起状结构的中间形成V形空腔，V形凸起的底部和V形凸起的顶部两端的上表面贴设有形状相适配的第一冷铁片111。第一冷铁片111靠近上半模11的侧面贴设有第一磁铁层112。第一磁铁层112的形状与第一冷铁片111的形状相同，靠近上半模11的侧面与上半模11抵接，远离上半模11的侧面与第一冷铁片111对应的侧面固定连接。

上半模11的V形顶部两端的上表面分别设置有冒口113。冒口113为横截面呈圆形，竖直截面呈倒梯形的结构，上下贯穿开口，远离上半模11处的截面面积大于冒口113与上半模11连接处的截面面积。

上底板1上设置有浇注柱13。浇注柱13为圆筒状结构，轴线方向竖直设置，上下贯穿开口，内部中空。浇注柱13连通有两条引流道14，两条引流道14组成横截面呈V字形的结构，围设于上半模11的V形空腔的外围；引流道14的竖直截面呈方形，内部中空。铁水通过浇注柱13输送至两条引流道14中。上底板1的顶面上贯穿设置有三个圆形限位孔12，轴线方向竖直设置。三个圆形限位孔12间隔设置，三个圆形限位孔12的圆心连线构成等腰三角形，等腰三角形顶端的圆心位于上半模11的V形开口处。

如图3和图4所示，下底板2为长方体板状结构，水平设置，下底板2的尺寸与上底板1的尺寸相同。下底板2上设置有下半模21，下半模21为V形凸起状结构，V形凸起状结构的中间形成V形空腔，V形凸起的底部和V形凸起的顶部两端的上表面贴设有形状相适配的第二冷铁片211。第二冷铁片211靠近下半模21的一面贴设有第二磁铁层212。第二磁铁层212的形状与第二冷铁片211的形状相同，靠近下半模21的侧面与下半模21抵接，远离下半模21的侧面与第二冷铁片211对应的侧面固定连接。

下底板2的顶面上设置有三个限位柱22，三个限位柱22的位置与三个限位孔12的位置一一对应。限位柱22为横截面呈圆形，竖直截面呈梯形的柱状结构，靠近下底板2处的横截面积大于远离下底板2处的横截面积。上底板1上的限位孔12和下底板2上的限位柱22配合卡嵌使用。

下底板2上设置有四条引流管23，其中两条引流管23与一条引流道14的位置对应，另外两条引流管23与另一条引流道14的位置对应。引流管23的竖直截面呈门形，一端与引流道14连通，另一端与下半模21的模腔连通。四条引流管23为陶瓷材质制成，制备好下模进行脱模时，四条引流管23直接与下模连为一体。铁水通过浇注柱13腔输送至引流道14腔中，再经引流道14腔输送至若干引流管23腔中。

下底板2的顶面上设置有缓冲凸台24，缓冲凸台24的位置与浇注柱13的位置对应。缓冲凸台24为半圆形凸台，使制备好的下模上有一个相应地的半圆形空腔的缓冲孔，使浇注柱13腔内灌注的铁水更容易流至引流道14腔内。

本实施例的使用过程如下：

当使用上底板1和上半模11制作砂模的上模时，将与上底板1大小相一致的砂框套在上底板1的四周侧壁上，向砂框内装满型砂后压实再脱模，通过型砂的黏结力使上半模11凸起部分的第一冷铁片111与砂模的上模连为一体，制备得到砂模的上模。上模包括冒口113腔、限位孔12凸台、浇注柱13腔和引流道14腔。

当使用下底板2和下半模21制作砂模的下模时，将与下底板2大小相一致的砂框套在下底板2的四周侧壁上，向砂框内装满型砂后压实再脱模，通过型砂的黏结力使第二冷铁片211与砂模的下模连为一体，制备得到砂模的下模，下模包括与限位孔12配合使用限位柱22腔、四条引流管23腔和缓冲孔。

使用上述的模具制备成上模和下模，上模和下模合并成砂模，砂模内形成与风电设备部件加强板3形状相同的模腔，铁水通过浇注柱13腔经两条引流道14腔，再经引流道14腔流入引流管23腔中，最后铁水从砂模的底部流入砂模的模腔内，使模腔内铁水的液面平稳地上升，减少了出现气泡的可能性，提高了风电设备部件加强板的成型的质量。

实施例2

一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，如图5所示，与实施例1的区别在于，第一冷铁片111上设置有固定钉1111，固定钉1111的顶尖远离上底板1，钉帽在在第一磁铁层112的吸附作用下固定在第一冷铁片111上。

本实施例的使用过程：

当向砂框内装满型砂后压实再脱模时，通过型砂的黏结力使上半模11凸起部分的第一冷铁片111与砂模的上模连为一体，此时固定钉1111的顶尖插入砂模内，固定钉1111可以增强第一冷铁片111与砂模之间的连接稳固性能，减少第一冷铁片111在砂模内移动的可能性，提高风电设备部件加强板的浇注质量。

上述具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：包括上底板(1)和下底板(2)，上底板(1)上设置有V形凸起状的上半模(11)，下底板(2)上设置有V形凸起状的下半模(21)，上底板(1)上设置有浇注柱(13)，浇注柱(13)连通若干浇注引流道(14)，下底板(2)上设置有若干条与引流道(14)位置对应的引流管(23)，引流管(23)远离引流道(14)的一端与砂模的模腔连通。

2.根据权利要求1所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，所述上半模(11)的V形凸起的底部和V形凸起的顶部两端的上表面均贴设有若干第一冷铁片(111)，第一冷铁片(111)与上半模(11)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述第一冷铁片(111)靠近上半模(11)的侧面吸附有第一磁铁层(112)。

4.根据权利要求1所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述下半模(21)的V形凸起的底部和V形凸起的顶部两端的上表面均贴设有若干第二冷铁片(211)，第二冷铁片(211)与下半模(21)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述第二冷铁片(211)靠近下半模(21)的侧面吸附有第二磁铁层(212)。

6.根据权利要求1所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述上底板(1)上设置有限位孔(12)，下底板(2)上设置有与限位孔(12)对应卡嵌的限位柱(22)。

7.根据权利要求1所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述上半模(11)的V形顶部两端的上表面安置有冒口(113)。

8.根据权利要求7所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述冒口(113)远离上半模(11)处的截面面积大于冒口(113)与上半模(11)连接处的截面面积。

9.根据权利要求1所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述下底板(2)上设置有缓冲凸台(24)，砂模的下半模形成缓冲孔，砂模的上半模上形成浇注柱(13)腔，上半模和下半模合并时缓冲孔和浇注柱(13)腔连通。

10.根据权利要求2所述的制备风电设备部件加强板砂模的模具，其特征在于：所述第一冷铁片(111)远离上底板(1)的侧面上安置有固定钉(1111)，固定钉(1111)的顶尖远离上底板(1)。

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