CN217315746U - 一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，所述模具包括：第一模具及第二模具，其中，第一模具的第一端部设置有第一法兰，第一模具的第二端部设置有第二法兰，第一模具内设置有第一腔体；第二模具的第一端部设置有第三法兰，第二模具的第二端部设置有第四法兰，第二模具内设置有第二腔体；第一腔体与第二腔体连通，所述第一模具与所述第二模具通过第一法兰及第三法兰进行可拆卸连接。本实用新型用以改善现有的风力发电机铸造主轴制造成本居高不下的问题。

Description

一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具

技术领域

本实用新型涉及风机主轴制造领域，具体涉及一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具。

背景技术

随着风力发电行业的全面发展，降低风力发电机制造成本成为抢占市场份额的关键因素。为了降低风力发电机的主轴成本，大多数制造者使用QT500-14、QT600-10等低成本高硅固溶强化球墨铸铁主轴代替原高成本锻造主轴。然而由于QT500-14、QT600-10的固有特性，使用砂型铸造难度极大，因此部分铸造企业开发了使用铸铁模具做外模的铸造工艺。然而由于铸铁模具塑性和冲击韧性较差，且在使用过程中模具各个位置温度差较大，多次使用后极易产生裂纹进而报废。目前铸铁模具一般在使用5次左右开始出现裂纹，使用10次左右裂纹快速延伸报废，造成生产成本居高不下，无法满足降低成本的需求。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，以改善现有的风力发电机锻造主轴制造成本居高不下的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，所述模具由锻造合金钢制成，所述模具包括：第一模具及第二模具，其中，第一模具的第一端部设置有第一法兰，第一模具的第二端部设置有第二法兰；第二模具的第一端部设置有第三法兰，第二模具的第二端部设置有第四法兰；所述第一模具与所述第二模具通过第一法兰及第三法兰进行可拆卸连接，第一模具内设置有第一腔体，第二模具内设置有第二腔体，第一腔体与第二腔体连通，在第一腔体与第二腔体内铸造所述高硅固溶强化球墨铸铁主轴。

在本实用新型一实施方式中，所述第一模具的内壁与对应的所述主轴的毛坯外轮廓相匹配，所述第二模具的内壁与对应的所述主轴的毛坯外轮廓相匹配。

在本实用新型一实施方式中，所述第一模具与所述第二模具通过螺栓连接。

在本实用新型一实施方式中，所述第二模具朝向第一模具的端面上设置有凸台，所述第一模具上对应的设置有凹口，所述凸台与所述凹口构成子母口，所述第一模具与所述第二模具通过所述子母口进行定位。

在本实用新型一实施方式中，所述锻造合金钢为21CrMo10。

在本实用新型一实施方式中，所述第一模具的壁体厚度大于所述第二模具的壁体厚度。

在本实用新型一实施方式中，所述第一模具的壁体厚度是所述高硅固溶强化球墨铸铁主轴的壁体厚度的0.8-1.2倍。

在本实用新型一实施方式中，所述锻造合金钢的共析转变温度大于所述模具在制作所述主轴时的最高温度。

在本实用新型一实施方式中，在所述第二法兰的周向上均匀的设置有若干个凹槽，每一所述凹槽内设置有通孔。

在本实用新型一实施方式中，所述第一模具的内壁朝向所述第一模具的第二端部圆角过渡。

本实用新型用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，通过使用锻造合金钢外模代替传统的砂型外模，从而大大降低树脂砂的使用量，降低生产成本并提高生产效率。同时利用锻造合金钢高的冷却速度和蓄热能力细化主轴的基体组织，提高力学性能并降低缩松缺陷风险。利用锻造合金钢较高的塑性、冲击韧性及强度提高锻造模具的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具于一实施方式中的结构示意图；

图2为第一模具的正视图；

图3为第一模具的俯视图；

图4为图3中A-A的剖视图；

图5为第一模具的三维结构示意图；

图6为第二模具的正视图；

图7为第二模具的俯视图；

图8为图7中B-B的剖视图；

图9为第二模具的三维结构示意图。

元件标号说明

100、第一模具；101、凹口；110、第一法兰；120、第二法兰；130、第一腔体；200、第二模具；201、凸台；210、第三法兰；220、第四法兰；230、第二腔体；300、第一砂箱；400、第二砂箱；500、凹槽；600、腰孔。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1至图9，本实用新型提供一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，所述模具由锻造合金钢制成，所述模具包括：第一模具100及第二模具200，其中，第一模具100的第一端部设置有第一法兰110，第一模具100的第二端部设置有第二法兰120；第二模具200的第一端部设置有第三法兰210，第二模具200的第二端部设置有第四法兰220；所述第一模具100与所述第二模具200通过第一法兰110及第三法兰210进行可拆卸连接，第一模具100内设置有第一腔体130，第二模具200内设置有第二腔体230，安装后，第一模具100位于第二模具200的下方，第一腔体130与第二腔体230连通，使用时在第一腔体130与第二腔体230内铸造所述高硅固溶强化球墨铸铁主轴。模具分为上下两部分，当与铸件厚大位置接触的锻造模具(一般为第一模具100)损坏时，只需更换损坏的模具，从而可以降低更换成本。第一模具100的高度小于第二模具200，因此，进一步地降低了更换成本。

请参阅图4，在本实用新型一实施方式中，所述第一模具100的内壁与对应的所述主轴的毛坯外轮廓相匹配，所述第二模具200的内壁与对应的所述主轴的毛坯外轮廓相匹配，即；所述第二模具200的内壁的形状与尺寸符合主轴毛坯外轮廓的形状及尺寸的需求。所述第一模具100的外壁自第一端部向第二端部圆滑过渡。所述第二模具200的外壁自第一端部朝向第二端部圆滑过渡。圆角能够降低模具在使用过程中的热应力集中，从而极大的提高模具的使用寿命。

请参阅图1，在本实用新型一实施方式中，所述第一模具100与所述第二模具200通过螺栓连接。第一法兰110与第三法兰210对应的设置有若干个螺栓把合孔，螺栓可以穿过所述螺栓把合孔再结合螺母将所述第一法兰110与所述第二法兰120紧固在一起。

请参阅图1、图4及图6，所述第二模具200朝向第一模具100的端面上设置有凸台201，所述第一模具100上对应的设置有凹口101，所述凸台201与所述凹口101相匹配，所述凸台201与所述凹口101构成子母口，所述第一模具100与所述第二模具200通过所述子母口进行定位。所述凸台201及所述凹口101可以为环状结构。

在本实用新型一实施方式中，所述锻造合金钢为21CrMo10。与铸铁模具相较，由于21CrMo10的塑性、冲击韧性及强度都远高于铸铁，因此其使用寿命大大提高。

请参阅图1，在本实用新型一实施方式中，所述第一模具100的壁体厚度大于所述第二模具200的壁体厚度。第一模具100的壁体厚度大于第二壁体的厚度，能够有效降低第一模具100在使用过程中发生破损的概率。例如，所述第一模具100的壁体厚度是所述高硅固溶强化球墨铸铁主轴的壁体厚度的0.8-1.2倍。

在本实用新型一实施方式中，所述锻造合金钢的共析转变温度大于所述模具在制作所述主轴时的最高温度。例如，当保温2小时27分2秒时第一模具100圆角位置达到了最高温度762.6℃，超过普通铸铁件共析转变温度727℃，但是低于21CrMo10的共析转变温度780℃，从而避免在使用过程中频繁产生相变造成的模具开裂。

请参阅图3，在本实用新型一实施方式中，在所述第二法兰120的周向上均匀的设置有若干个凹槽500，每一所述凹槽500内设置有螺栓把合孔，其中有一个螺栓把合孔为腰孔600，其余螺栓把合孔可以为圆孔；腰孔600和与之对称的圆孔的作用是与定位销相配合，起到定位的作用，从而便于第一模具100固定于第一砂箱300上。

请参阅图7及图9，在本实用新型一实施方式中，在所述第四法兰220的周向上均匀的设置有若干个螺栓把合孔，其中有一个螺栓把合孔为腰孔600，其余螺栓把合孔为圆孔；腰孔600和与之对称的圆孔的作用是与定位销相配合，起到定位的作用，从而便于第二模具200固定于第二砂箱400上。

本实用新型用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，通过使用锻造合金钢外模代替传统的砂型外模，从而大大降低树脂砂的使用量，降低生产成本并提高生产效率。同时利用锻造合金钢高的冷却速度和蓄热能力细化主轴的基体组织，提高力学性能并降低缩松缺陷风险。利用锻造合金钢较高的塑性、冲击韧性及强度提高锻造模具的使用寿命。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，所述模具包括：

第一模具，其第一端部设置有第一法兰，其第二端部设置有第二法兰，所述第一模具内设置有第一腔体；

第二模具，其第一端部设置有第三法兰，其第二端部设置有第四法兰，所述第二模具内设置有第二腔体；

其中，所述第一腔体与所述第二腔体连通，所述第一模具与所述第二模具通过第一法兰及第三法兰进行可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，所述第一模具的内壁与对应的所述主轴的毛坯外轮廓相匹配，所述第二模具的内壁与对应的所述主轴的毛坯外轮廓相匹配。

3.根据权利要求1所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，所述第一模具与所述第二模具通过螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，所述第二模具朝向第一模具的端面上设置有凸台，所述第一模具上对应的设置有凹口，所述凸台与所述凹口构成子母口，所述第一模具与所述第二模具通过所述子母口进行定位。

5.根据权利要求1所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，所述第一模具的壁体厚度大于所述第二模具的壁体厚度。

6.根据权利要求1或5所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，所述第一模具的壁体厚度是所述高硅固溶强化球墨铸铁主轴的壁体厚度的0.8-1.2倍。

7.根据权利要求1所述的用于生产高硅固溶强化球墨铸铁主轴的金属模具，其特征在于，在所述第二法兰的周向上均匀的设置有若干个凹槽，每一所述凹槽内设置有螺栓把合孔。

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