1．5mw风力发电设备用轮毂铸造工艺优化设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com铸造Feb．2010·202·FOUNDRYVOI．59N0．21．5MW风力发电设备用轮毂铸造工艺优化设计陈晓飞(无锡灵凯机械制造有限公司。江苏无锡214105)摘要：铸造凝固模拟软件作为一种有效的铸造X-艺设计和优化工具，在铸造行业中得到了广泛的应用。采用Pro／E维造型软件造型，应用铸造CAE软件完成了对1．5Mw风力轮毂铸造过程的计算机数值模拟，基于模拟结果，优化了铸造工艺，指导铸件的实际生产。关键词：铸造工艺；风力轮毂；数值模拟中图分类号：TP391．9；TG24文献标识码：B文章编号：100l一

2、4977(2010)02—0202—03OptimalDesignofCastingTechnologyforWheelof1．5MWWindPowerFacilityCHENXiao-fej(WuxiLingkaiMachineryManufactureCo．，Ltd．，Wuxi214105，Jiangsu，China)Abstract：Asaneffectivetoolforcastingprocessdesignandoptimization，thecastingsolidificationsimulationsoftwarehasbe

3、enwidelyusedinfoundryindust~．Inthispaper。Pr0，E3DmodelingsoftwareandcastingCAEsoftwarewereusedtocompletethecomputernumericaIsimulationofa1．5MWwjndwheelcastingprocess，andbasedonthesimulationresults，thecastingprocesswasoptimizedandthereforetoguidetheactuaIproductionofcastings．

4、KeyWOrds：castingtechniology；windwheel；numericaIsimulation随着计算机后处理技术的发展，铸造过程数值模来消除，不允许进行焊补【”。拟技术有了长足的进步和发展，铸造CAE技术是根据2工艺方案设计出的铸造工艺对铸件进行充型及凝固模拟并对模拟结果进行可视化处理，展示金属液进人铸型至凝固风力发电轮毂的工艺设计原则是尽可能的让铸件的全过程，并根据各种判据功能找到形成缺陷的部位，获得同时凝固。本铸件采用顶部放置三个q~150mm的以便确定合适的铸造工艺。以下是运用铸造模拟软件对溢流式发热冒口，以便在浇

5、注时溢出适量铁液，使顶1．5MⅣ风力发电机组轮毂铸造工艺进行的模拟和优化。部过热，减少与底部的反向温差，实现铸件的同时凝固。半封闭底注式披缝浇注系统，树脂砂手工造型，1技术要求改变三大法兰面放置冷铁的通用做法。铸件的有效浇1．5MW的轮毂是风力发电机组中一个最为重要注时间按式(1)计算。的大型铸件，其形状属于球形壳体类，主要壁厚￡[(G件)‘(0．26xG~)帕】(1)式中：f为有效浇注时间，60--100mill，轮廓尺寸为2100mmx2100mmx2230irlln，．伪材质系数，G件为铸件重铸件重l0t左右。铸件材质为ENGJS400

6、．18AI(相当于量，6为铸件壁厚。经计算，轮毂铸件的有效浇注时间我国QT400—18AI)，属于高韧性球墨铸铁。金相组织为105S。采用济南圣泉集团公司生产的呋喃树脂和配要求铁素体大于90％，球化率不低于85％。要求对铸套的固化剂来保证获得高强度砂型，并采用相关工艺件进行一20℃的低温冲击试验、超声波探伤和磁粉探措施保证砂型紧实度和硬度。伤，不允许存在超过标准规定的缩孔、缩松、气孔、3实体建模与网格剖分夹杂物以及表面微裂纹等铸造缺陷。铸件的尺寸公差为CT11或CT12级，重量公差为MTI2级。铸件的表面首先用三维几何造型工具Pro／Engi

7、neer软件分别进要求经过多次抛丸处理，表面质量符合欧州标准行铸件、冒口、浇注系统等计算域内实体建模。图1是EN1370的规定。对表面铸造缺陷只能采用打磨处理包括浇冒口系统的轮毂造型图。生成STL快速成形数收稿日期：2009—1l_04收到初稿，2009一l2-04收到修订稿。作者简介：陈晓飞(1973一)，男，江苏南通人，工程师，现从事风力发电铸件铸造工艺的研究工作。E—mail：xfzcgzs@sina．COrn学兔兔www.xuetutu.com铸造陈晓飞：1．5MW风力发电设备用轮毂铸造工艺优化设计·203·据后，利用模拟软件的接口工

8、具进行几何模型转化，时间105S，铸型刚度中等，热交换系数选择C800。并进行有限差分网格划分。在进行剖分时，由于该铸按照以上建立的三维模型及设置的参数，应用铸件体