无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法与流程

[0001]
本发明涉及船用推进器领域，特别是涉及一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法。


背景技术：

[0002]
无齿轮电力推进系统不仅为船舶设计师和造船厂提供更灵活的设计余地，适用于多种船体形状及桨叶，还简化了推进器的安装。单台型推进装置的功率范围在1.6兆瓦至7兆瓦之间，其亦采用了新型混合式冷却系统，能够将电机性能提升高达45%，降低最高可达25%的装机功率。
[0003]
由于电力推进器的特殊性，所以对每一个部件要求都极高。船体下部铸件是推进器的组成部件之一，其主体结构是自下向上壁厚减小的变径薄壁空心铸件，且带有一嘴部。该嘴部的横截面为开口向下的v形结构，该嘴部以开口向下的v形边方向与所述船体下部铸件的主体结构固定连接。在现有铸造生产过程中，船体下部铸件的嘴部容易变形，其主体部分的上端口附近由于壁厚较薄容易出现充型不完全、缩松等缺陷。


技术实现要素：

[0004]
本发明主要解决的技术问题是提供一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法，能够解决现有铸造工艺存在的上述不足之处。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法，包括如下步骤：（1）模具造型设计：根据无齿轮电力推进器船体下部铸件的结构特征，以树脂砂为原料制备外形和泥芯，并在所述外形上设置拉筋，所述泥芯位于所述外形内部，形成铸件成型腔；（2）设置补缩冒口：设计补缩冒口，并将所述补缩冒口设置在所述铸件成型腔上；（3）钢水除杂，然后通过浇铸系统浇铸到所述模具成型腔内，固化脱模，得到所述无齿轮电力推进器船体下部铸件。
[0006]
在本发明一个较佳实施例中，所述外形上带有伸入其内壁的v形槽，所述拉筋设置在所述v形槽位于所述外形的内壁面一端的v形口的底端。
[0007]
在本发明一个较佳实施例中，所述补缩冒口包括冒口本体和补贴件，且所述冒口本体与所述补贴件成上下布置连接；所述冒口设置在所述铸件成型腔的顶部，所述补贴件位于所述浇铸成型腔内。
[0008]
在本发明一个较佳实施例中，所述补缩冒口的数量为3个以上，且等间距分布，其中一个所述补缩冒口位于所述v形槽的上部。
[0009]
在本发明一个较佳实施例中，所述外形或/和泥芯上设置有排气孔。
[0010]
在本发明一个较佳实施例中，所述排气孔沿所述外形或泥芯的轴向方向布置。
[0011]
在本发明一个较佳实施例中，所述浇铸系统包括主直浇道、主横浇道和内浇道；其
中，所述主直浇道竖直设置，其底部连通所述主横浇道，所述内浇道与所述主横浇道的两端连通，其浇口插入到所述浇铸成型腔内。
[0012]
在本发明一个较佳实施例中，所述钢水除杂的方法为：将钢水在浇铸包内吹氩气，然后静置去除钢水内的气体和杂质。
[0013]
在本发明一个较佳实施例中，所述向在浇注包内的钢水吹氩气的压力为0.3~0.5mpa，时间为3~5min。
[0014]
在本发明一个较佳实施例中，所述静置时间为5min。
[0015]
本发明的有益效果是：本发明一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法，通过拉筋和补缩冒口的设计使用，能够有效防止铸件在成型过程中出现变形、缩孔、缩松等现象，使所制备的铸件极大的减少甚至消除铸件成型过程中的缺陷，有效提高成型件的致密度、外观质量和内在质量，达到en 12454 grade 2、en 12680-1 grade 2、en 1369 lm2/am2的要求。
附图说明
[0016]
图1是本发明的无齿轮电力推进器船体下部铸件的立体结构示意图；图2是本发明一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法所用的模具的截面结构示意图；图3是本发明一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法制备的铸件没有去除拉筋的结构示意图；图4是本发明一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法制备的铸件没有去除浇铸系统和补缩冒口的结构示意图；附图中各部件的标记如下：1.主体结构，2.嘴部，3.外形，4.泥芯，5.v形槽，6.拉筋，7.冒口本体，8.补贴件，9.主直浇道，10.主横浇道，11.内浇道。
具体实施方式
[0017]
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0018]
请参阅图1-4，本发明实施例包括：实施例1本发明揭示了一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法，如图1所示，所述船体下部铸件包括主体结构1和嘴部2，其中，所述主体结构1是内径相同，外壁面自下向上壁厚减小的变径薄壁空心铸件；所述嘴部2安装在所述主体结构1的一侧外壁面上，具体地，所述嘴部2的横截面为开口向下的v形结构，其底面与所述主体结构1的下表面位于同一水平面，其内径自所述主体结构1的一端向另一端逐渐减小，其顶面自所述主体结构1的一端向另一端逐渐向下倾斜。
[0019]
上述无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法，包括如下步骤：（1）模具造型设计：根据无齿轮电力推进器船体下部铸件的结构特征，以树脂砂为原料制备外形3和泥芯4，所述泥芯4位于所述外形3的内部，形成铸件成型腔；其中，如图2所示，所述外形3上带有伸入其内壁的v形槽5，所述v形槽5的结构与所述船
体下部铸件的嘴部2的结构相同，在所述外形3的内壁面位于所述v形槽5的v形口的底端设置拉筋6，通过拉筋6的设置，能够有效防止浇铸过程中成型的嘴部2变形，提高无齿轮电力推进器船体下部铸件结构的稳定性；如图3所示，浇铸完成后，拉筋6位于铸件的嘴部2的底部且靠近所述主体结构1的一端（拉筋6能够取下）；另外，所述外形3和泥芯4上设置有排气孔，且所述排气孔沿所述外形3或泥芯4的轴向方向布置。
[0020]
具体地，在外形3和泥芯4上沿轴向方向分别开设上下连通的排气孔，通过排气孔的设计，当钢水浇注到模具成型腔内，钢水的高温使得树脂砂受热分解产生的气体沿轴向分布的排气孔及时排出，防止这些气体渗入到尚未固化的钢水铸件内产生气孔缺陷，从而提高铸件的质量；（2）设置补缩冒口：所述补缩冒口包括冒口本体7和补贴件8，且所述冒口本体7与所述补贴件8以上下布置的方式连接；所述补缩冒口的数量为7个以上，且等间距分布，其中一个所述补缩冒口位于所述v形槽5的上部；具体地，所述冒口本体7设置在所述铸件成型腔的顶部，所述补贴件8位于所述浇铸成型腔内；如图4所示，浇铸完成后，各个补缩冒口的补贴件8均连接在所述主体结构1的外壁面上，其中一个补缩冒口的补贴件8位于嘴部2的上面；通过补缩冒口中补贴件8的设计，能够进一步提高冒口本体7的补缩性能，从而防止薄壁件浇铸后容易出现的缩孔和缩松现象，提高薄壁浇铸件的内在质量；（3）设计浇铸系统，所述浇铸系统包括主直浇道9、主横浇道10和内浇道11；其中，所述主直浇道9竖直设置，其底部连通所述主横浇道10，所述内浇道11与所述主横浇道10的两端连通，其浇口插入到所述浇铸成型腔内；钢水除杂：将钢水在浇铸包内吹氩气，然后静置8min去除钢水内的气体和杂质；将除杂后的钢水通过所述浇铸系统的主直浇道9、主横浇道10和内浇道11依次浇铸到所述模具成型腔内，固化脱模，去除拉筋和补缩冒口，得到所述无齿轮电力推进器船体下部铸件。
[0021]
上述方法浇铸得到的无齿轮电力推进器船体下部铸件，经测试，其性能如下：1、外观质量好，无气孔、缩孔、缩松、凹凸不平的现象，质地紧密；2、致密度高，根据en 12680-1的要求进行无损探伤，符合grade 2要求。
[0022]
本发明一种无齿轮电力推进器船体下部铸件的铸造方法，能够极大的减少甚至消除铸件成型过程中的缺陷，使铸件的致密度大幅度提高，达到en 12454 grade 2、en 12680-1 grade 2、en 1369 lm2/am2的要求；具体优点如下：1、通过在模具的外形和泥芯上开设沿轴向方向分布的多个排气孔，使得树脂砂自身因钢水温度过高而分解产生的气体能够及时沿轴向分布的排气孔排出，防止这些气体渗入到尚未固化的钢水铸件内产生气孔缺陷，从而提高铸件的质量，提高浇铸件的致密度；2、通过拉筋的设计使用，能够有效防止嘴部在成型过程中发生变形，提高成型件的质量；3、通过补缩冒口的设计使用，能够防止薄壁件浇铸后出现缩孔和缩松现象，提高薄壁浇铸件的内在质量和使用性能。
[0023]
上述部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规试验方法获知。
[0024]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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