本文關鍵詞：半固態(tài)鑄造技術研究現(xiàn)狀與展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽工業(yè)大學》 2011年

1.5MW級風力發(fā)電機組球鐵輪轂鑄件澆注及補縮系統(tǒng)設計

王希  

【摘要】：在石化能源日益枯竭的今天,研究風力發(fā)電問題有重要的實際意義。輪轂是風力發(fā)電機組中最重要的承載部件,輪轂的質(zhì)量是決定風機性能的關鍵因素之一。風機輪轂鑄件的直徑約3米,重達8噸,重要部位壁厚160多毫米,鑄造難度極大。與傳統(tǒng)方法相比,用計算機模擬的方法研究鑄造工藝優(yōu)化問題,有研制周期短、成本低、研究結果科學可靠等優(yōu)點。 本文用計算機模擬的方法研究輪轂鑄件的充型過程和凝固過程,以實現(xiàn)鑄造工藝優(yōu)化的目的。分析了輪轂鑄件的鑄造工藝性,從而確定了鑄造工藝方案。完成了鑄造工藝參數(shù)、澆注和補縮系統(tǒng)的設計。確定了流場、溫度場計算機模擬的初始條件、邊界條件及熱物性參數(shù),并進行了鑄件充型及凝固過程計算機模擬。通過對鑄件縮孔位置、形狀、尺寸預測,進行了鑄造工藝優(yōu)化,并用優(yōu)化的鑄造工藝澆注了實際鑄件。 計算機模擬過程反映了鑄件的充型和凝固過程的實際狀況,預測了可能產(chǎn)生的縮孔體積和部位。通過計算機模擬發(fā)現(xiàn),半封閉底注式澆注系統(tǒng)和保溫冒口與冷鐵相結合的補縮系統(tǒng)確實消除了縮孔缺陷。研究結果表明,在輪轂鑄件軸孔熱節(jié)部位上方放置保溫冒口,在鎮(zhèn)流孔熱節(jié)部位下方放置冷鐵,能使輪轂鑄件順序凝固,并消除熱節(jié),實現(xiàn)消除和控制縮孔的目的。 用優(yōu)化后的鑄造工藝生產(chǎn)了輪轂鑄件,并對鑄件進行了探傷檢測,表明生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量能夠達到要求,證明利用數(shù)值模擬技術優(yōu)化的鑄造工藝是有效和可行的。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TG255
【目錄】：

摘要5-6

Abstract6-10

第一章 緒論10-18

1.1 課題研究背景及意義10-11

1.1.1 課題研究背景10

1.1.2 課題研究意義10-11

1.2 國內(nèi)外風機輪轂鑄造成形研究現(xiàn)狀11-12

1.3 大型鑄件充型和補縮計算機模擬研究現(xiàn)狀12-17

1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-18

第二章 1.5MW風力發(fā)電機組輪轂球鐵件澆注和補縮系統(tǒng)設計18-26

2.1 輪轂球鐵件凝固特點分析18-20

2.1.1 輪轂鑄件的化學成分和力學性能18

2.1.2 輪轂鑄件的尺寸和凝固特點18-20

2.2 輪轂鑄件鑄造工藝參數(shù)設計20-21

2.2.1 澆注位置，分型面及澆注方式的確定20-21

2.2.2 澆注時間，澆注溫度的確定21

2.3 澆注系統(tǒng)設計21-22

2.4 補縮系統(tǒng)設計22-25

2.5 小結25-26

第三章 輪轂鑄件流場溫度場模擬的數(shù)學模型及初步模擬結果26-40

3.1 鑄件充型過程流場模擬的數(shù)學模型26-29

3.1.1 流場模擬的基本方程26-28

3.1.2 流場模擬的邊界條件和初始條件28-29

3.2 鑄件凝固過程溫度場模擬的數(shù)學模型29-31

3.2.1 溫度場模擬的基本方程29-30

3.2.2 溫度場模擬的邊界條件和初始條件30-31

3.3 輪轂鑄件流場、溫度場初步模擬結果31-39

3.3.1 輪轂鑄件網(wǎng)格劃分31

3.3.2 充型過程流場初步模擬結果31-35

3.3.3 凝固過程溫度場初步模擬結果35-39

3.4 小結39-40

第四章 球鐵輪轂鑄件充型和補縮系統(tǒng)優(yōu)化40-60

4.1 充型過程流場模擬40-44

4.2 凝固過程溫度場模擬44-56

4.3 試驗驗證56-58

4.4 小結58-60

第五章 結論60-61

參考文獻61-63

在學研究成果63-64

致謝64

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張舒娟;侯華;楊晶;毛紅奎;;充型過程的數(shù)值模擬技術[J];材料導報;2007年03期

2 肖柯則;焦開河;;大型鑄鋼件熱場測定與計算機數(shù)值模擬的研究[J];金屬科學與工藝;1988年02期

3 茍華強;;大型風力發(fā)電機組輪轂鑄件的鑄造工藝[J];東方電氣評論;2008年04期

4 王素霞;;國內(nèi)外風力發(fā)電的情況及發(fā)展趨勢[J];電力技術經(jīng)濟;2007年01期

5 馬宏;數(shù)值凝固模擬在大型鑄鋼件生產(chǎn)中的應用[J];大型鑄鍛件;1999年04期

6 易躍春;風力發(fā)電現(xiàn)狀、發(fā)展前景及市場分析[J];國際電力;2004年05期

7 周燕莉;;風力發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];甘肅科技;2008年03期

8 陳冰廷;賈秀梅;朱永恒;鄭蕾;;具有厚大斷面的大型球墨鑄鐵鑄件的生產(chǎn)[J];萊鋼科技;2007年03期

9 齊麗麗;國際風力發(fā)電的現(xiàn)狀及展望[J];遼寧氣象;2003年04期

10 張可鋒;謝敬佩;楊滌心;王文焱;王愛琴;岳宗格;趙永讓;袁海倫;;華鑄CAE軟件在大型掛舵臂鑄鋼件生產(chǎn)中的應用[J];特種鑄造及有色合金;2008年09期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳建明;;空心微珠保溫帽的研制與應用[J];安徽工學院學報;1984年03期

2 徐慶柏;王菊紅;曲文忠;李紅蕾;段華生;;有機酯水玻璃砂性能研究及應用[J];安徽工學院學報;1993年04期

3 熊振茵,余瑾,趙再希;半連續(xù)活動爐底燃煤型殼焙燒爐設計分析[J];安徽工學院學報;1995年01期

4 朱先琦,湯宗成;用大孔出流理論解決大中型盤類鑄件澆注系統(tǒng)設計問題[J];安徽機電學院學報;2000年04期

5 劉玲霞;彭建中;王曉燕;李紅偉;張華;劉環(huán)恩;唐盛明;;大型風電球墨鑄鐵輪轂的質(zhì)量控制措施[J];兵器材料科學與工程;2010年06期

6 邢志媛;侯立群;朱秀榮;劉環(huán)恩;秦麗柏;董俊岐;范云波;;差壓鑄造ZL205A合金的組織及性能研究[J];兵器材料科學與工程;2011年06期

7 石錢軍;ZU70Mn2 Mo軋輥的開發(fā)與應用[J];包鋼科技;2003年S1期

8 王貴,楊莉,周鐵濤;熔模精鑄件凝固過程溫度場的數(shù)值模擬[J];北京航空航天大學學報;2000年03期

9 常國威，王自東，胡漢起，張虎，王靜松;連續(xù)定向凝固中臨界牽引速度及其相關因素[J];北京科技大學學報;1998年06期

10 呂耀輝;徐濱士;向永華;劉存龍;;灰口鑄鐵鎳基等離子熔覆層組織和性能[J];中國表面工程;2009年01期

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許慶彥,周進,柳百成;鑄造凝固組織模擬的圖形顯示策略研究[J];材料科學與工藝;2001年02期

2 雷亞洲,Gordon Lightbody;風力發(fā)電與電力市場[J];電力系統(tǒng)自動化;2005年10期

3 馬宏;數(shù)值凝固模擬在大型鑄鋼件生產(chǎn)中的應用[J];大型鑄鍛件;1999年04期

4 弭尚林,符寒光;半固態(tài)鑄造技術研究現(xiàn)狀與展望[J];大型鑄鍛件;2003年01期

5 易躍春;風力發(fā)電現(xiàn)狀、發(fā)展前景及市場分析[J];國際電力;2004年05期

6 魏伯康,蔡啟舟,林漢同,陳詠坤,張杰,翟柏順;鑄態(tài)鐵素體球鐵中的硅、錳、磷配合與低溫性能[J];機械工程材料;1997年01期

7 李智,肖澤輝,賈云福;鑄態(tài)球鐵的低溫沖擊性能研究[J];機械工程材料;1999年05期

8 陳立亮,劉瑞祥,嚴有為,林漢同;加快鑄件流動場數(shù)值計算速度方法的研究[J];華中理工大學學報;1998年10期

9 裴清祥;柳百成;;澆冒口計算機輔助設計與凝固模擬結合設計鑄造工藝[J];機車車輛工藝;1991年05期

10 劉馬力;ZG230—450側架鑄造缺陷及其消除措施[J];機車車輛工藝;1996年05期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葉忠茂;;鑄件缺陷的粘補[J];電機與控制應用;1984年03期

2 韓國大;樹脂砂鑄件侵入性氣孔的防止[J];中國鑄造裝備與技術;2002年05期

3 ;防止鑄件缺陷 提高鑄件質(zhì)量 新理論 新工藝 新方法及專有技術轉讓培訓研討會(三)[J];鑄造技術;2004年06期

4 聶小武;熒光滲透檢出的鑄件缺陷成因分析及防止措施[J];無損檢測;2005年08期

5 彭興玖;;鑄造缺陷修補機——一種新的鑄件缺陷修補設備[J];鑄造設備研究;2007年05期

6 ;鑄件缺陷名稱分類(初步草案)[J];鑄造;1954年05期

7 王恩祿;;鑄件缺陷的檢查與修補[J];科技傳播;2011年01期

8 陳峰;;鑄件缺陷的粘接修補[J];粘接;1993年06期

9 徐建林,王智平,路陽,陳超;球墨鑄鐵件缺陷診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡模型[J];鑄造;2000年08期

10 DerekL.Cocks;杜月玫;;壓鑄件缺陷的評定和控制[J];輕合金加工技術;1990年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程俊偉;張俊祥;范隨長;郭亞輝;;鑄件缺陷的微觀分析[A];第九屆中國鑄造協(xié)會年會論文集[C];2010年

2 黃政;;殼體類鑄件缺陷分析與防止措施[A];2011重慶市鑄造年會論文集[C];2011年

3 白素春;;為提高鑄件檢漏合格率減少承壓鑄件缺陷采取的工藝措施[A];第十二屆全國鑄造年會暨2011中國鑄造活動周論文集[C];2011年

4 彭興玖;;一項新的鑄件缺陷修補技術[A];中國鑄造行業(yè)第四屆高層論壇論文集[C];2009年

5 趙建華;王亞軍;錢翰城;;鑄件挽救工程應用的進展[A];2012(第22屆)重慶市鑄造年會論文集[C];2012年

6 盧行樂;陳平;江術忠;辜志明;;大型鋁鎂合金鑄件缺陷成因及解決方案[A];2009重慶市鑄造年會論文集[C];2009年

7 彭亞榮;夏航;;螺桿式制冷壓縮機中鑄件缺陷的解決方案[A];2009全國機電企業(yè)工藝年會<廈工杯>工藝征文論文集[C];2009年

8 金傳偉;;航空鋁鎂鑄件缺陷分析智能專家系統(tǒng)[A];1998中國控制與決策學術年會論文集[C];1998年

9 龍威;樊自田;廖淑華;鄒衛(wèi);肖國平;高士通;;流水線生產(chǎn)粘土型砂質(zhì)量管理系統(tǒng)的構建[A];2009年促進中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇——裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇論文集（下）[C];2009年

10 黃佩馨;;鑄件缺陷原因分析及其對策[A];中華口腔醫(yī)學會第三次全國口腔修復學術會議論文集[C];1997年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 山西省平遙減速器廠 李向東;[N];山西科技報;2010年

2 靳亞林;[N];中國船舶報;2006年

3 劉碧瑪;[N];科技日報;2008年

4 馬敏團;[N];中國船舶報;2005年

5 特約記者 郝文昌;[N];中國船舶報;2006年

6 童志安;[N];中國機電日報;2000年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 龍威;粘土砂有效膨潤土自動測定方法及質(zhì)量控制系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2010年

2 陳云;鎂合金擠壓鑄造成形機理及實驗研究[D];武漢理工大學;2013年

3 牛曉峰;鎂合金擠壓鑄造過程數(shù)值模擬技術研究[D];太原理工大學;2011年

4 閔好年;大型零件復合擠壓鑄造成形系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程超;鑄件缺陷修復標準的研究[D];北方工業(yè)大學;2010年

2 孫麗平;鑄件缺陷膠補修復色澤一致性研究[D];重慶大學;2013年

3 王希;1.5MW級風力發(fā)電機組球鐵輪轂鑄件澆注及補縮系統(tǒng)設計[D];沈陽工業(yè)大學;2011年

4 郭紅星;昆鋼燒結機爐篦條生產(chǎn)的質(zhì)量管理研究[D];昆明理工大學;2008年

5 劉在德;基于遺傳算法的鑄件缺陷診斷神經(jīng)網(wǎng)絡模型的研究[D];甘肅工業(yè)大學;2001年

6 廖淑華;基于C/S模式的粘土型砂質(zhì)量管理系統(tǒng)的開發(fā)[D];華中科技大學;2008年

7 周微微;鑄件弧焊修復與質(zhì)量評估技術研究[D];江蘇科技大學;2010年

8 馬明輝;基于分層模板的鑄造枝狀縮松仿真[D];華南理工大學;2012年

9 李文軍;發(fā)動機曲軸鑄造孔洞缺陷的分析[D];吉林大學;2013年

10 許鵬飛;機車搖枕鑄件工藝的數(shù)值模擬[D];重慶大學;2009年

  本文關鍵詞：半固態(tài)鑄造技術研究現(xiàn)狀與展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：224878