Designkoncept av gjute för W32TS

Abstract

Detta examensarbete är gjort åt Wärtsilä Marine Solutions. Bakgrunden till examensarbetet var att få sänkt tillverkningskostnaderna för Wärtsilä 32TS motorns air wastegate-rör, LT-water-rör och fästkonsol.

Som uppgift var att göra två olika designkoncept av gjutna detaljer för att ersätta den nuvarande svetsade konstruktionen. Målet var att få integrerat alla de tidigare komponenterna genom att göra ett kompakt gjutgods med en enklare konstruktion. Genom detta kunde man även förenkla konstruktionens fastmontering till motorn.

Examensarbetet involverar studier av gjutteknik, gjutmaterial, systemkännedom av motorn och framställning av 3D-modeller för gjutgods i Siemens NX.

Efter att designarbetet slutförts gjordes det utvärderingar och gjutsimuleringar av de färdiga designkoncepten. Detta gjordes för att välja ut det koncept som var bäst av de två möjliga alternativen. Slutligen presenteras designkoncepten och resultaten från gjutsimuleringarna.

Det utvalda designkonceptet kan användas för tillverkning eller som grund för vidareutveckling av den nya gjutna konstruktionen.

Tämä opinnäytetyö on tehty Wärtsilä Marine Solutionsille. Opinnäytetyön taustana oli alentaa Wärtsilä 32TS-moottoriin kuuluvan air-wastegate-putken, LT-water-putken ja niiden kiinnikeen valmistuskustannuksia.

Tarkoituksena oli tehdä kaksi erillistä muotoilukonseptia valetuista osista, jotka tulisi korvata nykyisen hitsatun rakenteen. Tavoitteena oli integroida kaikki aikasemmat osat yhteen kompaktiin valukappaleeseen, jossa on yksinkertainen rakenne. Tällöin konstruktion kiinnittäminen moottoriin voisi myös yksinkertaistaa.

Opinnäytetyö sisältää valutekniikan, valumateriaalien ja moottorin järjestelmien tutkimusta. Työ sisältää myös valukappaleiden 3D-mallinnusta käyttäen Siemens NX:ää.

Kun muotoilukonseptien suunnittelutyö oli tehty, valmiit muotoilukonseptit arvioitiin ja valusimuloitiin. Tämä tehtiin selvittääkseen kumpi kahdesta mahdollisesta konseptista oli parempi vaihtoehto. Työn lopussa muotoilukonseptit ja niiden valusimulointitulokset esitetään.

Valittu muotoilukonsepti voidaan käyttää valmistuksessa tai kehityksen pohjana uutta valettua rakennetta varten.

This Bachelor thesis has been made for Wärtsilä Marine Solutions. The background for the thesis was to obtain a lower manufacturing cost for air wastegate pipe, LT-water pipe and mounting console for the Wärtsilä 32TS engine.

The purpose was to make two separate design concepts of casted parts to replace the current welded construction. The aim was to integrate all the previous components into a compact casting with a simpler design. This could also simplify the mounting of the construction to the engine.

The thesis involves studies of casting techniques and casting materials, engine system knowledge and the construction of 3D models for castings in Siemens NX.

After the designs were completed, the finished design concepts were evaluated and the cast was simulated. The results were used when choosing the best possible concept of the two alternatives. At the end, results of the design concepts and cast simulations will be presented.

The chosen design concept can be used for manufacturing or as a basis for further development of the new casted construction.