基于聚四氟乙烯/石墨烯/砂芯的光热水蒸发实验设计

为了提高海水蒸发光热转换效率,设计了一种蘑菇形隔离式水蒸发装置。“菌盖”由聚四氟乙烯(PTFE)/石墨烯/砂芯组成,“菌柄”为细海绵柱。利用该水蒸发装置进行光热界面水蒸发实验。实验结果表明,在2个太阳光强度照射下海水单位面积蒸发速率达到了1.57 kg/(m^(2)·h),并且保持了相对较好的稳定性;PTFE的疏水性阻止盐晶在加热层表面析出,保证了石墨烯的光热转换效率。该实验可培养学生将理论知识用于实验研究的能力。

选区激光烧结技术在复杂流道砂芯中的应用

介绍了选区激光烧结技术生产复杂流道砂芯的整套工艺流程,通过合适的选区激光烧结砂芯结构设计、成形制造工艺及覆膜砂原材料的选择,制造出了结构复杂的整体流道砂芯。原材料采用抗拉强度更高的覆膜宝珠砂、合理的砂芯定位支撑面和砂芯排气通道等措施,更能满足复杂薄壁流道砂芯的实际铸造需求,通过实际生产验证,利用选区激光烧结技术整体制造了复杂流道砂芯,生产的铸件尺寸精度达到CT8级,采用100/200目的覆膜砂原材料,流道表面粗糙度可达Ra 6.9~10μm。

3D打印砂芯密度提升的方法

介绍了3D打印砂芯密度提升的试验方法:采用双箱铸造砂芯3D打印设备,按照不同参数打印φ40 mm的抗压试块,并对试块的密度进行检测对比分析。试验结果表明:(1)打印层厚与密度呈反比关系,层厚越高密度越低,打印层厚应参考原砂目数的大小设定;(2)打印过程中在铺砂器上引入增加振动频率或适当增加刮砂板角度能够有效地提高砂芯密度;(3)通过适当增大下砂口与叠型槽的间隙或降低铺砂器速度来增加下砂量,可提高砂芯的密度;(4)将打印参数设定为层厚0.38 mm,振动频率3500~4000 r/min,下砂口间隙5 mm,叠型槽间隙5 mm,可使砂芯密度性能达到最高。

基于自动化制造复杂砂芯制芯材料的试验研究

针对缸盖等复杂砂芯在自动化制芯、组芯生产过程中存在的变形、破损、模具磨损快等问题,试验研究了烧结球形陶瓷砂、复合添加剂、新型催化剂等对砂芯及铸件质量的影响,提出了自动化生产条件下保证砂芯质量及生产连续性的解决方案。最后指出:(1)选择烧结球形陶瓷砂,有利于改善冷芯盒树脂粘模倾向及减少水套砂芯表面缺陷,解决浸涂水基涂料后的剥落问题;(2)使用复合型抗脉纹添加剂比使用单一组分抗脉纹添加剂的抗脉纹效果更好;(3)新型催化剂可以有效提高砂芯初始抗拉强度,解决砂芯初强度低造成的变形破损等问题;(4)胺催化冷芯盒自动制芯组芯工艺条件下,合适的制芯材料及组分配方是保证制芯质量的必要条件。

四气门气缸盖整体水套砂芯优化设计及模具制造

本文介绍一款新型发动机缸盖的复杂水套砂芯优化设计,及其覆膜砂制芯热芯盒模具设计制造与生产验证过程。其中水套砂芯三维模型的开发设计属于新产品开发的重点,我们通过三维模拟,3D打印实物模型修改验证,结合应用激光扫描逆向设计等技术手段,解决设计过程中遇到的各种问题,最终完成水套砂芯的优化设计。

一种缸盖热芯盒砂芯变形问题分析及改进

以一种大型单体气缸盖铸造过程中热芯盒砂芯变形问题为例,总结了热芯盒砂芯在大型单体气缸盖生产中的应用。分析热芯盒砂芯变形原因,解决了一类热芯盒砂芯浇注过程中变形导致铸件报废的问题。为有效解决热芯盒砂芯浇注过程中变形问题,除了严格控制热芯盒制芯工艺参数外,还要控制热芯盒砂芯固化层厚度一致性保证砂芯强度,采取芯撑固定工艺,为砂芯提供支撑力抵抗铁水浮力。

铸造砂芯修芯机的设计与应用

在铸造生产中,砂芯成型后在分型面会出现明显的坯缝,一般情况下,都要对砂芯进行修整,去除砂芯上的坯缝,以保证砂芯质量,获得良好的铸件质量。目前,修整砂芯主要靠人工完成。人工修整效率低,随意性大,砂芯的一致性很差。本文设计了一种铸造砂芯修芯机,当气缸活塞杆伸出时,滑块带动修整器沿着立柱内侧向下运动,修整器可以自动对砂芯外部的坯缝进行修整;修整后的砂芯表面光滑,质量好,并改善了工人的劳动强度。

不排水循环荷载作用下含砂芯粘土复合土样性状研究

循环荷载作用下粘土具有与静荷载或一般动荷载作用下不同的性状 ,本文通过一系列室内循环三轴试验 ,对含砂芯软粘土复合土样在不排水循环荷载作用下的性状开展试验研究 ,分析循环荷载幅、循环次数、超固结比、加载历史以及砂芯置换率等因素的影响 。

树脂砂芯断裂的新判据

根据断裂力学理论,提出断裂功作为树脂砂断裂的新判据;介绍了测定树脂砂断裂功的方法;对酚尿烷树脂自硬砂和酚醛树脂覆膜砂的断裂功进行了测定,并在生产现场作了验证.

水溶性砂芯模材料在成型复合材料壳体中的应用

以聚乙烯醇(PVAL)水溶液与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液的混合溶液作为基体材料,以石英砂为增强材料,经过高温烘干工艺制作了一种水溶性砂芯模材料,分析了影响其水溶性的因素并对各因素设置不同的水平,通过正交试验发现,PVP水溶液的质量浓度为38%且占混合溶液的质量分数为60%、胶砂质量比为0.08时,制作的砂芯模水溶性最好,在室温条件下经过水的冲刷可快速溃散。为解决金属模具成型小开口、大长径比复合材料壳体造成的脱模困难、模具设计复杂的缺点,将研制的水溶性砂芯模材料应用于某复合材料壳体的成型,成型后的壳体其爆破强度、环向应变、容器特性指数与金属模具成型的复合材料壳体相差不大,符合使用要求。

干式缸套气缸水套砂芯热芯盒的优化设计

阐述了干式缸套气缸体水套砂芯热芯盒在生产中较为普遍存在的分盒面选择、盒体间定位机构的选用及几个加热管布置等不尽合理之处、以及盒体结构设计欠优化等常见的不足;重点介绍了该水套砂芯多开盒热芯盒在这些方面可进行的优化设计技术。

冷芯盒法砂芯高温力学性能的研究

冷芯盒法砂芯的高温强度变化规律:随温度的升高,砂芯强度先是下降,到200℃以后强度又开始上升,到400℃以后强度一直下降。试样加热到200℃时,与常温的、400℃的试样相比,随着应变的增加,应力增加较慢,产生较小的变形后,试样就破坏。如果预先在180℃对砂芯进行烘烤,可提高砂芯的高温承载能力。

WD615缸体砂芯结构的优化设计

简述了WD615气缸体原传统铸造工艺砂芯结构存在的问题,及在冲天炉熔炼条件下产生的缺陷。对铸件的主体芯、水套芯、挺杆室芯进行了优化设计。经生产验证,采用优化后的工艺,有效降低了气孔、砂眼类铸造缺陷产生的几率,提高了生产效率,对于气缸体类铸件浇冒系统的优化提供了很好的借鉴。

复杂细长砂芯的成形性和溃散性特征研究

介绍了自主设计的一套用于复杂细长砂芯性能表征的芯盒模具,开展了复杂细长砂芯的成形性、溃散性及其表征方法的试验研究,结果表明:(1)随着射砂压力的升高,细长砂芯的完整成形性越好,砂芯的充填密度和抗弯强度增大;(2)随着粘结剂加入量的增加,砂芯完整成形性变化不大,充填密度先增大后减小,抗弯强度逐步增大;(3)随着砂芯受热温度升高,砂芯的残留强度逐渐降低,落砂量增大,砂芯易于溃散;(4)随着树脂粘结剂加入量增加,砂芯的残留强度增大,落砂量减少。

Z9406射芯机制作气缸体曲轴箱砂芯热芯盒优化设计

分析了Z9406射芯机用热覆模砂制作气缸体曲轴箱砂芯优化设计方案,着重介绍其芯盒本体、底框、射砂方向、射砂口结构、热覆模砂挡砂帽等结构及附件的优缺点;阐述了应用人类工效学、美学及绩效理论等对其优化设计的理念。

非占位涂料与砂芯附着强度的理论计算

涂料对砂芯的附着强度（σＴ－ Ｓ） 是非占位涂料的关键技术指标。本文根据壳型树脂对涂料表面的润湿模型， 对热模法中的σＴ－ Ｓ进行了理论计算， 建立了σＴ－ Ｓ与覆膜砂树脂含量、砂粒直径、树脂对涂料的润湿角及理论粘附强度之间的关系式， 分析了各种因素对σＴ－ Ｓ的影响， 并据此提出了提高σＴ－ Ｓ的措施。

电动汽车水冷机壳螺旋砂芯自动涂覆系统设计

应用现代控制技术设计低压铸造电动汽车机壳水道砂芯表面涂料自动化涂覆设备,通过步进电机驱动悬挂在导轨上的砂芯连续进入带有搅拌装置的涂覆箱内,并经传感器反馈信号调节控制涂覆系统自动运转过程和速度,改变以往运用手工逐个进行砂芯涂料涂刷的方法,达到快速均匀地涂料涂覆目的,加快生产效率,提高和稳定砂芯生产质量。

水溶性轻质砂芯模性能与应用

以聚乙烯醇(PVAL)水溶液作为基体材料,以模型砂为增强材料,经过热烘干工艺制作了一种水溶性砂芯模材料,着重对水溶性轻质砂芯模的制备工艺特点、力学性能和水溶性能进行研究,并将所制得的水溶性轻质砂芯模成功用于树脂基复合材料结构件的制造中。结果表明,水溶性轻质砂芯模较纯砂芯模(1.60 g/cm^3)轻24%,比金属模具的钢材密度(7.85 g/cm3)轻84.5%;水溶性轻质砂芯模的压缩强度随着温度的升高而降低,当温度为150℃时,轻质砂芯模的压缩强度为4.09 MPa;水溶性轻质砂芯模的各项性能满足复合材料结构件制造的要求。