基于砂型3D打印技术的壳体低压铸造工艺开发与验证

壳体型腔复杂且壁薄,采用传统工艺不仅造型困难,而且从模具设计到整体铸造工艺开发与验证,所用周期长、效率低,生产成本高。基于砂型3D打印技术快速制样优势,本文对壳体浇注系统采用随形设计方案,实现了型腔、叶片一体化结构成形制造,结合数值仿真计算分析,对浇注工艺进行设计优化,开展了浇注试制与铸件实物检测。结果表明,选用3D打印砂型整体成形工艺可实现复杂结构壳体的短周期、低成本与高精密制造,实现工艺样件的快速制造。

填充密度和轮廓层数对浆料挤出3D打印型壳性能的影响

目的采用浆料挤出3D打印工艺直接制备具有中空网络结构的铸造型壳,研究填充密度和轮廓层数对型壳性能的影响,以优化型壳制备工艺。方法选择直线填充模式,设置填充密度从60%~100%、轮廓层数从1~3,采用铝矾土浆料制备型壳试样,并测试孔隙率、收缩率、弯曲强度和导热性。结果随着填充密度的增加,孔隙率从49.4%持续降低到36.7%,但是降幅不断缩窄;收缩率逐渐减小并具有明显的各向异性,大部分收缩率在1.5%~2.5%;弯曲强度从6.15 MPa迅速提高到9.48 MPa,但填充密度超过80%后增幅很小;铝合金液浇注实验显示导热性呈现增加的趋势。随着轮廓层数增加,孔隙率和导热性逐渐降低;弯曲强度从9.48 MPa逐渐降低到7.61 MPa;轮廓层数为1和2时收缩率相近,轮廓层数为3时收缩率大大提高,尤其是在打印高度方向。结论填充密度和轮廓层数通过改变型壳的内部网格结构和外壁厚度来影响型壳性能,当填充密度为80%和轮廓层数为1时型壳综合性能最优,浆料挤出3D打印工艺制备的型壳经铝合金试铸,验证效果良好。

基于专利视觉的3D打印技术在模具制造领域的应用研究

以incoPat构建3D打印技术及其在模具制造领域应用的检索分析数据库,采用定量、定性分析法,从申请趋势、区域布局、主要申请人、技术发展趋势、核心专利等多角度对专利数据进行分析。全球3D打印技术处于快速增长期,其在模具制造领域的应用越来越广,中国在专利数量上位居全球前列,紧跟全球技术发展热点,基于专利视觉开展3D打印技术在模具制造领域应用的分析,为中国模具制造3D打印技术发展提供技术参考。

基于砂型3D打印技术的薄壁筒形件铸造成形技术

近年来,砂型3D打印技术取得了重大进展,利用有机粘结剂和树脂结合自硬化技术制作砂型已成熟,可运用于铸造行业,这解决了传统铸造方法普遍存在的生产效率低、工艺设计复杂等问题。采用差压铸造能够生产出性能优异的高质量铸件,当与3D打印技术结合时,能够快速获得复杂、精密的铸造成形零件。本文将3D砂型精密打印技术与差压铸造成形技术结合,采用ZAlSi7MgA铸造铝合金材质,试制了具有复杂内腔结构的薄壁筒形结构件。结果表明:产品附铸试样性能远优于国标要求,其中抗拉强度平均值达到348 MPa,提升18%,断后伸长率平均值为5.5%,提升83%,产品内部质量达到Ⅰ类铸件水平;经尺寸扫描分析,产品内腔单侧尺寸公差范围为-0.0976~+0.1089 mm,满足±0.3 mm的设计指标,实现了薄壁复杂筒形结构件的差压精密铸造成形。

融入3D打印技术的工业设计制造研究

分析了3D打印技术在工业设计制造中的优势与局限性,并提出改进措施。通过3D打印技术,设计师可以更加自由地发挥想象力,实现更加创新的设计理念,提高产品性能和质量。同时,3D打印技术还可以实现快速生产、降低生产成本、减少废料和减少模具制作成本等优势,为企业带来更多的商业机会和竞争优势。

3D打印金刚石复合片及其钻头的研究进展

PDC钻头已成为油气勘探领域的首选钻头类型,日益提升的PDC钻头性能要求特别是钻进效率要求给钻头制造带来较大挑战。钻头工作面结构改进是PDC钻头实现高效破岩的关键,但这给PDC钻头制造带来难题。3D打印技术是一种新型的快速成形技术,具有制造任意复杂形状结构、个性化定制和创意设计的优点,将3D打印工艺应用于PDC及其钻头的生产是未来发展的必然趋势。本文中介绍了目前用于制备PDC及其钻头的3D打印技术的基本原理,包括光固化成形技术(SLA)、熔融沉积技术(FDM)、激光选区烧结(SLS)、激光选区熔化技术(SLM)和喷墨粘粉式(3DP)等;总结了现有3D打印技术在PDC及其钻头制造方面的研究进展,并对未来3D打印PDC钻头的发展进行了展望。

GB/T 42156-2023《铸造砂型3D打印设备通用技术规范》国家标准解读

国家标准《铸造砂型3D打印设备通用技术规范》为指导和规范铸造砂型3D打印设备的设计、制造和验收提供了依据,对规范市场竞争、引导市场良性发展起到积极的作用。通过标准的制定和实施,为铸造砂型3D打印设备及技术的推广应用提供了有力的技术支撑,为推进产业结构调整与优化升级创造条件,对加快我国铸造砂型3D打印技术快速发展具有积极的促进作用。本文介绍了该标准起草的主要过程,对标准中的主要内容和关键点进行了解读,帮助标准使用者正确理解和认识该国家标准,以便于该标准的推广应用。

基于3D打印的随形冷却水道注塑模具设计

以某机床冷却水泵叶轮塑件的注塑模具为研究对象,采用不同的方案进行随形冷却水道的设计,利用Moldflow软件进行模流分析,选出冷却效果最优的冷却方案,并根据所确定的冷却方案进行随形冷却水道和型腔镶件的设计;然后利用3D打印中的选择性激光熔化技术进行加工制造,得到随形冷却水道与型腔一体的模具镶件;最后完成整个模具的装配,并注射成型出合格的叶轮塑件。

基于3D打印技术的快速模具制造开放实验探讨

以培养学生创新能力和综合素质为目标,结合大学生创新创业训练项目,阐述基于3D打印技术的快速模具制造开放实验内容的建设、实验过程的实施、设备的使用等内容。学生通过参与开放实验,学习先进的制造技术、增加动手实践机会、理解知识的产生和发展过程,对于提高学生分析问题、解决问题的能力,培养科学精神和创新思维具有重要的作用。

利用3D模型与数控加工技术改进圆环链链轮加工工艺

利用当今世界先进的三维造型软件(SolidWorks)可以对圆环链链轮进行精确三维造型,并利用MasterCAM最终实现产品的数控加工,提高生产效率,降低制造成本。

基于Pro/E的制品及其3D模具设计

通过Pro/E、塑料顾问(Plastic Advisor)模块、EMX模架装配,并辅以必要的理论计算等方法对塑料制品到3D模具设计过程进行了介绍。整个设计过程将参数化设计和理论方法相结合,大大缩短了模具研发周期和设计过程,提高产品到模具的设计准确性,保证了产品成型质量和模具使用寿命,降低了产品生产成本。

FDM大型3D打印机的制作与工艺分析

随着行业的发展,3D打印技术在工业领域的应用已成为不可阻挡的趋势。但是目前大多数3D打印机仍停留在桌面级,并不能真正推动制造业的大型化和工业化。因此,大型3D打印机的设计制作将会成为未来3D打印技术的研究方向。以北京通州区某机械公司一遗弃的数控机床为三维平台,制作了可打印大型铸造模具的工业级3D打印机,其中包括熔融挤出系统、三维移动系统、三维控制系统、基板加热系统等。以玻纤含量为20%的ABS为材料,初步探究了其打印可行性。研究了不同计量螺杆转速和压力对熔体挤出质量流量的影响;研究了不同打印速度、计量螺杆转速、层高对堆叠后单丝宽度的影响。通过对实验数据的分析,得到了不同工艺参数对质量流量和丝宽的影响规律,解决了熔体堆积过程中流量分布不均及溢料问题,并为后续打印提供了数据依据。对打印机进行模具打印测试,验证了其打印可行性。

Moldflow 3D技术在模流分析中的应用

将Moldflow Plastic Insight(MPI)/3D模拟分析技术应用到厚度差较大的复杂零件的注射成型模拟中,突破了中面流技术与双面流技术只能模拟传统薄壁件的局限,能真实有效地模拟注射全过程,通过对模拟结果进行分析,有效预测成型中可能出现的缺陷并及时优化设计方案,避免实际生产中不合格零件的出现,证实了MPI/3D技术的可靠性和实用性。

3D打印技术在家居领域的可用性研究

3D打印技术作为新兴发展高科技,已经在很多领域运用。本文系统地对3D打印技术性进行了介绍,并对其在家居行业运用进行了可行性分析。同时展示了3D打印技术在家居领域的运用,此技术可以让消费者根据个人喜好和想象力生产出符合自己品味的家居产品。但是,其发展现在还受到一些因素的制约,有些问题还亟待解决,但在创客时代的今天,3D打印技术结合互联网平台其创新发展潜力巨大,能及时与国际水平同步,通过本文初步的理论研究和实验验证旨在激发家居领域对3D打印技术的关注力度。

3D打印技术在模具制造中的应用

介绍了基于3D打印技术的快速模具制造技术,并对快速模具进行分类。阐述了不同种类快速模具的特点及其制造工艺,分析了3D打印技术在模具制造中的优势。

一种卫星导航天线罩凝胶成型模具的设计与3D打印

利用三维扫描技术获得了某型号卫星导航天线罩的的点云数据,并基于Geomagic Control软件将点云与理论模型进行了3D偏差比较分析;以制备石英陶瓷天线罩的坯体为目标,设计了一套凝胶注模成型的模具;分析了单体聚合反应原理,论述了凝胶注模工艺流程和成型模具的工作过程;分析了6种常用的3D打印工艺特点;利用SLA 3D打印工艺制备了卫星导航天线罩的成型模具,并对模具的材料性能进行了测试。研究结果表明:基于三维扫描技术获得的点云数据,其标准偏差为0.0011 m,总体线性误差仅为0.25%;当激光照射功率为300 mW,光斑直径为0.15 mm时,经SLA打印制备出的天线罩模具材料实际密度为1.08 g/cm^3,尺寸精度可达±0.1 mm,抗弯曲强度达到74.1 MPa,表面粗糙度小于Ra 12.5μm。

高校基于3D打印技术的模具课程教学策略研究

阐述了高校3D打印技术应用于模具课程的教学现状,深入分析教学过程中存在的具体问题,结合实践教学经验,提出具体的策略与方法,将3D打印技术应用于模具课程教学中,可以产生更直观的视觉效果,能促使模具课程获取更良好的教学成效,为高校3D打印技术的模具课程教学提供参考。

3D打印技术在塑料加工成型及模具设计课程群教学改革中的应用探索

本文介绍了3D打印技术在工业及科研、教学领域的最新应用,结合目前塑料加工成型及模具设计制造等课程在教学中所存在的一些问题,通过将3D打印技术引入到相关的教学活动中,与传统教学方法进行优化和整合,激发学生的学习热情,强化教学效果,旨在培养具有创新精神和能力的卓越工程师和优秀科技人才。

3D打印在塑料制品及模具设计课程教学中的应用探索

介绍了3D打印技术工艺原理及应用领域,针对塑料制品及模具设计相关课程教学的特点和要求,通过引入3D打印技术并应用到相关的教学和实践活动中,将3D打印技术和传统教学方法有机结合,激发学生的学习兴趣,提高学习效果,培养学生的创新能力。

基于Pro/E的冲模3D设计

介绍了运用Pro E软件 ,通过实例描述了对冲模进行三维设计过程中的加工素材的产生、分模面的建立、对模型进行分割。