复杂内腔铝合金件液态模锻试验研究

目的为拓宽液态模锻技术的应用范围,实现具有复杂内腔结构件的高性能短流程成形制造,开展了使用砂芯的液态模锻技术试验研究。方法以具有复杂内腔的新能源汽车铝合金空气弹簧顶座为对象,利用广州和德装备制造公司生产的卧式液态模锻机,对比研究不同砂芯、涂料及液锻加压制度对黏砂缺陷的影响作用。结果普通砂芯在液锻中容易被压溃或产生黏砂缺陷;在苏铸砂芯的基础上自行配制HDSC01液锻砂芯,配合HDCoating03专用涂料,采用阶梯加压方法进行液态模锻,所得液锻件内表面光洁无黏砂、尺寸精确。结论液态模锻可以使用砂芯进行复杂内腔结构件的高性能精密成形,但工艺控制不当,容易出现黏砂缺陷。阶梯加压、使用专用砂芯和专用涂料是防止黏砂的有效途径。

某齿轮泵壳体快速铸造工艺的研究及应用

新研产品的生产周期及生产成本一直是传统铸造方法的弱点。为保证新研产品铸件的一次试制合格,简化了毛坯外形,设计铸造工艺方案,铸件内腔采用3D打印砂芯成形,铸件浇注后外形由机加工成形。简化后的模具加工总共用时15天,同步3D打印砂芯,每项铸件打印壳芯约一周时间。若壳体外部结构更改,本套模具还可继续生产铸件,若内腔油路更改,可用3D打印重新打印,大大降低了生产成本,为科研生产提供有力保障。

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。

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。

3DP打印砂型(芯)的研究及应用进展

与传统工艺相比,三维喷印技术(3DP)打印砂型(芯)在铸造工艺开发或复杂铸件的单件小批量生产时,优势明显且极具发展潜力。近年来,3DP在砂型铸造领域的研究和应用发展迅速,成为备受关注的热点。本文对3DP进行了介绍,综述了3DP打印砂型(芯)的研究和应用现状,并对存在的问题及研发应用前景进行了探讨。

钛合金铸造用支撑座砂芯改性工艺研究

简要分析了某支撑座型芯常规材质制备的局限性,提出了一种基于3D打印砂芯的钛合金铸造用砂芯改性工艺。通过两次无机粘结剂的浸渗、焙烧处理,使砂芯在具备一定强度的同时维持高的尺寸精度,并且具有十分优异的脱芯能力。在实际生产验证中,铸件表面质量高,荧光检测无明显线性缺陷,铸件表面污染层厚度小于20μm。

金属芯印制板在相机电路中的散热应用

随着星载相机视频电子学技术的迅速发展,相机性能指标不断提升,电路板的功率密度越来越大。如果电路板散热问题无法解决,势必会造成器件性能下降,进而影响相机系统的稳定性和可靠性,甚至导致整个任务失败。文章分析了星载相机视频电路目前几种不同的电路散热方式,提出金属铜芯印制板的散热方案,经试验验证,同种条件下金属铜芯印制板的散热效率显著高于耐燃环氧玻璃布印制板,为星载相机视频电路散热提供新的解决方案。

基于金属线路板的新型大功率LED及其光电特性研究

设计、制作了基于金属线路板和板上芯片技术的大功率白光LED,对其光电特性进行了实验测量,输入电流达到800mA,对应的输入功率3.3W,大功率LED的输出光通量才达到饱和.输入电流达到900mA,对应的输入功率3.8W,大功率LED电流—电压特性仍未表现出饱和特性.实验结果表明,采用金属线路板和板上芯片技术可以得到良好的散热特性,大大提高LED的输入功率同时还测量了光谱分布、光通量、色坐标随电流的变化情况。

快速成形技术在铸造模具制造中的应用

介绍了各种快速成形技术的工艺原理,详细分析了快速成形技术在铸造模(如木模、蜡模、消失模、覆膜砂型(芯)、陶瓷型壳、铸造金属模等)制造过程中的具体应用,讨论了快速成形技术的发展方向。

复杂涡轮蜗壳零件金属型铸造模具设计

涡轮蜗壳铸件结构复杂,零件要求致密,不允许存在内部缺陷。通过对涡轮蜗壳铸件结构、材料和铸造工艺性进行分析,介绍了金属型铸造模的结构设计,采用组合砂芯及金属成型镶块设计消除铸件倒扣,简化了模具结构;合理设计浇注系统、冒口位置及排气方式,消除了铸造缺陷的产生。经生产注明,该模具结构合理,生产的铸件完全符合要求,且产品质量高。

粘土砂芯用于金属型铸造大型铸铝件的实践

选用金属型和粘土砂芯生产大型框架铸铝件,制订几种铸造工艺,并用通用型软件进行模拟。最终确定工艺方案为底注式浇注系统,直浇道开设在砂芯上。设计了32个冒口。芯骨设计吊运装置,砂芯安放冷铁并扎出气孔。严格控制生产环节,检测芯砂性能与质量,合作下芯,4包同时浇注,成功地生产了该产品。

舰船艉轴架电弧熔丝3D打印用金属型药芯丝材的研制

通过合金化体系设计舰船艉轴架电弧熔丝3D打印用金属型药芯丝材,研究了其在堆积电流155～250A、堆积电压23～29V下的工艺性能及堆积金属的显微组织和力学性能;用该药芯丝材打印出舰船艉轴架模拟件,分析了该模拟件的尺寸精度。结果表明:药芯丝材的成形性能良好,电弧稳定,飞溅率小于2.5%;堆积金属的显微组织由珠光体、块状铁素体和板条贝氏体组成,贝氏体板条最大宽度约为0.80μm,板条内部有高密度位错和碳化物;沿堆积方向堆积金属的屈服强度为550MPa,抗拉强度为651MPa,-20℃冲击吸收功为58J,垂直于堆积方向的屈服强度为538MPa,抗拉强度为642MPa,-20℃冲击吸收功为60J;与ZG510钢相比,堆积金属具有更好的强韧性;舰船艉轴架模拟件没有出现裂纹、气孔等缺陷,尺寸偏差在1mm以内。

3D打印在铝合金发动机缸盖型芯中的应用

探讨了选择性激光烧结3D打印技术在开发发动机缸盖型芯方面的应用,总结概括了选择性激光烧结3D打印技术在开发型芯过程中出现的问题,并针对这些问题提出了解决措施和改进方案,主要包括新旧覆膜砂的合理的质量配比、工艺参数的合理设置、最佳的后处理工艺和支撑结构的设计和添加,最后通过改进措施打印出了强度、尺寸精度和表面品质满足使用要求的缸盖内部型芯。

薄壁铝合金箱罩金属型铸造模具设计

根据箱罩铸件薄壁中空、脱模斜度小的结构特点,选用了金属型芯成型浅内腔和砂芯成型深内腔的综合式分型金属型结构。为增加较大砂芯的精密定位精度和搬运、安放砂芯方便,砂芯设计了金属芯座和方便搬运的弯勾芯骨;为减轻型芯重和工人劳动强度、提高保温效果,金属型芯设计了中空结构且填充了保温石棉。为方便金属液充型,减小变形,增强排气和撇渣,采用了蛇形直浇道和两侧浇入的缝隙式浇注系统结构。经实践验证,该套模具结构经济、合理,工作可靠,有效解决了薄壁铸件的成型问题,保证了铸件质量。

基于3D打印的某型柴油机缸盖铸造成型工艺

介绍了某型船用柴油机缸盖采用3D打印砂芯的铸造成型过程,结合3D打印技术优势对复杂的型芯进行整合,并设计专用的排气孔、冷铁孔、坭条槽、定位等装置,减少了铸件皮缝数量,提高了铸件表面品质和尺寸精度。

钛合金铸造用型芯应用现状及展望

在成形具有复杂内腔结构的钛合金铸件时,型芯的正确选取和使用至关重要。就目前钛合金铸造应用最为广泛的三种型芯(石墨芯、金属芯、陶瓷芯)进行了系统阐述,并对未来型芯的发展进行了展望,以期为我国高端钛合金部件制造水平的提升提供有益借鉴。

基于砂型3D打印技术的气缸体快速铸造工艺开发

运用MAGMA数值模拟软件和采用3D打印砂型芯快速铸造技术,对某型发动机气缸体工艺设计方案进行仿真分析和优化工艺设计。采用3D打印技术进行砂型、砂芯的快速制造,大大减少了型芯数量,提高了铸件尺寸精度,缩短了开发周期。

提高铸造用3D打印砂芯(型)强度的方法

针对影响铸造用3D打印砂芯(型)强度的因素进行研究,以指导3D打印砂芯(型)更好的应用于不同的铸造场合。具体为通过对砂芯(型)3D打印工艺参数、外部引入热能及机械振动等因素进行试验对比,得出各因素对3D打印砂芯(型)强度的影响规律。研究发现,从工艺参数方面提高树脂浓度与喷液量、提高固化剂比例,以及引入外部热能与振动,均可增强3D打印砂芯(型)强度,从而满足各类铸造需求。

用3D打印技术改进430B型滑鞍铸件质量

介绍了430B型滑鞍铸件的结构特点,原工艺由于形成滑鞍导轨内腔的砂芯较长,如果做成整体砂芯,不但制芯困难,浇注时砂芯也容易变形或折断,无法保证尺寸精度;如果将纵向导轨内的砂芯分为两段制作,对操作人员的技能成熟度依赖性较高,若砂芯发生晃动,容易引起尺寸不均匀或者呛火;若将分段砂芯固定过紧,会使砂芯受力不均匀,芯头拐角容易被压溃,导致铸件夹砂。利用3D打印无模铸造工艺,将铸件的内腔蘑菇芯和上型进行整合,同时将形成430B型滑鞍铸件下部轮廓的砂芯用下型带出,生产的铸件均无夹砂、尺寸超差等缺陷,质量改进效果显著。

3D打印呋喃树脂砂芯强度影响因素的研究

介绍了3D打印呋喃树脂砂芯强度影响因素的研究方法:使用工业级3D打印机,按照不同的参数打印φ40 mm的抗压试块,抗压试块经120℃烘干硬化20 min后,自然冷却至室温,通过打印过程参数的变化,进行了3因素3水平正交试验和极差分析。试验结果表明:(1)影响3D打印砂芯强度的因素主次顺序为下砂口宽度、打印层厚度、紧实板角度;(2)铺砂器下砂口宽度越大,砂芯强度越高;铺砂厚度越小,砂芯强度越高;铺砂器紧实板角度越大,砂芯强度越高。