直写铸造蜡沉积成型数值模拟分析与实验

熔模铸造工艺中蜡模制作周期长、开模费用高,而且不适合单铸件或中小规模生产,将基于快速成型的热辅助直写技术(DIW)应用于蜡模制造可以实现对零件研发的快速响应。熔丝质量是保证蜡模成型质量的前提,因此,探究挤出压力、挤出速度、打印速度、喷嘴内径、喷嘴与热床间隙等工艺参数对熔丝成型的影响。对铸造蜡直写挤出沉积过程进行流体动力学建模,利用数值分析法详细研究上述5个工艺参数对熔丝成型的影响,采用纵横比、紧凑度两个指标对熔丝进行评价,得出在不同速度比v/u下可选择的最优间隙比h/d。通过实验验证了计算模型的正确性。结果表明:相较于理想截面模型,所提出的计算模型可以更准确地预测熔丝的截面几何特性,为铸造蜡直写成型过程最优工艺参数的选择提供参考。