Method for near-net forming of a sand mold with digital flexible extrusion technology

In order to further improve the precision forming efficiency of a sand mold digital patternless casting and reduce the amount of sand mold cutting, a method for near-net forming of the sand mold with digital flexible extrusion technology was put forward. The theory, optimization algorithm and technology for sand mold nearnet forming were studied. Experimental results show that the sand mold forming efficiency can be increased by 34%, and the molding sand can be reduced by 44%. The method for near-net forming of a sand mold with digital flexible extrusion technology can effectively promote the application of digital patternless casting technology in the mass production of castings and thus greatly improves the efficiency and automation of sand mold manufacturing.

砂型数字化柔性挤压近净成形化算法研究

在砂型数字化无模铸造精密成形技术基础上,为实现砂型数字化柔性挤压近净成形创新提出了砂型数字化挤压成形方法,研究了砂型挤压成形优化算法,建立了砂型挤压头阵列包络体积最大值目标函数V(α,X,Y)max及其约束条件数学模型,优化出挤压砂型近净成形的最优角度和位置,使数字化挤压砂型型腔与数字化设计砂型型腔尺寸逼近,实现砂型数字化柔性挤压近净成形。

基于酯硬化碱性酚醛树脂的无模砂型打印

选择一种酯硬化碱性酚醛树脂进行单道砂型打印和基础零件打印。针对阶梯痕问题,将无模砂型打印成形技术与切削加工技术结合,进行了无模砂型复合成形实验。实验结果表明:打印单道砂型时,随着预混固化剂含量的增加,砂型截面固化宽度增大,固化厚度减小;随着喷头移动速度的增大,砂型固化截面固化宽度与厚度都减小;基于酯硬化酚醛树脂的无模砂型打印是可行的;基于打印与切削的无模砂型复合成形技术,可以增大砂型打印分层厚度,提高打印效率,解决砂型打印表面的阶梯痕问题。

优质高效砂型/芯复合成形工艺研究

基于无模铸造精密成形技术提出了一种数字化砂型挤压切削一体化复合成形方法,选取两个典型件作为研究对象,研究了砂型挤压成形数字化建模,优化了切削成形路径;通过实验对比研究了砂型切削成形工艺和砂型挤压/切削复合成形工艺。结果表明,砂型挤压/切削复合成形工艺所获砂型的节砂量约34%~39%,节时约50%~55%,验证了砂型挤压/切削复合成形工艺可作为优质、高效、绿色砂型制造方法。

数字化柔性挤压成形工艺对砂型性能影响规律的研究

为了使数字化柔性挤压砂型具有优良的砂型性能,研究了砂型数字化柔性挤压成形工艺对砂型性能的影响规律。结果显示:树脂含量较低时,砂型抗拉强度随着挤压压强的增大而增大;当树脂含量大于2.4%时,砂型抗拉强度随着挤压压强的增大而减小。随着树脂含量的增大,砂型的抗拉强度升高。在树脂含量相同条件下,砂型透气性随着挤压压强的升高而降低;在挤压压强相同的情况下,砂型透气性随着树脂含量的升高而降低。在树脂含量一定的前提下,挤压压强小于0.15 MPa时,砂型紧实度随着挤压压强的增大而增大;当挤压压强大于0.15 MPa时,挤压压强对砂型紧实度的影响较小。

基于砂型柔性挤压成形工艺的起模时间实验研究

基于数字化砂型柔性挤压/切削复合成形技术,研究不同树脂及硬化剂含量对砂型起模时间及性能的影响。实验结果表明,硬化剂含量的变化仅对起模时间呈现非线性影响,而对砂型24 h抗拉强度和透气性几乎无影响。随着树脂含量的增加,砂型起模时间减小,24 h抗拉强度增加,透气性降低,同时对不同硬化剂和树脂配比导致的起模时间规律曲线进行多元线性回归,获得了不同树脂及硬化剂配比条件下的砂型起模时间的预测模型,为砂型柔性挤压成形工艺的排产及生产效率的提高提供了理论依据。