砂型打印技术在进气管研制阶段的应用

砂型3D打印技术发展速度很快,解决了复杂形状零部件的砂型、砂芯生产问题,突破了先模具再砂型的工艺方式。铸造作为一种传统生产工艺,铸件特征和质量要求不同,工艺方法、铸造材料、工艺参数的选择也相应不同。砂型3D打印技术的应用对铸造工艺设计水平要求较高,复杂产品必须结合铸造工艺设计及工艺模拟软件优化进行。通过砂型3D打印技术介绍和进气管研制案例分析,展现了生产过程中所应用的工艺、技术、方法,为快速制造提供了一种可借鉴的方法。

大型薄壁壳体件无模铸造技术研究

将铸造数值模拟技术和数字化无模铸造精密成形技术结合起来,进行机身铸件的快速制造。通过机身铸造过程工艺模拟,分析了铁液充型和凝固过程,防止在铸造过程中发生浇不足、冷隔、缩松、缩孔等铸造缺陷。采用数字化无模铸造精密成形技术,进行了砂型在三维CAD模型驱动下的直接切削加工成形,实现了铸型加工的快速化和精确化。通过铸造模拟和铸型加工技术的联合应用,成功开发出装订机机身铸件,实现了三维CAD/CAE/CAM的集成应用,以及数字化设计、数值模拟、数字化加工的无缝连接。为大型、复杂铸件的快速开发提供了一种新的制造方法。

基于SLA原型的快速砂型铸造工艺CAD/CAE系统

以Pro/E4.0作为开发平台,利用Pro/E自带的二次开发接口Pro/Toolkit和VC++2005,开发了基于SLA原型的快速砂型铸造工艺CAD/CAE系统。各个模块功能根据铸造工艺手册中的相关理论和标准进行设计,其中起模斜度和线收缩率依据光固化成形的特点重新确定。实际应用表明,该铸造工艺CAD/CAE系统能有效地实现铸造工艺设计,大大提高了零部件的设计开发效率。

发动机缸盖快速砂型铸造工艺与模具设计

介绍了某发动机缸盖快速砂型铸造工艺流程,完成了铸造工艺与模具设计,并利用ProCAST软件对其铸造缺陷进行预测。实际生产证明了缸盖的铸造工艺与模具设计的合理性,铸件内部只存在均匀分散的缩孔、缩松,且孔隙度总体上<10%,铸件成型质量良好。快速砂型铸造具有生产周期短,铸件精度高等优点,适用于新产品的快速制造。

基于覆膜砂激光快速成型的无模快速铸造方法研究

用激光扫描覆膜砂,当激光功率足够大时,覆膜砂的树脂膜会发生过烧和炭化而失去粘结作用。利用此特点,本文提出一种以激光扫描零件轮廓边界为基础的直接生成铸型的方法:用大功率激光逐层扫描出零件各层的轮廓边,相当于在覆膜砂上扫描出目标模型与砂型的分割面,对砂箱整体进行加热固化后,可得到三维的目标模型和砂型。本文给出了由此方法实现快速铸造的工艺方案,并进一步实现了金属零件的快速铸造。该方法有别于SLS工艺的面域扫描,具有分层简单、成型时间短、速度快、成型件强度高的特点,实现了铸造零件CAD/CAM的计算机集成制造,对缩短新产品开发周期和降低成本具有重要的意义。

基于LOM技术的砂型铸造模具研究

介绍了基于LOM技术快速模具的工艺方法和技术特点,结合输入壳体研究了纸基砂型铸造模具的设计步骤与制作工艺,以及其中的一些技术关键。结果表明,利用这一快速模具技术取代传统的木模制作工艺,具有制作周期短、成本低、尺寸精度高的优点,适用于形状复杂、尺寸精度要求较高的精密铸造模具的快速制造。

进气管砂型铸造工艺与模具设计

根据进气管结构和性能要求,研究了其在快速砂型铸造中的制模工艺及技术特点,包括参数设置、分型面选择等关键技术;并运用Procast软件对其铸造充型过程进行仿真模拟,模拟分析了铸件可能产生的铸造工艺缺陷,最终运用确定的制模工艺完成铸件的实际生产。结果表明,快速砂型铸造工艺具有精度高,制作周期短等优点,适合进气管等复杂汽车零部件的小批量生产,能够降低生产成本,提高铸件质量。

粘结剂体系对微喷射粘结成形砂型精度和性能的影响

以水玻璃和碱性酚醛树脂为粘结剂,研究粘结剂体系对微喷射粘结增材制造砂型精度和强度的影响及其机理。测试了不同分层厚度下成形的砂型试样三个轴向尺寸和抗拉强度,利用扫描电镜观察试样微观断口形貌。结果表明:随粘结剂喷射量的增大,砂型X和Y轴向尺寸误差和砂型抗拉强度随之增大,砂型Z轴向尺寸误差逐渐减小。粘结剂喷射量和分层厚度相同时,成形的水玻璃砂型X和Y轴向尺寸误差大于酚醛树脂砂的尺寸误差,水玻璃砂型抗拉强度明显小于酚醛树脂砂型强度。这是由水玻璃粘度小于酚醛树脂粘度且固化后的水玻璃抗拉强度小于酚醛树脂抗拉强度导致的。

快速砂型铸造用模具材料的新进展

快速砂型铸造用模具材料,是实现快速砂型铸造的重要因素。分析和比较了当前快速砂型铸造用模具材料的现状,并指出研究适合快速砂型铸造用模具材料和进行表面处理为今后的发展方向。

基于SLS覆膜砂型(芯)的镁合金砂型铸造的阻燃机理分析

针对镁合金SLS覆膜砂型铸造过程中存在的局部燃烧及大量烧蚀等问题,提出了在SLS覆膜砂材料中添加含硼酸、碳粉及硫铁矿粉等的复合阻燃剂,并采用SLS覆膜砂型进行了镁合金铸件的快速铸造,研究了镁合金与SLS覆膜砂型砂芯之间的界面反应,并对SLS覆膜砂型的阻燃机理进行了分析。结果表明,添加复合阻燃剂SLS覆膜砂型镁合金铸件表面光滑,有金属光泽;其阻燃机理是金属液与SO2/CO2气体之间的起皱后体系能量增加,变形不能够自发进行,氧化膜不易起皱破裂,表面组织致密。

快速砂型铸造用模具表面耐磨涂层的研究

研究适合快速砂型铸造用模具的表面涂层材料,该涂层材料由环氧树脂CYD-128、稀释剂660A和固化剂组成,并添加一定量的微米级Al2O3颗粒。在WTM-1E微型磨损实验机上研究该涂层的耐磨性能,并用扫描电镜和原子力显微镜分析磨损后的表面形貌。结果表明:随Al2O3颗粒含量的增加,复合涂层的摩擦因数逐渐增大,磨损率逐渐降低,当Al2O3颗粒质量分数为5%时,磨损率最低;随Al2O3颗粒含量的增加,复合涂层的磨损机制由黏着占主导逐渐转变为犁削沟占主导;采用该涂层材料处理后的快速砂型铸造用模具具有一定的耐磨性。

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。

基于非占位涂料技术的砂型铸造精确成形技术

介绍了铸造技术的现状,提出利用快速成型技术和非占位涂料技术可提高砂型铸造的精密度,实现精确成形,并结合砂型铸造用制动鼓模样的制造实践,对这一技术的关键点进行了分析,与普通砂型铸造相比,指出了该技术的优势.

快速模具技术在摩托车齿轮箱盖制造中的应用

介绍了将快速模具技术应用于摩托车齿轮箱盖零件制造的过程,研究了纸基砂型铸造模具制作的技术方案和实施步骤,并对其中的一些技术关键进行了深入的探讨。结果表明,利用快速模具技术可以取代传统的木模制作工艺,此技术具有制作周期短、成本低、尺寸精度高的特点,适用于产品开发过程中小批量样件的快速制造。

航空发动机铝合金缸体的快速砂铸工艺研究

以结合了光固化成型技术与砂型铸造的快速砂铸技术为基础,针对某小型航空发动机中的复杂部件——缸体,分别进行了铸造工艺设计、铸型及砂芯模具的CAD设计、树脂件模具的制作及填砂制芯和浇注试验的工作,同时提出了铸件精度控制及浇注缺陷控制两大问题并着手解决。最后针对浇注所得铸件进行关键尺寸测量及精度分析,证明了通过该工艺方法制造出的铸件,与传统铸造工艺相比,其精度达到较高水平。

快速铸造工艺中砂芯提取及芯盒系统的开发

为克服传统的砂芯工艺设计制造周期过长、成本高等缺点,通过UG平台,利用UG二次开发工具,开发了基于UG平台的砂芯提取及芯盒系统。介绍了该系统的部分关键技术,如菜单及对话框、实现功能函数,其系统功能包括砂型系统和芯盒系统。以山东时风工厂提供的铸件为例,介绍了型芯和芯盒系统的基本功能,通过对该铸件结构分析,使用快速求差法来获取铸件型芯和芯盒。与传统的手工制芯工艺相比,该系统基本能满足企业的设计需求,是一个相对智能的、自动的、灵活性的过程,使用该系统,能够完成砂芯和芯盒设计的全部流程,提高了砂芯和芯盒的制造效率。

基于选择性激光烧结技术的快速铸造

介绍了用选择性激光烧结（ＳＬＳ）快速成型技术直接制造覆膜砂铸型（芯）的特点及工艺过程。结合铸件生产，分析研究了ＳＬＳ铸型（芯）的工艺设计、三维实体造型及铸型后处理等过程中所遇到的问题。

无模精密砂型快速铸造技术应用研究

无模精密砂型快速铸造是由精密砂型铸造工艺与快速成形技术相结合形成的新技术,具有低成本、制造周期短以及砂芯与砂型一体化等特点,能够制造出任意复杂形状的铸件,尤其适合制造小批量生产、复杂铸件的单件和新产品的试制等,其制备的砂型具有高精度和高质量的优点。综述了基于离散堆积原理的无模精密砂型铸造技术以及数控加工原理的无模精密砂型快速铸造技术。

精确砂型铸造技术

通过制动鼓为例进行精确砂型铸造试验，得到尺寸精度高、表面质量好的铸件，表明所选用的转移涂料在起模后涂层可以完整地转移到砂型表面，能精确复制出模型的外形和内腔的形状。研究认为快速成型技术与转移涂料技术相结合是实现精确砂型铸造技术的可行方法。

基于三维打印的铝合金单缸缸盖快速铸造方法

本研究利用3D喷墨粘接砂型打印技术,快速制造了铝合金单缸缸盖用砂型和砂芯,并采用低压铸造技术,完成缸盖的铸造,所得的铸件减少了气孔产生,从而保证了零件的气密性要求。此外,采用电加热管加热冷铁,改变了铸件的凝固场,使其满足了铝合金单缸缸盖毛坯燃烧室表面的粗糙度要求和加工基准的尺寸公差要求,并利用计算机数值模拟软件,进行了铸造前的充型和凝固模拟,避免了缩孔、缩松和冷隔等缺陷的产生。