3D打印技术在缸体铸件生产中的应用

介绍了采用3D打印技术生产铸件的工艺原理,详细阐述了3D打印快速成型技术在缸体铸件生产中的应用。结果显示:随炉试棒的抗拉强度平均值为268 MPa,缸体顶面和缸筒壁硬度平均值分别为201 HB和191 HB,符合技术要求;铸件全尺寸和关键部位的位置度实际测量值都在要求范围内,说明打印的砂芯在浇注过程中变形较小,砂芯的打印精度较高;铸件进行机加工、装机后进行了台架冷试试验,结果良好。最后得出结论:采用3D打印制作全组芯砂型浇注铸件的工艺可以实现快速生产复杂铸件,铸件尺寸合格率高,试验周期大幅缩短,可有效支持产品先期研发工作。     

基于增材制造工艺的V法成形机械臂三轴座

通过FDM(熔融沉积成型)工艺打印了铝合金机械臂三轴座造型外模模具,通过三维快速印刷成型(3DP)工艺打印了机械臂三轴座铸型砂芯。分析了造型外模模具的尺寸精度与表面粗糙度、砂芯的强度等工艺参数。将造型外模模具与砂芯用于V法铝合金浇注试验。结果表明,机械臂三轴座造型外模模具线收缩率为0.301%,体积收缩率为1.121%,铸型砂芯放置24h后的抗压强度为1.424MPa,机械臂三轴座铸件线收缩率为0.342%,体积收缩率为1.253%,表面粗糙度为Ra=3.314μm,满足铸件品质要求。     

采用3D打印技术开发柴油机气缸体铸造工艺

介绍了直列4缸柴油机气缸体的铸件结构及技术要求,分析了采用传统工艺生产铸件存在的问题。详细阐述了基于3D打印技术设计的一套组芯、造型工艺,替代传统的手工组芯造型方法。生产结果显示:铸件废品率为4.7%,生产验证过程质量稳定;金相组织和力学性能检测结果均符合技术要求;铸件尺寸、表面质量、气密性检测等按照相关规范检验合格,经内部检测,铸件表面粗糙度小于25μm。3D打印成型技术的使用,简化了操作过程,降低了生产难度,提高了生产效率,推动了汽车发动机新型气缸体的研发进度。     

基于增材制造工艺的机械臂三轴座V法成形

通过熔融沉积成形工艺打印了铝合金机械臂三轴座造型外模模样,通过3DP(三维快速印刷成形)工艺打印了机械臂三轴座铸型砂芯。分析了造型外模模具的尺寸精度与表面粗糙度、砂芯的强度等工艺参数。将造型外模模具与砂芯用于V法造型铝合金浇注。结果表明:机械臂三轴座造型外模模具线收缩为0.301%,体积收缩率为1.121%,铸型砂芯24 h抗拉强度为1.424 MPa,机械臂三轴座铸件线收缩为0.342%,体积收缩率为1.253%,表面粗糙度为3.314μm,满足铸件质量要求。     

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。     

气缸体铸造壳型砂芯结构的优化设计

简述了车用发动机的一种四缸气缸体铸造壳型砂芯两种设计方案和过程。分析了原设计砂芯结构存在的不足:壁厚设计不合理、加强筋结构不合理、砂芯刚性不够、铸件质量差等问题。改进了气缸体铸件壳型砂芯的结构,提高了砂芯的刚性,合格率以及铸件的尺寸精度。     

一种高温合金旋流器铸件的成型方式及工艺设计研究

研究了高温合金旋流器铸件成型的工艺方式及铸造工艺,旋流器因为其特殊的内部型腔结构,设计采用了内部型腔陶瓷型芯成型的蜡模成型方式,并且在浇注系统设计时,采用在内径为准53 mm内壁增加壁厚为9 mm的环,同时通过增大内浇道尺寸来保证旋流器铸件的质量。结果表明:采用该设计方案能够获得满足技术要求的铸件,并且合格率得到保证。     

钛合金中介机匣快速熔模铸造工艺研究

钛合金中介机匣属于大型铸件,薄壁且结构复杂;采用3D打印与熔模制造技术相结合,利用选区激光烧结(SLS)技术实现了中介机匣精密铸造用聚苯乙烯熔模的快速成型。利用ProCAST软件对中介机匣的铸造工艺及其缩松等缺陷进行了模拟分析,通过离心铸造技术制备了冶金品质优良,尺寸精度达到CT7级的中介机匣铸件。     

美国布雷门和伊顿启动新产品开发3D打印系统

正湿型砂铸造的布雷门铸造公司(Bremen Castings Inc).与伊顿集团(Eaton Corp).组建了一家新产品开发公司,目的是在液压系统的铸件生产工艺中应用3D打印技术。一套ExOne集团的增材制造系统安装在印第安纳州布雷门市,这将使得这两家公司都能使用该3D打印系统打印砂芯和砂型。ExOne集团的S-Max设备是为砂型铸件铸造厂开     

粘土砂造型线型砂综合添加剂的应用

介绍了膨润土、煤粉、α淀粉、原砂等造型材料的技术要求,分析了紧实率、水分、湿态强度、透气性、型砂粒度等型砂性能对铸件质量的影响情况,提出一种型砂综合添加剂混配方案,并与原砂混配方案进行了生产性试验,结果表明能明显改善型砂性能、提高铸件质量及一次合格率,是改善粘土砂铸造环境和绿色发展的一个较好的措施。     

利用3D打印技术无模铸造压缩机气缸铸件

介绍了压缩机气缸铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的生产工艺:利用3D打印无模铸造不必考虑起模性的特点,合理布局浇注系统。生产结果显示:(1)气缸铸件的浇注系统布局紧凑,位于铸件空腔内部,铸件工艺出品率可达到80%以上;(2)采用全组芯工艺,砂铁比可以控制在2.5以下;(3)砂芯数量大幅减少,降低操作人员的技能要求,铸型定位简单、精准,生产的铸件壁厚尺寸均匀、同心度高;(4)利用3D打印技术生产首件铸件,研发周期可以缩短70%以上。     

3D打印技术在金属铸造领域的研究现状与展望

综述了3D打印在快速熔模铸造、砂型铸造等金属铸造领域的研究现状及发展前景。3D打印技术应用于快速熔模铸造的研究中,多采用3D打印制造的原型替代传统的蜡模作为熔模,表面涂覆浆料,经过焙烧制得型壳,再进行铸件浇注成型;结合3D打印技术的砂型铸造可用于复杂结构的砂型(芯)的制造,其零部件尺寸精度较传统砂型铸造尺寸精度高,且具有高效率和低成本的显著优点。最后重点分析了国内外3D打印发展的现状,提出我国3D打印技术产业现阶段应重点突破高性能原材料、核心零部件与工艺软件的瓶颈,提升我国增材制造产业的核心竞争力。     

某大型铝合金件石膏型精铸与尺寸控制

通过对蜡模、石膏型及铝合金等影响铸件收缩因素的综合分析,确定了某大型铝合金石膏型熔模铸造薄壁件3D打印(激光快速成型)蜡模的综合收缩率。制定出合理的石膏型焙烧工艺制度,从而避免石膏型开裂对铸件尺寸精度的影响,最终获得高精度大尺寸薄壁复杂铝合金铸件。蜡模本身及组合过程中的变形是控制尺寸的关键,为大型薄壁复杂铝合金精密零件的石膏型铸造提供了一种生产方法。     

FDM技术在熔模铸造生产中的运用

ProCAST模拟软件和3D打印技术可以用于熔模铸造新产品开发,有效改善成本高、周期长的现状。首先,采用UG软件建立零件和浇注系统三维模型,运用ProCAST软件对零件的工艺方案进行模拟;其次,采用FDM成型工艺ABS材质打印零件模型,并将ABS模型和蜡质浇注系统组树;最后,通过熔模铸造制壳、脱蜡、焙烧、浇注等流程制备铸件,用三坐标测量仪和粗超度仪检测铸件。结果表明,该工艺铸件尺寸精度达到CT6,表面粗糙度低于Ra6.8μm以下。     

3D打印技术在缸体铸件生产上的应用

介绍了缸体铸件的结构及技术要求,详细阐述了3D打印树脂砂型的工艺及铸造工艺,生产结果显示:铸件的尺寸精度达到8级,铸件内腔的砂子易清理,表面质量比用现有的树脂砂产品好,对铸件进行PT检测后,铸件未发现任何缺陷,得出以下结论:采用3D打印树脂砂型进行浇注的方法所得到的铸件质量要优于传统通过模具制造砂型进行浇注获得的铸件,充分证明了3D打印技术在复杂铸件的铸造过程中的优势,对于铸造企业转型升级及产品创新有着较大的现实意义。     

球墨铸铁Dg75阀体消失模近净型铸造

介绍消失模工艺生产Dg75闸阀阀体铸件的铸造工艺，生产过程中铸件重要装配尺寸精度的保证，铸件表面粗糙度、铸件表面碳夹杂缺陷及表面皱皮现象控制等试验情况。通过模具结构设计、成型工艺及参数的调整、浇注工艺的调整、陶瓷成型浇道的应用等措施，使铸件表面质量及尺寸精度符合客户验收标准。同时使铸件表面因轻微缺陷的返修率由试验初期的90％下降到10％以内，产品合格率达到99％。     

数字技术结合铸造技术快速制作复杂金属件研究

研究用数字技术结合铸造方法快速制作复杂金属零件,用扫描方法快速生成零件模型,研究了打印件渗蜡和浇铸收缩对模型进行补偿的方法;选择对称平面做模型的分型面,选用SLS方法和PS材料进行成型试验,优化了烧结工艺和后处理工艺。用处理好的打印件制作砂型,并浇铸。结果表明,利用这种方法可以快速制作复杂金属件,铸件性能符合要求,尺寸精度较高,时间周期只有传统方法的1/5,成本是传统方法的60%。     

高品质机床铸件的稳定生产

叙述了用于高品质机床的铸件应当具备的条件:铸件材料为HT250、HT300、HT350等高牌号铸铁;尺寸精度要求较高,内应力必须较小;导轨面不得有任何缺陷,机加工面不得采用电弧焊。介绍了稳定生产高牌号高品质灰铸铁件的关键措施:(1)原铁液的温度控制在1 500~1 550℃,HT250牌号铸铁废钢加入量提高到53%,HT300牌号铸铁废钢加入量提高到60%;(2)型砂、芯砂的配制要采用合理的原砂、树脂及固化剂配比参数,涂料也要采用合理的配比参数,控制再生砂的质量,以及控制型砂(芯砂)的性能;(3)浇注系统按照大孔出流理论设计,浇注温度控制在1 380~1 420℃;(4)造型操作及铸型装配操作要正确。通过以上措施,铸件的表面粗糙度达到Ra 12.5~50μm,批量生产的铸件尺寸精度达到CT11级,铸件缺陷废品率降低至3%。     

机床滑鞍钳口部位铸造质量改进

介绍了机床滑鞍的铸件结构及技术要求,详细阐述了原来采用的传统铸造工艺及出现的问题,针对滑鞍钳口处出现的夹砂及尺寸问题,采取了以下措施:利用3D打印技术将钳口处内外结构及出气冒口整体由3D砂芯带出,3D打印砂芯最小吃砂量30~40 mm,并在外侧设置10 mm倒稍斜度,防止出芯时脱落;模具结构设计时去除钳口结构,并在砂芯底平面和模具上表面设置能够相互定位的凸台和凹槽。生产结果显示:铸件的钳口缺陷发生率不到1%,有效解决了夹砂及尺寸问题。     

北京亿通正龙工贸有限公司

<正>Fs粉——完全替代型砂中的煤粉北京亿通FS粉可替代型砂中煤粉,是世界上决无仅有的绝好材料。它色白、无粉尘,从根本上消除铸造污染,降低空气中的PM2.5。特点FS粉可有效防止铸件粘砂。提高铸件表面光洁度。FS粉用量少,仅为煤粉的2/3左右。同时膨润土也可减少用量1/5左右。FS粉可有效提高型砂的韧性和流动性,型砂柔而不粘,滑而不散。成型性好,对于起模性能的改善有立竿见影的效果。很好地解决了型砂韧性和流动性这对矛盾。对于深砂胎、拐角等处,即能顺利起模成型,又很致密,可有效防止粘砂。