精密砂型数控铣削加工技术研究进展

精密砂型(芯)数控铣削加工技术是将砂型制备工艺、铸型设计及数控加工技术融合在一起,根据产品开发速度竞争而发展起来的绿色快速精密砂型制造技术,该技术制造周期短、成本低、砂型(芯)一体化制造,是一种全新的铸型快速制备加工理念,特别适合于装备开发过程中单件、小批量复杂铸件快速制造及新产品的开发试制。采用该方法制备的砂型(芯)尺寸精度高、表面质量好,可以实现复杂铸件的整体近净成形。主要综述了基于去除原理的数控加工方法的无模化精密砂型数控铣削技术的工艺特点、砂坯制备、专用设备及刀具的选择,并指出了目前还存在的问题及其发展方向。     

覆膜砂工艺参数优化的研究

通过对覆膜全过程的分析和优化实验，确定影响覆膜砂性能的工艺因素主要有：原砂的加热温度、加入树脂后的混砂时间、加入固化剂的混砂时间等，为了获得最佳的工艺参数，对各个工艺参数进行了正交实验。实验结果表明：为获得较高的热态抗拉强度，可以选用砂温180℃，加树脂后的混砂时间为100S，加固化剂后的混制时间为40S，加硬脂酸钙后的混制时间为30S；为获得较好的常温抗拉强度，可以选用砂温180℃，加树脂后的混砂时间为80s，加固化剂后的混制时间为30s，加硬脂酸钙后的混制时间为20s。     

基于SLS覆膜锆砂砂型的钛合金快速铸造工艺研究

采用激光选区烧结（SLS）技术直接成形砂型砂芯,具有响应速度快、制造周期短、灵活性高、稳定性好、砂型与砂芯一体化制造及可制造出任意复杂形状等优点,在航空航天及汽车等领域解决一些关键铸件的生产展现出巨大潜力。目前,国内外SLS成形砂型（芯）已实际应用于铸铝、铸钢及铸铁等材质的零件生产,     

表面处理对特种覆膜砂强度的影响

在满足型芯砂性能要求的前提下,充分发挥粘结剂的粘结效率是降低覆膜砂发气量,防止铸件产生与气体有关的缺陷,降低铸件成本,提高生产效益的关键;研究了表面处理工艺对覆膜特种砂强度、发气性及溃散性的影响;结果表明,对原砂进行表面处理可以提高粘结剂的粘结效率,提高覆膜砂的强度,减少树脂加入量,降低发气量。     

宝珠覆膜砂固化工艺参数优化研究

为改善宝珠覆膜砂型壳的品质,提高铸件表面精度,通过不同固化温度和固化时间制得宝珠覆膜砂试样,测试宝珠覆膜砂抗拉和抗弯强度及发气性含量,分析不同固化工艺参数对宝珠覆膜砂性能的影响规律。研究结果表明,固化温度小于230℃时,随着固化温度的升高,宝珠覆膜砂抗拉和抗弯强度值逐渐升高,固化温度>230℃时,随着固化温度的升高,宝珠覆膜砂抗拉和抗弯强度值逐渐降低;固化时间小于120 s时,随着固化时间的延长,宝珠覆膜砂抗拉和抗弯强度值逐渐升高,固化时间大于120 s时,随着固化时间的延长,宝珠覆膜砂抗拉和抗弯强度值逐渐降低。当固化温度230℃,固化时间120 s时,宝珠覆膜砂抗拉强度最大值为1.644 MPa,抗弯强度最大值为4.781 MPa。在此工艺条件下,宝珠覆膜砂之间的断裂以内聚断裂为主,内聚断裂的强度要高于附着断裂。     

砂型3D打印铺砂工艺参数匹配研究

砂型3D打印过程中铺砂工艺严重影响成形砂型的质量。砂粒的粒径处于微米量级,分子力对颗粒间的相互作用明显,经典的Hertz接触模型不能很好地描述添加了固化剂的湿砂颗粒间黏附作用,颗粒之间的黏附力在砂粒铺设过程中容易造成对已成形砂型的破坏,形成砂型缺陷。本文采用离散单元法中的JKR(Johnson-Kendall-Roberts)接触模型模拟预先混合固化剂的砂粒之间的黏性接触问题,通过设计砂粒铺设试验研究了固化剂添加量和铺砂速度对成形砂层致密度的影响规律,并与仿真结果进行对比,修正了JKR接触模型的表面能参数,得到精确的砂粒铺设过程的离散元模型。此外,借助砂粒铺设过程的离散元模型,研究了砂粒铺设过程中固化剂添加量、铺粉速度以及刮刀形状对已成形砂型作用力的影响规律。结果表明,砂粒中固化剂添加量越大,铺砂速度越快,铺砂过程中刮刀对已成形砂型的影响越大。此外,具有-30°倾角的刮刀在砂粒铺设过程中对已成形砂型的影响最小。仿真结果具有较强的工程应用价值,为砂型3D打印铺砂工艺提供了理论指导。     

激光工艺参数对选择性激光烧结覆膜砂初坯强度的影响

通过正交试验方法研究了激光工艺参数对选择性激光烧结覆膜砂型强度的影响规律,方差计算结果表明:激光功率、扫描速度、扫描间距对覆膜砂烧结初坯抗拉强度和抗弯强度变化具有显著性影响,并呈现不同的影响趋势。在所选的激光作用因素和水平组合中,选用激光功率65 W、扫描速度3 m·s~(-1)及扫描间距0.15 mm时,获得了最优强度性能。     

数控铣削参数数据库的设计与实现

在探讨数据结构规范化的基础上建立了数控铣削参数数据库,该数据库按切削深度规范化存贮切削数据,可以指导用户选择铣削用量,并计算铣削力、扭矩、功率等参数,实现了铣削速度的泰勒公式插值.     

激光快速成型用覆膜砂工艺参数研究

对铸造覆膜砂的激光快速成型进行了试验研究。系统研究了澈光功率、扫描速度、预热温度、铺粉厚度等工艺参数对成型试样质量的影响。结果表明：获得铸造用激光快速成型砂型试样的最佳工艺参数为；激光功率21W，扫描速度900mm/s，预热温度70℃，铺粉厚度0．2mm。     

砂型的紧实工艺对砂型成型性能的影响

研究了砂型的紧实方法和紧实强度对紧实后砂型成型性能（如起模力、回弹及再紧实变形）的影响，在此基础上，讨论了砂型紧实工艺参数的优化。     

和信覆膜砂 追求品质第一

福建省莆田市和信工贸有限公司和信覆膜砂厂是一家专业从事覆膜砂研究、开发及生产的企业 ,年生产能力 1万吨以上 ,严格的生产管理及科学的检测手段 ,使得和信覆膜砂的质量始终得到应用厂家的信赖 ,广泛应用于铸铁、铸钢、铸铜、铸铝等领域 ,使用本产品可提高产品质量、降低生产成本。同时 ,可根据用户的需要配制适合产品需要的各种覆膜砂主要粒度 :10 0 2 0 0 #　 70 140 #　 50 10 0 #　 4 0 70 #　 30 50 #　 2 0 4 0 #主要品种 :(ＳｉＯ2 >97% )ＨＳ Ｐ　普通覆膜砂　　ＨＳ ＧＤ　高强度、低发气覆膜砂　ＨＳ ＧＤＤ　高强度 ,低…     

α半水石膏对三维喷印覆膜砂砂型(芯)性能的影响

三维喷印(Three-dimensional Printing,3DP)具有成形材料类型广泛、系统成本低、成形效率高等特点,在砂型(芯)快速制造领域具有广阔的应用前景。针对3DP成形覆膜砂砂型(芯)初坯强度低的问题,通过添加α半水石膏方式改性原始宝珠覆膜砂,试验研究了α半水石膏添加量对抗拉强度、发气量、透气性的影响。结果表明,适量添加α半水石膏有利于初坯强度的提升,但α半水石膏的加入会增大砂型的发气量,并在一定程度上降低透气性。3%的α半水石膏含量混合粉末的初坯抗拉强度达0.931 MPa,是原始覆膜砂粉末的3倍,850℃的发气量为13.3mL/g,透气率为50.07。     

覆膜砂制备工艺的研究

为提高铸造用覆膜砂壳型强度,考察了覆膜砂制备工艺中覆膜温度、加入固化剂前的冷却速率、原砂粒径等参数对壳型热态和常温抗拉强度的影响。试验结果表明,选用粒径为50-140目的原砂,将原砂加热至树脂熔融温度上限进行覆膜,并以1.30℃/s的速率急速冷却至110℃,可有效提高覆膜效果及最终壳型强度。     

原砂对覆膜砂性能的影响

通过分析原砂的成分、形状、粒度组成对覆膜砂各项性能的影响以及对特种原砂、再生砂的介绍,阐述了原砂对覆膜砂性能及铸件产品质量的重要性.     

零件的数控铣削工艺及编程实例研究

通过典型数控铣零件的工艺分析及编程,讲述了数控铣编程与加工的基本步骤。通过编程实例讲述了主程序、子程序、固定循环、旋转加工指令的应用。     

数控铣削参数模糊正交优化及实验研究

为了充分考虑数控铣削加工参数优化中的不确定性问题,运用模糊正交优化法研究铣削加工中满足高材料去除率和大刀具耐用度要求的切削参数优化。通过正交试验,获得不同切削用量下的刀具耐用度,并以模糊数学方法建立刀具耐用度和材料去除率隶属函数,计算模糊综合评价隶属度。结果表明:优化结果与模糊综合评价直观分析结果是一致的。     

宝珠覆膜砂旧砂再生工艺研究

对粒度为100~200目的宝珠覆膜砂旧砂进行热法再生试验研究,着重探讨了不同加热温度和保温时间对再生砂发气性及砂粒表面显微形貌的影响。结果表明:热法再生最优加热温度为700℃左右,保温时间为20 min。再生砂覆膜后抗拉强度和抗弯强度分别达到2.63 MPa和6.08 MPa。经热法再生后,宝珠覆膜砂旧砂表面树脂膜分子键遭到破坏,中间产物不断氧化产生气体释放,砂粒重新获得较高的表面能,其工艺性能基本接近同种新砂,具有良好的经济效益。     

选择性激光烧结工艺参数对影响铸造砂型精度的优化设计

阐述了选择性激光烧结(SLS)的成型原理,并将此成型方式运用于直接砂型制作。通过用自主研制的快速成型机进行烧结试验,采用正交试验和方差分析,对影响铸造砂型精度的工艺参数进行了优化设计,得到激光功率、扫描速度、扫描间距及铺粉厚度工艺参数的最佳组合,可为基于选择性激光烧结铸造砂型的制造提供指导和参考。     

基于优质高效的数控铣削参数优化方法研究

为了实现模具制造过程的优质高效率生产,基于能量效率、表面质量为优化目标函数模型,采用非支配排序遗传算法进行参数优化。选择Cr12MoV模具钢材料进行单工步干式铣削沟槽正交实验,通过试验结果获得优化后最优的Pareto解集。考虑缩小优化结果的选择范围提升数控铣削方案的合理准确性,采用层次分析法对优化的参数组合方案进行评价分析。结果表明：应用层次分析法评价分析可以获得最佳目标参数组合方案,可实现数控机床加工模具钢过程中的高效率、高质量加工。     

基于混合遗传算法的数控铣削参数多目标优化

针对数控程序编写以及数控仿真时切削参数的优化问题,根据最优化思想,构建数控铣削加工的数学模型,应用遗传算法与模拟退火算法相结合的混合遗传算法及MATLAB工具对切削参数进行优化,并用实验验证其对提高数控机床加工效率和降低加工成本的可行性。