采用3D打印快速试制防爆电机端盖铸件

介绍了端盖铸件的结构及技术要求,详细阐述了采用3D打印试制铸件的工艺:(1)通过采用合理的铸造工艺,将端盖铸件的浇注系统设在铸件上部,布局紧凑,铸件工艺出品率可达到85%以上;(2)采用全组芯工艺,铸型装配后使用简单夹具装卡即可浇注,砂型侧面设计防裂拉筋可以有效推迟铸型开裂的时间;(3)浇注系统设计和分型面都选择在加工面上,铸件打箱后无披缝,基本不用打磨,即可发运,节约了清理周期;(4)利用3D打印技术生产首件铸件,研发周期可以缩短75%以上。     

3D打印技术在气缸盖铸件生产上的应用

介绍了气缸盖的铸件结构及技术要求,并对铸件结构及工艺性进行分析,采取了以下铸造工艺:(1)采用开放式浇注系统,阻流截面位于直浇道底部;(2)利用3D打印技术,打印3块砂芯,#1芯主要做出浇注系统,#2芯将进气道芯、排气道芯、下水腔芯、上水腔芯、后水腔芯等合并为一个3D打印砂芯,#3芯主要做出铸件顶部结构及型腔出气结构,这样可以避免下芯工序,使操作简化;(3)原砂粒度为50/100目,采用高渗透性Al-Si系涂料打底,局部易出现脉纹的地方补刷水基锆英粉涂料。生产结果显示:按照上述工艺生产的铸件外观良好,尺寸精度达到CT9级,符合技术要求。     

陶粒砂与硅砂在3D打印砂型中的性能对比研究

对比研究了陶粒砂与硅砂在3D打印铸造砂型中的性能,试验采用铸造3D打印机分别以陶粒砂和硅砂打印砂型,并用打印出的柴油机缸盖和机床床身砂型浇注铸件,对比结果显示:(1)采用3D打印机同参数打印的砂芯,陶粒砂砂芯抗压强度较硅砂砂芯高出18%,紧实度也高于硅砂,透气性高出25%;(2)陶粒砂砂芯浇注的柴油机缸盖铸件无粘砂和脉状纹缺陷,合格率高于硅砂浇注的铸件;(3)对于较大的机床铸件,陶粒砂铸件相比硅砂铸件存在较多的机械粘砂缺陷,但清理较为容易,陶粒砂因膨胀系数低,铸件内腔不易产生脉状纹缺陷;(4)陶粒砂的再生率为99.25%,较硅砂94.36%的再生率存在明显优势。     

3D打印砂型在铸造中的应用

介绍了3D打印机的工作原理及在砂型铸造中的应用,列举了3D打印技术在工程机械铸件新产品开发、汽车铸件新产品开发及航空复杂铸件上的应用,得出以下结论:(1)采用3D打印铸件砂型,浇注的铸件精度高、披缝少、易清理,新产品开发速度快,适用于新产品开发和复杂件单件小批量的生产;(2)3D打印工艺的设计更改只需要更改三维模型,因而可以快速切换、升级;(3)高端砂型依赖进口设备和原材料,3D打印成本相对较高,是传统铸造的补充,对于普通铸造无法生产的铸件砂型,可以使用3D打印来完成。     

3D打印技术在叶片精铸上的应用

详细阐述了基于3D打印技术精密铸造叶片的铸造工艺方法:(1)将型芯切分为4块砂芯,最底层芯为浇道芯,第2层芯为下部叶柄,第3层芯为叶片芯,最上层芯包含上部叶柄及补缩冒口,切分时将叶片结构全部放置于叶片芯中;(2)整个叶片结构的补贴设计为0.8 mm,涂料的涂层厚度控制在0.3 mm内,流涂后将砂芯放置在低温烘干窑中烘干24h;(3)根据型芯序号将型芯组好,并用卡箱螺杆将芯组卡紧固定。生产结果显示:3D打印的型芯精度高,砂型表面质量好,工艺设计不再受产品结构限制,不仅简化了工艺设计难度,铸件的补贴量也比传统铸造大幅度减少。     

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。     

低压铸造件粘砂缺陷产生原因及预防措施

某轴间分动箱本体铸件,材质为ZL104,采用砂型低压铸造工艺生产,粘砂缺陷较为严重,通过统计分析,发现铸件粘砂产生的原因主要有:型砂中再生砂含量偏高,砂型(芯)烘烤温度过高,芯盒结构不合理,未设置结壳阶段。降低型砂中再生砂含量和砂型(芯)烘烤温度,防止砂型(芯)开裂;合理设计模具结构,通过舂砂保证砂型(芯)的紧实度;增设结壳阶段等,对预防粘砂效果明显。     

基于3D打印技术的重卡自动变速器壳体铸件的快速开发

以重卡自动变速箱壳体铸件为实例,通过MAGMA铸造模拟软件、3D砂型打印、组芯以及砂型重力铸造技术等手段,实现了重卡自动变速箱壳体铸件的快速开发,最终确定了3D打印砂型+组芯+重力浇注的新工艺。     

5 MW风电输入空心轴铸件的铸造工艺开发

介绍了输入空心轴铸件的结构及技术要求,详细阐述了铸件的原生产工艺及工艺改进措施:(1)采用分模开圈造型,大芯壳采用钢木结构制作,防止砂型变形,保证铸件尺寸;(2)在铸件热节部位合理使用冷铁,并且结合保温冒口工艺,使铁液达到均衡凝固,从而消除铸件的缩孔、缩松缺陷;(3)采用底注、开放式浇注系统,使用漏斗形过滤装置,在单个浇道上采用泡沫陶瓷过滤器,铸件上分层设置溢流冒口,起到净化铁液、集渣、散热和排气的作用;(4)严格控制熔炼工艺,将CE控制在4.4%以上,浇注温度控制在1 360℃以下,保证铸件的金相组织和力学性能。经检测,铸件的各项技术指标均符合技术要求。     

基于砂型(芯)3D打印的阀门生产工艺实践

以阀门整体砂型(芯)为例,分别从打印设备、工艺制定、质量评定等环节阐述了 3D打印在企业生产应用现状,介绍了砂型3D打印在阀门砂型铸造中的应用.结果表明,3D砂型(芯)表面光洁,模型存在阶梯效应,砂型强度满足生产需求.运用3DP技术结合铸造工艺,生产了材质为Z3CN20-09M,6J300核级截止阀,铸件尺寸精度和表面...     

高端汽车冲压模铸钢件的3DP打印砂型铸造技术

研究了三维喷墨打印(3DP)工艺在中大型冲压模铸钢件制造生产中的应用。测试了打印砂型的抗拉强度、透气性、发气量等性能,并基于3DP工艺设计了砂型。结果表明,3DP打印砂型的抗拉强度可达1.70MPa,透气性大于400,最大发气量为14.6mL/g,均可满足合金钢铸造的使用要求。3DP打印砂型(芯)具有无需模具、可以采用砂型和砂芯整体化工艺等特点,提高了铸件的精度。通过对3DP砂型设计,并通过特殊工艺方法,解决了打印砂型的铸字清晰度的问题。     

3D打印技术在气缸盖铸件开发上的应用

介绍了气缸盖铸件的结构,详细阐述了3D打印气缸盖砂芯的工艺及铸造工艺:(1)将底板芯、进/排气道芯、下水套芯组合在一起,形成1个砂芯,然后将顶盖芯及原装配芯组合在一起;(2)3D打印所用芯砂性能指标为:发气量≤10mL/g,常温抗拉强度≥1.75 MPa,常温抗弯强度≥2.75 MPa;(3)浇注温度为1 440～1 460℃,浇注时间16～18 s,浇注铁液质量200 kg。生产结果显示:铸件的尺寸精度达到了CT8级,铸件的力学性能也达到了设计要求,在开发成本和生产周期上都较传统方式有了很大地提高,实现了复杂铸件的快速开发。     

基于砂型3D打印技术的气缸体快速铸造工艺开发

运用MAGMA数值模拟软件和采用3D打印砂型芯快速铸造技术,对某型发动机气缸体工艺设计方案进行仿真分析和优化工艺设计。采用3D打印技术进行砂型、砂芯的快速制造,大大减少了型芯数量,提高了铸件尺寸精度,缩短了开发周期。     

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。     

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。     

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。     

3D打印技术在砂型铸造领域的应用前景浅析

结合砂型铸造行业面临的自身发展、产品结构以及环保政策等问题,阐述了采用3D打印技术在砂型铸造领域产业化应用的优势,并详细介绍了3D砂型打印在汽车转向器领域、发动机领域以及电机领域的应用实例,说明了铸造砂型3D打印设备的应用,简化了造型工艺,缩短了生产周期,降低了铸件制造成本,有效地提高了新产品研发效率,可在结构复杂、质量要求高、单件小批量铸件制造领域进行大范围推广应用。     

轮毂铸件托芯造型工艺的开发

介绍了大型轮毂铸件的结构特点,详细阐述了托芯造型工艺:采用斜锲托芯盘结构,当造型机起模顶杆顶起起模板时,起模板托起砂箱,砂箱托起托芯盘上的斜锲,斜锲带动托芯盘向上运动,轮毂下砂型被完整吊出下型模具。生产结果显示:(1)采用托芯造型工艺后,实现了机械化作业,每小时可生产51件轮毂铸件,比原来手工造型相提高150%以上;(2)下砂型大砂胎断裂、裂纹废型问题基本解决,并且后续打磨清理工作量也大大降低;(3)托芯造型工艺使用方便、维护简单,造型工人的劳动环境有了大幅度地改善,具有明显的经济效益和社会效益。     

汽车热冲压模具的数字化铸造技术

针对汽车热冲压模具这类具有复杂内腔结构的铸件提出一种数字化铸造技术路线。利用铸造模拟技术进行铸造方案设计;利用3D打印技术完成砂型(芯)的制造;将得到的砂型(芯)各部分组合后进行浇注得到模具铸坯;利用三维扫描技术对各个环节的产品进行精度检测。按照此工艺路线可以对铸造的各个环节进行数字化的控制及调节,从而得到合格的模具铸坯。     

空心配重块的铸造工艺设计

介绍了空心配重块铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的铸造工艺设计:(1)采用底注式浇注系统,选用泡沫陶瓷过滤片净化铁液;(2)设计外冷铁、保温冒口及排气溢流冒口,提高铸件的补缩能力及效果;(3)设计良好的平衡砂芯及芯骨、排气系统,加强砂芯及砂型的排气。生产结果表明:铸件的表面质量及内部质量良好,未发现壁厚偏差、缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷;铸件的球化率为95%,石墨等级为6级,抗拉强度为528 MPa,屈服强度为338 MPa,伸长率为9%,各项指标均符合技术要求。