EPS模陶瓷型精密铸造失模工艺研究

针对EPS陶瓷壳型精铸失模时容易裂壳的现象,对EPS消失模精密铸造工艺进行了研究。利用自制的膨胀率检测设备对不同密度的EPS模试样在不同加热温度下的最大膨胀率进行了测试,研究了壳型膨胀与失模温度之间的关系;对陶瓷壳型中EPS模失模时的温度场分布进行测量,发现EPS模试样的密度大小对失模时温度场有着很重要的影响。在试验和分析的基础上,对EPS模失模机制进行了探讨,提出了高温失模机制。高温失模有利于降低失模时对壳型的膨胀作用力,为获得洁净而健全的陶瓷型壳提供了可靠保证。     

熔体粘弹性流变性能参数对聚合物共挤成型离模膨胀影响的数值分析

共挤成型中,聚合物粘弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的挤出胀大,使得根据共挤制品的形状设计相应的共挤定型口模在工程上仍是一项技术挑战,文章基于这一技术问题,建立了全三维稳态等温粘弹性共挤成型的理论模型,并通过DEVSS/SU,Mini-Element法和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并通过有限元数值模拟,系统研究了粘弹性流变性能参数对共挤成型离模膨胀的影响规律,通过理论分析,揭示了其离模膨胀机理。研究表明,共挤口模芯壳层熔体离模膨胀是由于口模出口处的二次流动引起,口模出口处的芯壳层熔体的第一、第二法向应力差随着芯壳层熔体松弛时间增加而增加,其口模出口处的二次流动增强,从而导致共挤口模芯壳层熔体离模膨胀随着芯壳层熔体松弛时间的增加而增加。     

气化模精铸失模工艺的试验研究

用硅溶胶铝矾土涂料和莫来石、煤矸石砂等,在密度为0.05~0.08g/cm~3的气化模上制备型壳,干燥后,在不同温度下进行型壳的失模试验.结果表明,在300~1000℃范围内失模时,型壳大量开裂,在100~300℃范围内失模时,型壳不开裂.通过对气化模温度一尺寸特性及型壳失水收缩过程分析发现,高温下型壳的开裂是因其失水收缩严重受阻所致;最佳失模温度为160~200℃.     

实体膨胀管膨胀力理论模型简化

膨胀技术广泛应用于油气钻采领域中,膨胀技术中的膨胀力是膨胀工具合理设计的关键技术参数,采用主应力法建立了膨胀管膨胀力的计算模型。针对膨胀力解析式较为复杂、不利于计算的问题,采用理论分析、数值模拟和实验相结合的方法对膨胀力进行研究,引入扩径因子,通过改变膨胀锥角建立膨胀锥体和膨胀管有限元模型,采用有限元分析的方法对不同摩擦因数下膨胀管的膨胀力进行数值模拟,结果显示膨胀力的理论值与实测值较为一致。通过不同摩擦因数下膨胀锥角与扩径因子的关系得知:在相同摩擦因数时,扩径因子随膨胀锥角的增大而增大。在半膨胀锥角为10°时,对膨胀管膨胀力的实测值与简化模型理论值进行对比,结果基本吻合,证明了简化膨胀力理论模型的合理性。扩径因子的引入简化了膨胀力的计算,为膨胀工具的设计提供便利。     

实体膨胀管的膨胀力理论计算及试验分析

膨胀技术广泛应用于钻井和堵塞领域中,膨胀力是膨胀技术的重要技术参数,也是膨胀工具设计的依据。为了确定膨胀力的计算模型,结合膨胀管的实际受力情况作出基本假设,采用了弹性理论分析的方法对膨胀管进行力学分析,得到了膨胀管膨胀力理论计算模型。对膨胀半锥角为10°的膨胀锥体通过膨胀管后的膨胀力进行理论计算,结果表明:膨胀力的理论值与实测值较为一致,证明了膨胀力理论计算模型的正确性和合理性。膨胀力理论计算模型为膨胀工具的设计提供了依据。     

方形壳拉深件水平切边模设计

介绍了方形壳拉深件水平切边模的模具结构，阐述了切边凹模需要的动作，设计了凹模结构及导板型面，计算了方形壳拉深件的切边力。     

基于泡沫模原型的消失模复合型壳制备工艺

利用发泡成型工艺制备高质量的泡沫模原型,在泡沫模表面制作2～3层硅溶胶-水玻璃复合陶瓷型壳,之后采用自硬水玻璃砂作陶瓷型壳背衬。陶瓷型壳在200～250℃保温30min失模及二氯甲烷溶剂溶失方式失模,焙烧工艺为800℃保温1h。结果表明,该制壳工艺简单、周期短、成本低,制得复合型壳表面光洁、强度高,并浇注出了质量较高的ZL101合金铸件。     

膨胀套管铜制悬挂系统有限元分析及试验研究

以膨胀套管铜制悬挂系统为研究对象,对影响施工作业安全性和可靠性的膨胀力和悬挂力进行非线性有限元分析和实物试验研究。结果表明:有限元模拟结果和试验结果在趋势上吻合性较好,所需膨胀力相对误差为9.8%,悬挂力相对误差为11.3%,有限元模型能够满足工程预测需求;铜制悬挂系统会导致膨胀力在膨胀锥通过铜环时发生激增,所需最大膨胀力随铜环过盈量、长度和厚度的增大而增大,在施工过程中应防止由于膨胀力发生突变而导致系统失稳。铜制悬挂系统单个铜环悬挂力随着铜环过盈量、长度和厚度增大而逐渐增大。铜环周向不均匀压缩会导致铜制悬挂系统实际悬挂力小于理论计算值。     

基于制品壁厚中心基准尺寸的挤出模头设计理论研究

分析了聚合物PVC型坯的离模膨胀原因,在挤出模头口模缝隙设计及主体尺寸计算中,引入了离模膨胀比、膨胀牵伸综合系数,论述了基于制品壁厚中心的挤出模头设计方法,比以制品外表面为基准设计口模尺寸的方法误差更小,在此基础上推导出型材主体部分口模缝隙及尺寸的计算公式,并通过计算实例进行了验证。     

微波脱蜡

本发明是介绍一种利用高频微波能量将蜡模从型壳中迅速熔失而不致损坏型壳的方法。制造一个熔模型壳,必须包括在型壳升温焙烧前将蜡模从型壳中熔失出来,即脱蜡。为此,采用天然蜡、合成蜡、光泽塑料等各种蜡料和热塑材料的混合物等来制造蜡模,经常还     

Research on cracking mechanism of the thin shell mould in expendable pattern shell casting during pattern removal process

Aiming at the cracking phenomenon of the thin shell mould in the expendable pattern shell casting during the pattern removing process, some systemic researches are presented.The influence of the pattern removing method and temperature on the pattern removing were investigated.The shell mould cracking mechanism was analyzed by using thermo-gravimetric analysis (TGA), and combining the temperature field and the volume change of the expanded polystyrene (EPS) foam pattern being tested.The results indicated that the shell mould was not easily cracked when the pattern removing process was carried out with the furnace being heated little by little because of the shell slowly shrinking with dehydration and shell strength gradually increasing.The shell mould was soon destroyed when it was set directly into the furnace at above 400 oC because of the thin shell mould rapidly shrinking and the foam pattern hindering.However, the shell mould had no cracking when it had been preheated for a long time even if the furnace temperature was above 400 oC and the shell was put into the furnace directly.Moreover, when the shell mould was directly set into the furnace at lower temperatures, 250 to 300 ℃, the shell would shrink slowly and the foam pattern would stay at the maximum expansion stage temperature of 100 to 110 ℃ for a long time; and the shell mould would experience an expansion force from the foam pattern for a long time.The expansion force is related to the pattern removing temperature, holding time, foam pattern thickness and density.Therefore, the foam pattern with higher density could make the shell crack.     

薄壁光整消失模壳型铸造的型壳研究

试验研究了壳型制备中不同黏结剂、不同耐火粉料及粉液比对泡沫消失模型壳强度和表面粗糙度的影响.采用在型壳表面添加水玻璃砂背衬的方法,减少了(硅溶胶)型壳层数、缩短了制壳周期、提高了型壳强度.针对消失模壳型铸造用型壳表面质量要求高的问题,探讨了改善泡沫模表面粗糙度的工艺方法.通过优化蒸汽发泡成形工艺参数和在模样表面涂上光整剂等措施降低了模样表面粗糙度.为制造基于泡沫消失模的薄壁光整壳型奠定了初步基础.     

大型支架铸件的熔模铸造工艺

详细介绍了ZG40Cr大型支架铸件熔模铸造工艺的试验过程。通过多次试验及工艺改进,解决了包括母模拆分、组装、壳型制作以及浇注系统设计等一系列难题。试验取得的主要经验是:在生产大型复杂熔模铸件时,应注意调整母模的组合方式及蜡模表面的光滑度、制壳层数、风干时间、硬化时间、焙烧温度以及浇注温度等参数。     

工艺因素对消失模铸造用聚苯乙烯模样收缩的影响

指出了对消失模铸造用聚苯乙烯模样收缩展开研究的必要性，研究了可发性聚苯乙烯（ＥＰＳ）珠粒粒径、预发泡时间、预发泡珠粒熟化时间、成形蒸汽压力及模样的放置时间、贮存温度对模样收缩的影响，认为模样中发泡剂和水分的挥发以及应力的释放是引起模样收缩的主要原因，最后提出了在实际生产中为减少模样收缩应采取的措施。     

薄壁EPS模尺寸收缩特性研究

针对大型薄壁件消失模精铸的特点，对薄壁消失模的尺寸收缩特性进行了试验研究，结果表明，消失模的尺寸收缩与模样密度、发泡成型后的冷却速率及模样存在时间有关。     

可发性聚苯乙烯消失模样密度的影响因素

以可发性聚苯乙烯(EPS)模样为研究对象,系统研究了珠粒粒径、预发泡时间、预发泡温度、模样成形蒸汽压力及成形时间对模样密度的影响.结果表明:在所研究的工艺因素中,以预发泡温度对可发性聚苯乙烯(EPS)模样密度的影响最大,其次是预发泡珠粒粒径和预发泡时间,成形蒸汽压力和成形时间的影响相对较小.随着珠粒粒径的增大、预发泡时间的增加、预发泡温度的升高、成形蒸汽压力的增加或成形时间的延长,模样的密度均呈减小趋势.     

制备工艺对CBN/EPS复合模样质量的影响研究

采用发泡法制备CBN/EPS复合模样,分别研究EPS珠粒的预发泡时间、预发珠粒熟化时间、有机胶黏剂PVB质量浓度、模样干燥时间等,对CBN磨粒在复合模样中分布的均匀性、复合模样表面的融合情况以及模样尺寸精度等性能的影响规律。实验结果表明:CBN磨粒在复合模样中分布的均匀性主要受EPS珠粒预发泡时间和有机胶黏剂PVB质量浓度的影响;复合模样的尺寸收缩率主要受模样干燥时间的影响,模样表面粗糙度主要受珠粒预发泡时间的影响;影响模样密度较为显著的因素是珠粒的预发泡时间和珠粒的熟化时间。     

Numerical simulation on the effect of an electromagnetic brake to continuous thin slab casting

A three-dimensional numerical model for fluid flow was solved by computer for the continuous thin slab casting process with an electromagnetic brake system. The effects of the electromagnetic brake on the meniscus properties and solidified shell thickness were investigated along with the flow pattern. The electromagnetic brake reduced the jet stream velocities of the liquid steel but increased the amount of the upper stream. It contributed to the increase of the velocity and temperature on the meniscus. It eliminated the cold spot region that generally exists at the rear of the nozzle, the optimum required electromagnetic current for this effect being calculated to be 200 amperes. The average solidified shell thickness was improved by the application of the electromagnetic force.     

提高消失模铸造磨球质量的工艺研究

介绍了采用空心EPS模样、EPMMA模样解决增碳、皱皮、夹杂缺陷的工艺途径，生产出优质的磨球。