熔模铸造工艺在复杂机械结构行星轮架生产中的应用

以行星轮架铸件为研究对象,分析了该铸件砂型铸造工艺的缺陷,提出了熔模铸造工艺。结合该铸件的结构特征设计了3种模具制造方案、浇道以及浇注参数。研究表明,抽芯结构的组合压型以及十字横浇道的设计,可以得到较高品质的行星轮架铸件。     

行星轮支承件的熔模铸造

行星轮支承件的结构比较繁杂,其内部具有分散热节。压型设计时,对不同方案进行对比分析;选用带多活块抽芯机构的压型,并制备出行星轮支承件的蜡模。结果表明,合理设计浇注系统,采用"十"字形横浇道;解决了铸件由于热节分散而形成缺陷的问题。     

熔模精密铸造蜡模质量控制

熔模精铸主要由模具制造、蜡模制造、壳型制造及随后的干燥、焙烧、浇注、凝固等工序组成[1].蜡模是用来形成铸件型腔的模样,要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先蜡模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度.而蜡模制造过程中影响蜡模尺寸精度的因素比较复杂,工艺参数较多,所以蜡模尺寸精度变化范围比较大.此外,蜡模本身的性能还应尽可能使随后的制壳等工序简单易行.为得到高质量的蜡模,除了应有好的压型(压制蜡模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺.     

一种连接件的快速精密铸造

介绍了一种连接件的快速精密铸造工艺,通过SLA技术打印光敏树脂蜡模,替代传统蜡模,实现了无压型生产,节约了开模成本,并缩短生产周期,在10天内生产出合格精密铸件,完成订单的交付。     

制模工艺参数及计算机控制--国外精铸技术进展述评(3)

介绍国外先进的压蜡机对模料温度、压型温度、注蜡压力以及模料流速等工艺参数的控制技术.为准确控制模料温度应将温度传感器直接插入模料中;而控制压型型腔温度的最好办法是将压型与压板隔开,将热电偶安放在压型靠近型腔表面的位置.注蜡压力和模料流速应单独独立控制,而充型压力和压实压力也须分别加以控制.介绍了模料压注过程的计算机程序控制和计算机实时控制技术.     

内燃机车制动器转子的熔模精铸

内燃机上的液力制动器转子要求整铸和高尺寸精度,且壁厚相差大,铸造难度大.从工艺结构设计、蜡模的制作,制壳与脱蜡、以及焙烧工艺和浇注方面进行了论述,通过采用与铸件相同材料的组合支撑来防止塌陷以及采用低温模料,组焊蜡模等,成功的生产出符合要求的液力制动器转子.     

PASX410分流器精密铸造工艺研究

PASX410分流器铸件材质为SUS440马氏体铸造不锈钢,铸件形状为空芯圆环状,内部有8条筋8个孔,形状复杂。在生产制造过程中,通过蜡模使用尿素芯成形工艺和模具研究试验,发现蜡模生产率低、废品率高。为此,对蜡模成形工艺进行了进一步的研究:重新设计了蜡模结构,确定了蜡模上下两体单独设计制造,然后组合装配的工艺方法。为保证上下体蜡模定位制造精度和互换性,模具设计采用了特殊设计制造方法;蜡模组装使用蜡溶剂、修补剂等工艺,保证了蜡模的装配可靠性和精度;对型壳制造、浇注工艺制订了严格的控制方法,使铸件达到了设计要求。     

震动棒头的熔模精密铸造

某生产震动棒的企业 ,生产震动棒头 (零件如图 1所示 )都是用 4 0Ｃｒ棒材车制而成 ,既费工时又容易损坏车刀 ,生产成本很高。在改用熔模精密铸造后 ,对材质做了适当调整 ,增加了震动棒头的耐磨耐蚀性 ,提高了使用寿命 ,降低了成本。图 1　震动棒头零件图1　压型及浇注系统的设计根据震动棒头的特点 ,将压型分成两部分 ,如图 2所示 ;在两件蜡模接口处留有 0 .1ｍｍ的间隙 ;然后将两件蜡模组合到一起 ,成为零件的蜡模 ;考虑到蜡模和铸件在凝固过程中都受到阻碍 ,因此凝固收缩率选为 1.6%～ 1.8%。图 2　蜡模设计示意图震动棒头的质量约为 1ｋ…     

一种腹腔大、口径小铸件的熔模铸造工艺

针对腹腔大、口径小的铸件,基于其整体蜡模制作难、铸件腹腔清砂难的特点,蜡模制作采用了由两件蜡模贴接成一体的方式;型壳制作采用了硅溶胶-水玻璃复合型壳工艺.对这种有复杂型腔的铸件在制模和制壳过程中需要注意的事项做了较为详细的叙述.     

基于快速成形技术的树脂砂型快速铸造

介绍了基于SLS快速成形技术的砂型快速铸造工艺过程,SLS粉末快速成形技术,可以省略熔模铸造中的压型和蜡模制作,而采用SLS砂型快速成形,更能省略熔模铸造复杂过程,尤其对复杂内腔壳体铸件和叶轮铸件的砂型快速铸造设计及制造工艺具有快速、经济的优势。     

组合型芯在扩张臂熔模铸造模具设计中的应用

通过开设适当的出芯工艺孔，利用组合型芯，成功地设计出了大型、复杂、不规则熔模铸件模具。与尿素型芯相比，使铸件成本降低5．3％，模具制造成本降低75％。     

点蚀故障行星轮系动态特性分析

获取啮合力特性是开展行星轮系故障诊断的基础。运用SolidWorks与ADAMS建立健康状态和太阳轮点蚀故障状态下行星轮系的虚拟样机,合理设置仿真参数,对太阳轮与行星轮之间的啮合力进行仿真研究。结果表明：在太阳轮点蚀故障状态下,太阳轮与行星轮之间啮合力的时域波形具有周期性的冲击和调幅现象;啮合力的频域波形不仅出现了行星架的转频和太阳轮点蚀的故障特征频率,而且在行星轮系啮合频率及其倍频两侧出现了太阳轮点蚀故障特征频率的调制边频带;点蚀越严重,边带主频幅值比增大越明显。研究结果为行星轮系的早期故障诊断提供一定的理论参考     

风电机组行星传动柔性齿圈变形特点分析

以风力发电机行星传动系统为研究对象,为揭示齿圈变形特点,将齿圈离散为多段刚性轮齿段,对每两轮齿段用理论长度为零的双向扭转弹簧及铰链连接。在行星架随动坐标系下,综合考虑支撑刚度、齿轮啮合时变刚度和齿圈柔性,建立了风力发电机行星传动系统刚-柔耦合动力学模型。分析各构件间的相对运动微位移及齿圈的受力情况,运用牛顿力学推出动力学方程;基于所建模型,分别讨论了不同扭簧扭转刚度、负载力矩、支撑点处径向支撑刚度和周向支撑刚度条件,得到了齿圈的变形特点。该结果可为风力发电机行星传动的设计提供参考。     

行星轮架消失模铸造工艺优化

采用消失模铸造生产行星轮架具有诸多的优势,但其球铁材质及铸件结构原因容易产生缩孔、缩松缺陷。首先使用CAE软件对原铸造工艺进行模拟,发现铸件在关键部位产生了缩孔、缩松;其次进行了铸件试生产,解剖铸件结果验证了模拟的准确性;最后基于均衡凝固理论结合CAE,优化了铸造工艺方案,得到了合格的铸件。     

风电行星轮系动态传动误差计算与分析

风电齿轮箱内的行星齿轮系在运行过程中产生的传动误差分析困难。为解决此问题,考虑行星齿轮系的实际工况,利用三维绘图软件建立多间隙的行星齿轮系非线性有限元模型。采用显式动力学求解方法,结合非线性动力学软件及齿轮啮合原理,讨论风电行星轮系在不同转速和负载时的动态传动误差曲线的变化规律。结果表明:时变啮合刚度和动态传动误差之间有一定的关联;行星轮系的动态传动误差与行星轮的动态传动误差存在差异。通过仿真证明了齿轮啮合刚度和传动误差对风电齿轮箱内的行星齿轮系运行过程有影响,实际应用中采用修边齿轮。     

大型行星轮系功率分流分析与疲劳可靠性研究

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度，但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配，增大齿轮间的啮合力，影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征，构建大型行星轮系的有限元仿真模型，对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析，获得系统中各类齿轮的危险应力历程，为可靠性分析模型提供载荷输入变量，以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换，建立行星齿轮系统可靠性分析模型，完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下，行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性，降低齿轮的有效使用寿命。     

工业机器人用SCM420钢行星齿轮热处理工艺的优化

针对工业机器人用SCM420钢制行星齿轮热处理畸变问题,采用改进的正火工艺以调整渗碳前的预备组织,并设计合理的装料方案和冷却方式等措施,同时在渗碳过程中采用阶梯升温的工艺,有效地控制了渗碳淬火过程中齿轮畸变。结果表明,采用优化正火后可得到均匀一致的铁素体+珠光体的组织,硬度为175 ~180 HBW。随后经渗碳淬火回火后,批量生产的行星齿轮表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.74 HRC、40.44 HRC和0.530 mm。渗碳层中的马氏体级别为1级,残留奥氏体和碳化物级别为1~2级;心部组织级别为1~2级。齿轮精度、平面翘曲、齿沟振幅和齿形齿筋等全部满足技术要求。     

5MW风电增速齿轮箱的设计与动力学分析北大核心

针对大功率风电增速齿轮箱设计与研究不足的问题,提出5 MW级设计方案,并进行动力学分析。采用三级传动类型,前两级为2K-H型行星轮系,三级为定轴轮系。通过输入风电载荷谱进行仿真分析与理论计算结果对比,确保计算结果的准确性。利用动力学方法:对行星架进行模态分析,使行星架模态频率避开齿轮啮合频率;对各齿轮副进行传动误差分析,得出各齿轮副传动误差的周期性变化规律与最大误差;对各轴承进行加速度响应分析,得出不同转速下的振动加速度曲线,发现各轴承加速度曲线的波峰与波谷出现重叠的规律,使齿轮箱输入转速避开了峰值。研究内容为大功率风电齿轮箱设计与可靠性分析提供方法。     

大型立磨行星轮系故障分析与解决方法

行星轮系是大型立磨中的关键组成部分,其故障分析对立磨的全寿命服役性能至关重要。本文针对大型立磨行星轮系使用过程中出现的故障进行了分析,通过宏观检验、显微分析以及有限元分析相结合的方法明确了行星轮系故障的失效机理。结果表明:接触疲劳是导致行星轮系中行星轮内壁断裂的主要成因。进一步分析了行星轮壁厚对齿根应力的影响,验证了行星轮疲劳微裂纹产生的生成原因。最后提出了行星轮断裂的预防方法,改进了行星轮系的设计和可靠性。     

齿轮-齿条传动横向型芯旋转脱螺纹压铸模

论述了齿轮-齿条传动横向型芯旋转脱螺纹压铸模结构特点和工作原理.该模具一模两腔.利用开模力,通过齿轮-齿条传动,使横向型芯旋转脱螺纹.齿条设置在压铸机型板之外,因此齿条长度不受模具厚度的限制,简化了模具结构,减小了模具体积.模具结构紧凑,工作可靠,操作方便,生产效率高,生产的铸件精度高.