厚实砂芯的试制及工艺改进

介绍了厚实壳体砂芯试制过程中出现的主要问题;砂芯开裂、顶不出芯,砂芯局部缩松.从改换制芯用砂、提高芯盒表面光洁度、增加加热管、加热管采用随砂芯形状布置、改进芯盒排气和射砂操作方式等方面采取措施,砂芯开裂和砂芯局部缩松问题得到解决,制芯工作效率也得到提高.     

专用树脂在发动机铸件制芯过程中的应用

介绍了制芯过程中出现的常见问题。针对缸体和缸盖砂芯对树脂提出的使用性能要求,开发出3种专用树脂。对3种树脂的技术指标、特点和应用领域进行了详细介绍。这3种树脂在各企业的缸体、缸盖上进行了生产应用试验,结果显示:制芯中心专用树脂有效解决了缸体、缸盖在制芯过程中存在的粘模和生产效率低的问题,提高了制芯效率;而薄壁复杂砂芯专用树脂则有效解决了砂芯不致密、强度低和铸件烧结等问题,通过专用树脂组合方案有效地解决了制芯中存在的问题。     

湿型砂造型和制芯过程数值模拟研究进展

造型是湿砂型铸造生产过程的核心环节,它的目标在于将松散的型砂紧实成为高紧实度的砂型.紧实度均匀、能抵抗金属液体冲击的合格砂型是保证铸件质量的关键因素之一.铸造技术的发展使得砂芯在铸造生产中的作用越来越大,被称为"精确砂型铸造"的组芯造型对砂芯的尺寸精度要求非常高.湿型砂造型和制芯过程的数值模拟可以预测砂型和砂芯质量,优化造型工艺,从而为生产高质量铸件提供重要保证.对湿型砂造型和制芯过程数值模拟的现状进行了分析,并提出了未来的发展方向.     

发动机缸体水套热芯盒制芯、浸涂与烘干工艺的优化

发动机缸体的砂芯中,水套芯是形状结构最为复杂的砂芯,常采用热芯盒制芯工艺。由于结构复杂,水套芯是最易出现缺陷的砂芯。为解决我厂水套芯废芯率较高的问题,对水套芯制芯工艺、浸涂工艺和烘干工艺进行了研究,总结出了一些优化措施,并成功应用于生产实践。     

6DL缸体凸轮轴孔制芯方案的研究

对6DL缸体存在的砂芯砂眼、压力试验泄漏,以及凸轮轴回油孔毛刺残留等质量问题进行了分析。原生产工艺中,凸轮轴孔芯和回油孔芯分别制作,然后用胶人工粘接、用修补泥修补,工序繁琐,工作量大,修补泥易脱落导致废品。为此,试验了不同的凸轮轴孔回油孔砂芯制芯方案,结果发现:采用在凸轮轴孔芯盒中预先放置覆膜砂回油孔砂芯,然后采用石英砂配制的芯砂射制凸轮轴孔主体砂芯,可以避免断芯、芯砂烧结和砂眼缺陷,免除人工胶接砂芯操作,提高尺寸精度,但对制芯生产率略有影响。     

4H11V16缸体铸件缺陷分析与工艺改进

4H11V16缸体铸件在小批量试制的过程中,废品率较高,使产品的合格率在77%左右一直无法有效提升。通过对缸体的制芯工艺、排气设计、组芯过程等方面进行深入的研究,并结合现场调查与计算机模拟分析,找到了原铸造工艺出现断芯、气孔、冷隔这三种主要缺陷产生的原因。采取了相应的改进措施：（1）通过调整砂芯配合间隙并对组芯工艺进行验证,同时开展水套芯刷涂料试验,解决了水套芯断芯的的问题;（2）通过优化砂芯烘干工艺、增加砂芯及型腔的排气通道、砂芯局部掏空等措施解决了气孔缺陷;（3）通过改进浇注工艺、增加集冷冒口等措施,使冷隔缺陷得以解决。工艺优化后,缸体铸件综合成品率由77%提升至94%以上。     

气缸体陶瓷砂水套芯制芯工艺试验研究

为解决用传统工艺(硌矿砂制芯工艺)制作汽缸体水套芯所带来的诸多问题,改用了陶瓷砂制芯工艺.介绍了陶瓷砂制芯工艺的试验过程.通过工艺试验,确认了砂芯的脱模性和对模具寿命的影响,确认了砂芯的强度、耐火度和蓄热能力对铸件凝固收缩、内腔表面质量和材料理化性能的影响.     

废弃覆膜砂的一种新法回用

结合本厂生产实际,探讨了热芯盒树脂砂在制芯过程中常出现的高温发粘、流动性差、成品砂芯易吸潮等问题;通过在热芯盒法中适当回用废弃覆膜砂,达到提高芯砂流动性和砂芯光洁度及抗潮湿性的效果.并且节省了制芯原材料,取得了较明显的经济效益.     

制芯过程中砂芯排气方法的探讨

制芯是铸造过程的重要环节,而排气系统的设计直接影响砂芯的质量。简述了制芯过程中排气的重要性,例举了几种典型的排气方法的设计,并进行了分析讨论。     

覆膜砂对汽车铸铁件质量的影响

介绍了覆膜砂的组成、种类、性能特点及影响其性能的因素,结合实际生产情况,阐述了如何合理选用砂芯以及配套的制芯工艺,通过大量的生产实践,针对不同制芯工艺、不同砂芯选用不同性能的覆膜砂,获得了质量比较好的铸件。由此得出结论:在制芯过程中,覆膜砂的选用对于铸件质量是非常重要的,需要根据砂芯的制芯工艺、在铸件中所处的位置、铸件的质量要求来进行选择,同时,要关注覆膜砂本身的质量和芯盒模具的质量。     

Z8612射芯机用工装设计

介绍了用于Z8612型射芯机的两种芯盒工装设计。通过设计改进，取得了良好效果：取芯容易，使垂直分型的射芯机也可以水平顶芯，提高了设备的利用率。     

轮边减速器壳制芯工艺开发

轮边减速器壳为带法兰筒状结构,其特点是高径比大、壁薄,制芯工艺设计难度较大。本文根据产品结构特点、铸造工艺要求和产品生产批量,开发了制芯镶嵌冷铁和中抽空相结合的冷制芯工艺,研制出轮边减速器壳专用冷芯机,实现了制芯机械化,解决了静压铸造生产线砂系统不平衡问题,满足了大批量生产的要求。     

冷芯盒制芯工艺在4JR3缸体上的应用

根据4JR3缸体铸件的结构特点和生产条件，提出冷芯盒树脂砂的技术要求，根据对比试验结果，选择了GPⅠ／Ⅱ—201／202冷芯盒树脂。通过制芯工艺试验，确定了冷芯盒制芯的合理工艺参数，批量生产表明，缸体铸件能满足技术要求。     

汽轮发电机导风环铸造工艺改进

介绍了我公司在应用碱性酚醛树脂砂工艺生产汽轮发电机铝合金铸件导风环的过程中，对制芯工艺进行的改进。就原有的制芯工艺在生产中存在的问题进行分析、改进，在这一过程中，先后试验了石膏模、金属模和EPS泡沫模的风叶模型，但是效果都不理想；最后选定树脂砂制芯工艺解决了这一问题。并利用计算机实体造型和模拟技术进行工艺方案的验证和优化。     

发动机缸体断芯缺陷原因分析及防止措施

介绍了公司目前所使用的造型线及不同砂芯所采用的制芯设备,阐述了NGS缸体的砂芯组成及在砂型中装配情况,并利用鱼骨图对水套F40面侧壁断芯、热油道断芯和水套爪断芯这3种类型的断芯原因进行分析,在铸件结构、覆膜砂材料、芯盒结构和制芯工艺等方面进行了改进。生产验证结果表明:通过对芯盒清理、维护保养及过程质量等方面进行严格控制,水套侧壁断芯、水套爪断芯和油道断芯的产生几率明显降低,缸体的废芯率已从原来的1%降低至现在的0.2%左右。     

新型水玻璃砂制芯工艺试验及应用

采用热芯盒射芯机试制了甲酸甲酯气体作为固化剂的水玻璃砂型芯,分析了水玻璃加入量和甲酸甲酯用量对制芯工艺的影响。通过工艺试验,确定了实际生产的工艺参数并进行了试生产。结果表明,所试验的水玻璃砂制芯工艺能基本满足铸件生产要求,且新型水玻璃砂利于环保,并具有一定的成本优势。     

GPU based numerical simulation of core shooting process

Core shooting process is the most widely used technique to make sand cores and it plays an important role in the quality of sand cores. Although numerical simulation can hopefully optimize the core shooting process, research on numerical simulation of the core shooting process is very limited. Based on a two-fluid model (TFM) and a kinetic-friction constitutive correlation, a program for 3D numerical simulation of the core shooting process has been developed and achieved good agreements with in-situ experiments. To match the needs of engineering applications, a graphics processing unit (GPU) has also been used to improve the calculation efficiency. The parallel algorithm based on the Compute Unified Device Architecture (CUDA) platform can significantly decrease computing time by multi-threaded GPU. In this work, the program accelerated by CUDA parallelization method was developed and the accuracy of the calculations was ensured by comparing with in-situ experimental results photographed by a high-speed camera. The design and optimization of the parallel algorithm were discussed. The simulation result of a sand core test-piece indicated the improvement of the calculation efficiency by GPU. The developed program has also been validated by in-situ experiments with a transparent core-box, a high-speed camera, and a pressure measuring system. The computing time of the parallel program was reduced by nearly 95% while the simulation result was still quite consistent with experimental data. The GPU parallelization method can successfully solve the problem of low computational efficiency of the 3D sand shooting simulation program, and thus the developed GPU program is appropriate for engineering applications.     

典型飞机构件焊接数值模拟系统研制

针对典型飞机焊接构件,研制焊接热过程、应力应变以及变形的模拟系统.提出并利用面向网格划分的数据抽象造型方法,实现模拟过程的自动化.解决一般有限元软件模拟飞机构件焊接温度场和应力/应变场过程中操作繁琐的问题.系统采用面向对象方法设计.利用文中系统,用户只需输入构件模型几何参数,网格尺寸、热源参数、装夹位置和焊接顺序.这些参数经过系统核心类计算,生成温度和应力/应变模拟的自动化信息.自动化信息由系统转化为Marc的命令流文件,自动被导入到后台运行的Marc中计算,并对结果分析,实现对典型飞机构件焊接温度、应力/应变以及变形预测和分析.     

用三乙胺冷芯制芯中心生产柴油机缸体主体芯

根据柴油机四缸缸体的结构特点及实际生产情况,设计了三乙胺冷芯制芯中心。介绍了制芯工艺流程、砂芯的组合及锁芯工艺。上述设备和工艺已成功地应用于制作485、490、4L68/88、4B28TC等柴油机缸体主体砂芯并取得了较好的效果,为生产形状复杂、薄壁、洁净发动机缸体和缸盖类铸件提供了可靠的条件。     

粉末共注射成形充模流动过程前沿位置及场分布的数值模拟

对粉末共注射充模流动过程进行数值分析和实验验证。采用实验和数值拟合的方法确定芯/壳层界面的厚度,并运用改进的控制体积法对芯、壳层喂料前沿进行追踪。采用有限元和有限差分法对控制方程组进行数值求解,用Matlab进行程序开发,获得芯、壳层充模过程中的熔体前沿分布以及温度场和压力场的分布情况。将模拟结果与实验结果进行对比分析,发现在充填初期,模拟的喂料前沿位置与实验较为吻合,但随着充填的进行,两者偏差增大,其原因可能是在模拟过程中没有考虑注射坯的收缩。