消失模铸造模样生产现状研究

从模样的材料、预发泡、成型及熟化处理等方面对国内模样生产进行了研究,并与国际上的消失模生产作了对比,指出在消失模样生产方面我国和国外的差距以及需要注意的问题.     

消失模模样发泡成型设备

消失模模样的制作是根据铸件合金的种类和铸件结构特点而决定其性能,模样的性能取决于采用的粒料(EPS、STMMA、EPMMA)、相应的发泡、成型设备(包括模具)及发泡成型操作工艺。目前,国内粒子常用材料EPS的规格见表1。STMMA的规格见表2,模样的制作工艺流程见图1。表1国产EPS珠粒规格型号目数①粒径/mm性能301A 13~14 1.25~1.60密度1.03 g/cm3301 15~16 0.90~1.43堆积密度600 kg/m3302A 17~18 0.80~1.00发泡剂6%~8%(质量分数)302 19~20 0.71~0.88残留单体<0.1%(质量分数)401 21~22 0.60~0.80含水量<0.5%(质量分数)402 23~24 0.25~0.6…     

消失模模样的冷冻干燥技术

论述了消失模铸造生产中模样干燥的机理,介绍了一种不同于传统烘干干燥,适合用在中小铸造车间干燥室的冷冻干燥技术.生产实践结果表明,冷冻除湿干燥技术与传统的干燥技术相比,不仅具备投资少、生产安全、自动控制和维护简单的特点,更重要的是在劳动保护和节能降耗两方面取得了突破性的进步,具有在在铸造行业推广应用的价值.     

防止消失模模样变形的措施

介绍了防止薄壁铸件消失模模样变形的工艺措施,分析了消失模模样制作的工艺流程与控制重点。射粒时,进料口应放置在进料阻力最小的位置;薄壁大平面处应少布置气塞,厚壁处多设置;设计了入料缓冲器,以实现大量进气、少量进料的方法,以解决充填不足的问题;模样加热时以蒸气压力调节为主,时间调节为辅;冷却时使模样均匀冷却,复杂薄壁模样可延长冷却时间,并增加喷淋管分支,抽真空也是有的措施;模样脱模时,要做到连同模具漏板托盘和活块同步顶出;对于易变形的模样,可加设拉筋等防变形工装,预防变形。     

镁合金消失模铸造模样消失过程的研究

采用数码摄像技术对镁合金消失模铸造充型前沿进行了实际观察,发现镁合金金属液前沿的充型流动形态呈放射状,当浇注温度为730℃时已经存在较明显的气态间隙.研究了聚苯乙烯泡沫模样的消失过程,认为镁合金消失模泡沫模样在高温下的消失过程为三个区域:萎缩坍塌区、部分热解区、完全热解区,在此基础上提出了含有较多液态热解产物、一定量的气态热解产物以及热解碳扩散层的镁合金消失模充型过程模型.对浇注后的镁合金消失模用涂料进行了电子显微镜观察,发现涂料和泡沫模液态热解产物之间应该有好的浸润性,以利于泡沫模热解产物的扩散,消除铸件浇不足、气孔和夹杂等缺陷.     

消失模模样手工制作和粘结剂

介绍了消失模泡沫塑料模样手工制作过程中应注意的问题以及消失模专用粘结荆的性能与应用。     

消失模铸造模样材料发气特性的研究

通过对ＥＰＳ和ＰＭＭＡ材料的对比试验,研究了两种材料在１００～３００℃时的热变化;系统研究了两种材料在高温下的发气量与时间、发气量与温度的关系。结果表明,ＰＭＭＡ试样在１５０℃左右时有体积膨胀现象;ＰＭＭＡ的发气温度要比ＥＰＳ高;ＰＭＭＡ在高温下的发气量、发气速度均比ＥＰＳ的大。     

消失模铸造模样成型机控制系统设计

在分析消失模铸造模样成型工艺过程的基础上,讨论了共聚物珠粒经预发泡后的模样成型过程,配置了消失模模样成型机控制系统的硬件组成,系统以西门子S7-200PLC为控制核心,选择MCGS TPC1262K的触摸屏作为上位机,进行参数设置。该控制系统在软件设计时,将模具型腔射料、蒸汽加热二次发泡、喷水冷却、负压干燥等成形工艺结合起来,使消失模样成型过程实现自动化,同时可以进行手动单工序操作。最后对成型阶段中模具型腔温度过热导致模样密度和强度过低的情况进行了分析讨论,提出了双电磁阀互补调节的温度闭环控制     

消失模模样表面粗糙度主要影响因素的研究

影响模样表面粗糙度的主要因素有残余发泡剂含量、水含量等.延长预发珠粒干燥时间、延长成形蒸气时间、提高蒸气压力、缩短水冷却时间,均可以减小模样水含量,得到光滑的模样表面.但干燥时间过长,发泡成形压力过高,通蒸气时间过长,水冷却时间过短,又会导致珠粒萎缩,模样表面塌陷形成皱纹,导致模样表面粗糙.     

消失模模样的密度与铸件质量

介绍了国产EPS、STMMA珠粒的规格性能及预发泡工艺,阐述了消失模铸造中泡沫塑料模样的密度大小与铸件质量的关系,列举了不同的铸型工艺、不同的合金种类、不同特点的铸件,应选用的泡沫塑料模样的适宜密度.     

消失模铸造泡沫模样的快速检验

分析了泡沫模样表面质量及粘接质量的控制要求,介绍了大批量消失模铸造生产条件下,泡沫模样的过程质量控制及最终尺寸的快速检验方法.通过规范泡沫模样制作过程的控制要求,提高模样的质量,并配备高精度测量臂,确保尺寸检验结果精确,进而提高生产和检验效率.     

桥梁支座消失模铸造模样尺寸变化

在消失模铸造过程中,模样尺寸变化直接影响铸件的尺寸精度.以共聚树脂STMMA模样为研究对象,研究了桥梁支座模样成型过程的几个因素对模样尺寸变化的影响.指出了铁路桥梁支座生产过程中,白模模样珠粒粒径不同、模样干燥时间、干燥温度的变化等都会时模样的尺寸产生影响.保持工艺参数的一致性,才能将铸件尺寸控制在要求的公差范围以内.     

镁合金消失模铸造模样的热解特征

采用气相色谱分析的方法对三种泡沫模样:聚苯乙烯(EPS)、共聚物(StMMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(EPM-MA)的热解特性进行了分析,同时对镁合金消失模实际浇注的热解气体进行了测试,得出了镁合金消失模不周泡沫模样热解产物的种类和分布.研究指出,StMMA的品质及其热解特性表明它更适合于镁合金消失模铸造,有利于高性能复杂薄壁镁合金消失模铸件的成形.     

消失模模样自动粘接生产线的仿真设计

针对模样片与模样片的粘接自动化程度不高的问题,以消失模自动粘接生产线为研究对象,借助RobotStudio软件对粘接生产线进行仿真模拟。根据模样的加工工艺,建立了生产线的工艺布局。利用Inventor三维软件对模样输送机、胶池系统及机器人夹具进行设计并导入至RobotStudio软件中。通过建立机械装置和事件管理器,设置设备之间通信的I/O信号,实现对粘胶机器人对模样自动粘接的路径规划、离线编程和仿真模拟过程。为后续生产线的设计制造提供技术参考和可行性依据,降低了劳动强度,提高了生产效率。     

消失模铸造用EPMMA模样的收缩特性

以可发性聚甲基丙烯酸甲酯(EPMMA)模样为研究对象，系统研究了珠粒粒径、预发泡时间、预发泡珠粒熟化时间、成形蒸气压力、模样的贮存温度及放置时间对模样收缩率的影响。研究结果表明，EPMMA模样在脱模时大约有0．1％左右的收缩，此后随着模样放置时间的延长，模样收缩逐渐增大，并在一定的时间(室温贮存约30天，50℃贮存约15天)后收缩稳定在0.5％～0．6％。而在所研究的工艺因素中，以成形蒸气压力对模样收缩的影响最大，其次是预发泡珠粒熟化时间，而珠粒粒径和预发泡时间的影响则相对较小。     

MOTOMAN机器人在消失模模样加工中的应用

消失模铸造技术中,对于形状复杂的消失模模样的多面加工,传统的三轴数控加工方式因受制于自由度少而较为困难。利用工业机器人的多自由度柔性加工的特点,可以解决复杂形状模样加工困难的问题。基于MOTOMAN-HP6工业机器人尺寸参数、齐次变换理论,建立了机器人的运动学模型;实现数控加工APT代码与机器人控制JBI语言互相转换。以汽车覆盖件模具为例,在UG/Modeling环境中建立MOTOMAN-HP6机器人运动仿真模型,对机器人加工预先模拟分析,提高机器人加工制造的效率;最后,利用MOTOMAN工业机器人完成了典型汽车覆盖件模具泡沫模样的加工试验。     

消失模模样和涂料材料性能检测研究及进展

对国内外消失模铸造泡沫模样和涂料的检测方法进行了论述。主要描述了目前检测技术的不足和发展趋势,X光透射、扫描电镜等先进技术开始应用于模样质量的评测。由于涂料的检测内容复杂且方法众多,行业内尚无统一标准,开发新的检测方法和标准是消失模铸造发展的迫切要求。     

球墨铸铁底座消失模模样的分块成型设计

以某机械底座铸件为例,依据复杂铸件模样分块成型设计的简单分块原则,结合底座铸件的材料和结构,以及消失模模样的制造特点,论述了基于Pro/E的球墨铸铁底座消失模模样分块成型设计过程,总结了行之有效的方法和经验。结果表明,采用Pro/E软件辅助设计,可提高铸件模样设计效率,并为分块模样的模具设计提供依据。     

消失模模样尺寸精度的主要影响因素

为研究消失模模样尺寸精度的影响因素，测量了成型模样的收缩率，分析了珠粒预发密度、预发珠粒时效时间、成型蒸汽压力、成型冷却方式和模样几何形状对模样尺寸精度的影响。结果表明，加大珠粒的预发密度、延长预发珠粒的时效时间、加大模样成型时的蒸汽压力、采用真空冷却，均可以减小模样收缩率。     

Al-Mg4合金板材生产工艺研究

试验研究冷加工率、稳定化退火制度对Al-Mg4合金板材组织和性能的影响,通过测定不同冷加工率条件下Al-Mg4合金板材在不同退火温度及保温时间下的力学性能,确定力学性能和耐腐蚀性能等综合性能较好的Al-Mg4合金板材的生产工艺:冷加工率50%、稳定化退火制度为(230±5)℃2 h。