用快速精密铸造工艺铸造叶轮发泡模具

开发了一种叶轮发泡模具的快速精密铸造工艺.在铸造工艺中,利用快速成型技术和复合陶瓷型壳技术来制备叶轮的精密铸造型壳.用该铸造工艺铸造的叶轮发泡模具具有尺寸精度高、表面光洁度好的特点,可满足叶轮发泡模具的使用要求.     

马氏体不锈钢叶轮铸造工艺设计与优化

分析了树脂砂铸造马氏体不锈钢叶轮的工艺特点,设计了铸造工艺方案,通过Pro Cast有限元分析软件对设计的工艺进行模拟分析和工艺优化,确定了最终铸造工艺,并进行了生产验证。研究结果表明,叶轮铸件选取阶梯式浇注方式和开放式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。生产验证表明采用优化后的铸造工艺设计方案,生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。     

电磁充型石膏型铸造增压器叶轮技术研究

根据电磁泵原理研制开发了铝合金用电磁充型铸造装置，通过对该装置的工艺参数测定和实验数据处理并结合数学分析的方法，建立了电磁泵工作流量与净压头等之间的关系式，制定了涡轮增压器叶轮的电磁充型石膏型低压铸造工艺，并进行了实际浇注生产。应用结果表明，采用该技术生产的增压器叶轮不仅综合性能良好，且成品率明显提高。     

TA15合金叶轮底漏式真空吸铸成形工艺研究

研究了底漏式真空吸铸成形方法制备钛合金小型叶轮铸件的可能性。首先研究了底漏式真空吸铸工艺参数对TA15合金在水平方向的螺旋形型腔内流动性的影响,然后研究了工艺参数对1mm厚薄板铸件在重力方向上充填率的影响,最后采用合理工艺参数成功吸铸出钛合金叶轮,叶轮铸件轮廓完整,棱角清晰。结果表明,气体压力对充型能力有决定性影响,合金液不仅在重力方向具有很强的充型能力,而且在水平方向也能够很好地充填型腔。     

铝合金航空压气叶轮低压铸造工艺数值模拟及优化

利用ProCAST软件对YL112铝合金叶轮低压铸造的充型过程与凝固过程进行了数值模拟,分析了叶轮低压铸造工艺及参数如内浇道结构和压力-时间参数对铝液充型状态和凝固顺序的影响,得到了适宜的低压铸造工艺参数。     

涡轮增压器壳体铸造工艺数值模拟

采用Pro/E软件为前处理平台,以ProCAST软件为模拟平台,对涡壳件充型及凝固过程进行了模拟仿真.通过预测产生收缩缺陷的敏感区域,对涡轮增压器壳体(涡壳)的铸造工艺进行了分析与评价.结果表明,铸件在充型初期存在一定程度的紊流,但充型速度较低,产生裹气、夹渣等缺陷的可能性较小;缩孔缩松敏感区主要分布于几何热节处和流道法兰根部等处,而以涡壳底部与流道相贯的几何热节处最为敏感,但与单内浇道引入工艺相比,双内浇口引入工艺产生缩孔缩松缺陷的可能性明显减小.     

铝合金叶轮铸造工艺研究

铝合金叶轮铸件生产中为避免气孔、缩松等缺陷,常采用较长的充型及保压时间。为提高产品生产效率,本研究以ZL101材质叶轮的铸造工艺为研究对象,探究特定710℃浇注,低碳钢模具,模具预热200℃时,较快充型速度的近低压铸造下,不同压力-时间曲线下充型的可行性。使用ProCAST及Solidworks软件建模仿真,结合缩孔、缩松分布和Niyama判据获得如下结论：较快充型速度下,完成近低压铸造可行;充型时间1.5 s时,保压压力增加有助于凝固,但过高压力易导致顺序凝固失败,进而使铸件中出现缺陷;当充型时间3 s时,保压压力对铸件凝固过程的影响不大。     

真空吸铸叶轮铸件水力模拟试验研究

根据相似原理设计制作了真空吸铸叶轮铸件的水力模拟模型，研究了水充填模型型腔过程中型内压力和充型速度变化规律，通过实验确定了合理的充型工艺参数，并将其应用于实际叶轮吸铸试验中，消除了铸件内的大面积气孔缺陷。     

HT200灰铁叶轮的精密铸造

重点介绍了采用中温蜡料、硅溶胶型壳、智能检测金属液质量生产HT200灰铁叶轮的精密铸造工艺。介绍了铸件生产的技术难点、生产条件、模具设计、制壳、熔炼及浇注工艺,成功批量生产出了高品质的产品。     

基于有限元的叶轮机外壳铸造工艺设计

以叶轮机外壳铸件为研究对象,采用Pro/E和Any Casting软件对叶轮机外壳铸件充型和凝固过程进行了模拟。依据叶轮机外壳铸造过程中产生的缺陷,对其铸造工艺进行了优化设计。工艺优化后铸件质量得到了改善。     

尿素芯和陶瓷芯在精密铸造中的应用

石油工业用Q200型潜油泵样机由美国引进,其叶轮和导壳形状复杂,用一般工艺达不到成形要求。我厂采用尿素芯和陶瓷芯制造完成了这两种产品。 一、尿素芯的应用 尿素芯工艺的特点是,用可溶的尿素芯组成叶轮内腔的复杂结构,将其放入压型内压蜡成型,然后在25～30℃水中使尿素芯溶失。用这种方法制成蜡型后,再按一般制壳工艺进行涂料、撒砂等操作。     

水泵叶轮的流道曲面造型

离心式清水泵因其工作原理决定了泵壳、叶轮的流道工作面为空间曲面,制造泵壳及叶轮的材料采用灰铸铁。由于泵壳及叶轮的造型工艺独具特点,仍采用手工操作。为保证曲面设计参数精确,铸造出的铸件质量稳定,制芯工序是关键工序。     

锡青铜叶轮的铸造工艺研究

采用真空熔炼、熔模造型以及离心铸造方法制备了ZCu Sn3Zn8Pb6Ni1Fe Co锡青铜薄壁叶轮。研究了在不同的浇注系统、离心转速、型壳预热温度、浇注温度下叶轮的制备情况。结果表明:采用改进后的浇注系统避免了因采用原浇注系统而造成的表面气孔缺陷,在离心转速为300 r/min、型壳预热温度750℃、浇注温度1 150℃的工艺参数下,铸件无气孔、缩孔和夹杂等缺陷,达到了使用要求。     

基于ProCAST的涡轮壳快速铸造工艺设计及优化

利用ProCAST软件对涡轮壳进行三维建模,采用顶注三点式浇注方案进行充型、凝固模拟,观察高温合金K418涡轮壳铸造过程中的流场及温度场,模拟铸件充型过程以及凝固过程,确定铸造工艺,并对涡轮壳进行试浇与验证,最终得到质量良好的铸件。     

大型复杂不锈钢叶轮熔模-砂型复合铸造工艺

研究了大型复杂不锈钢叶轮熔模-砂型复合铸造工艺。借助设计的工装,利用熔模铸造涂制出复杂叶片部分的硅酸乙酯-水玻璃复合型壳;利用砂型造型得到简单轮毂轮辐及熔模型壳部分的铸型;将熔模型壳与水玻璃砂型组合后得到了该叶轮的熔模-砂型复合铸型;通过熔炼、浇注、切割、清理、热处理得到了ZG1Cr18Ni9Ti叶轮铸件。结果表明：采用该复合工艺生产的叶轮铸件表面粗糙度达到Ra3.2-1.6、尺寸精度达到CT4-CT5、力学性能等都满足技术要求,且工艺稳定,生产成本低。     

开式叶轮倒置式铸造工艺研究

对开式叶轮正立式和倒置式两种浇注工艺的工艺可行性进行了模拟验证，并对模拟过程中铸件的充型过程、凝固顺序、缺陷倾向进行了系统的对比分析，验证了倒置式叶轮快速铸造工艺在缺陷预防上的优越性。采用砂型3D打印快速成形工艺对叶轮的砂型模具进行快速成形，浇注后对铸件进行精度扫描分析和解剖分析，结果表明：在铸件精度方面，采用倒置式叶轮快速铸造工艺得到的铸件表面尺寸精度在±0.6 mm以内，可达到CT8级，在缺陷预防方面，采用倒置式叶轮快速铸造工艺得到的铸件内部无明显铸造缺陷，而正立式铸造工艺得到的铸件厚大部位产生明显的缩孔、缩松。     

双相不锈钢厚叶轮精铸工艺的成形仿真及应用

采用CAE软件对生产中存在缺陷的双相不锈钢厚叶轮零件浇注成形过程进行了数值模拟,通过模拟充型过程、凝固时间以及凝固过程中的温度场和缩孔疏松,改进了浇注工艺,消除了铸件的气孔、缩孔、夹渣等缺陷。生产验证表明,铸件合格率达到100%,产品浇注工艺设计达到预期效果。     

SLS成型技术在钛合金熔模铸造中的应用

采用SLS激光烧结模型与熔模精密铸造相结合的方法成型了单件或小批量钛合金叶轮。对激光烧结的叶轮模型的制备、型壳制备、脱蜡、熔炼浇注等方面进行了研究。结果表明,采用激光烧结的模型制备时间短、成本低;浇注出的铸件表面无裂纹、冷隔、化学粘砂等缺陷,内部无裂纹、夹渣缺陷。铸件的化学成分达到标准要求。在试制阶段,该工艺与传统的工艺相比,SLS激光烧结的熔模制备时间短,生产成本低。     

高性能锡青铜叶轮铸件的研制

针对当前锡青铜叶轮铸件组织比较疏松、强度低等特点结合叶轮铸件的结构特点,制定了切实可行的工艺路线,采用新型合金、熔模制壳、真空熔炼、离心浇注等工艺措施,确定了熔炼温度、浇注温度、离心转数等相关工艺参数,获得了表面及内部质量均合格的铸件。     

基于3D打印的高温合金涡轮壳快速铸造工艺研究

结合涡轮增压器开发中涡轮壳的快速铸造,根据打印模样材料的热特性调整铸造过程的收缩因子以保证铸件精度;基于其三维数模进行多个铸造工艺方案设计,按照型壳温度型温度等参数进行正交试验确定了浇注温度;结合实际工艺流程提取边界条件、利用Pro/CAST软件进行铸造充型凝固模拟计算,解决材料在充型凝固过程中的缺肉、缩松等缺陷;在对多方案优化的基础上进行试浇,短期内实现了涡轮壳铸件的成形控制。