无模精密砂型快速铸造技术研究进展

无模精密砂型快速铸造技术具有制造周期短、成本低、砂型/砂芯一体化制造及制造任意形状复杂铸件等特点.采用该方法制备的砂型(芯)尺寸精度高、表面质量好,可实现复杂铸件的整体近净成形.特别适合于复杂铸件的单件、小批量生产及新产品的试制.综述了基于激光烧结、三维打印、数控加工原理的无模精密砂型快速铸造技术的工艺特点、适用范围,并指出了各自存在的问题及其发展前景.     

基于复杂铸件无模复合成形技术高精度铸型组装控制方法研究

采用复杂铸件无模复合成形技术快速制作砂型模具,通过设置3D打印检具直接控制铸型组装精度和砂型坎合结构间接控制铸型组装精度两组对比试验,研究了两种控制方式的组装精度误差。通过扫描分析研究了砂型组装后型芯的偏心距D。结果表明,通过3D打印检具直接控制组装精度的方式,偏心距误差值最小,可获得组装精度较高的铸型。     

基于酯硬化碱性酚醛树脂的无模砂型打印

选择一种酯硬化碱性酚醛树脂进行单道砂型打印和基础零件打印。针对阶梯痕问题,将无模砂型打印成形技术与切削加工技术结合,进行了无模砂型复合成形实验。实验结果表明:打印单道砂型时,随着预混固化剂含量的增加,砂型截面固化宽度增大,固化厚度减小;随着喷头移动速度的增大,砂型固化截面固化宽度与厚度都减小;基于酯硬化酚醛树脂的无模砂型打印是可行的;基于打印与切削的无模砂型复合成形技术,可以增大砂型打印分层厚度,提高打印效率,解决砂型打印表面的阶梯痕问题。     

数字化柔性挤压成形工艺对砂型性能影响规律的研究

为了使数字化柔性挤压砂型具有优良的砂型性能,研究了砂型数字化柔性挤压成形工艺对砂型性能的影响规律。结果显示:树脂含量较低时,砂型抗拉强度随着挤压压强的增大而增大;当树脂含量大于2.4%时,砂型抗拉强度随着挤压压强的增大而减小。随着树脂含量的增大,砂型的抗拉强度升高。在树脂含量相同条件下,砂型透气性随着挤压压强的升高而降低;在挤压压强相同的情况下,砂型透气性随着树脂含量的升高而降低。在树脂含量一定的前提下,挤压压强小于0.15 MPa时,砂型紧实度随着挤压压强的增大而增大;当挤压压强大于0.15 MPa时,挤压压强对砂型紧实度的影响较小。     

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。     

数字化无模冷冻铸造成形方法研究

本文提出了一种数字化无模冷冻铸造成形方法。它是用纯水做砂型铸造用粘接剂,预混适量水分的型砂颗粒通过低温冻结后形成冷冻砂坯,然后进行基于减材制造成形原理的冷冻砂型切削的新技术。文中揭示了包覆型砂颗粒的水膜通过低温相变后冻结成冰晶粘接桥的微观形貌演化规律,发现冷冻砂型的强度是由冰晶颗粒和型砂颗粒的界面结合作用产生的,并且随着冷冻温度降低,砂型抗拉强度显著增加。同时系统地开展了A356铝合金在冷冻砂型中的快速凝固成形机理研究,包括冷冻砂型中铸件凝固的铸态微观组织、成分分布及力学行为。结果表明：随着凝固速率提高,组织中初生α-Al相的二次枝晶臂间距（SDAS）显著减小,晶粒尺寸明显细化,Si元素在基体中的溶解度增大。试件抗拉强度、塑性值和微观硬度值均显著升高,金属构件尺寸精度可达CT8级。     

优质高效砂型/芯复合成形工艺研究

基于无模铸造精密成形技术提出了一种数字化砂型挤压切削一体化复合成形方法,选取两个典型件作为研究对象,研究了砂型挤压成形数字化建模,优化了切削成形路径;通过实验对比研究了砂型切削成形工艺和砂型挤压/切削复合成形工艺。结果表明,砂型挤压/切削复合成形工艺所获砂型的节砂量约34%～39%,节时约50%～55%,验证了砂型挤压/切削复合成形工艺可作为优质、高效、绿色砂型制造方法。     

3D打印石膏型无模快速精密铸造工艺研究

以斜齿轮为铸造试验对象,沿工艺流程从铸型设计、铸型3D打印、铸型脱水、零件浇注4阶段对石膏型无模快速精密铸造工艺进行了研究。结果表明,当所铸零件形状复杂时,采用剖分结构的铸型比整体铸型更有利于型腔内部余粉的清理;型腔表面不用刷硅溶胶或水玻璃等,但需进行脱水处理,否则铸件易出现气孔等缺陷;石膏型无模铸造充型能力强,型壳清理方便,铸造出来的零件尺寸精度可达CT5～CT6,表面粗糙度Ra值可达3.2～6.3μm     

近无余量精密铸造模料成分与性能的研究

根据近无余量熔模精密铸造技术和工艺要求,对模料关键组元选择和加入量进行研究;通过测试模料性能,并结合观察显微组织和差热分析。获得了综合性能较好的模料配方。     

数字化无模铸造技术前景广阔

<正>目前,在铸造行业中砂型铸造应用最广泛,世界上约80%的压铸件都采用金属模等进行砂型铸造,需要耗费大量金属。数字化无模铸造技术是一种基于三维CAD模型驱动的柔性化、数字化、精密化、绿色化快速制造方法。通过机器直接切削砂体得到铸造用砂型,省去了模具制造环节,大大缩短工艺流程,使铸件开发时间缩短50%~80%,相应的制造成本降低30%~50%。     

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。     

基于SL原型的快速精铸氧化物陶瓷型壳制备工艺研究

在基于SL原型的快速精铸氧化物陶瓷型壳制备工艺中,型壳的焙烧常常出现开裂现象.通过对型壳焙烧过程机理的分析,找到解决型壳焙烧开裂的方法.通过对树脂与型壳热膨胀特性的试验测定与分析,确定出制备氧化锆型壳的工艺.     

熔模铸造模料的流变性研究

在实验测试的基础上，对模料的流变性进行研究，建立描述模料流变性的本构方程。通过模拟实验对研究结果进行验证。     

基于FDM的铸模模型打印精度的研究

从3D打印工艺参数"厚度、壁厚、温度、速度"等方面,探讨了打印工艺参数对3D打印的铸模模型尺寸的影响关系,利用正交试验确定打印参数对尺寸影响的主次顺序,并确定工艺参数的最优组合,为实际应用中优化打印工艺参数提供参考依据。     

中国熔模精密铸造展望

中国熔模精密铸造近10年来得到较大发展：2001年总产量达到27．4万t，总产约47．8亿元，占世界总产值的8％。需要做的工作：提高产品档次、增加合金种类、扩大企业规模和加强管理水平。     

基于SL原型快速精铸钛型壳制备的工艺研究

用SL原型代替熔模铸造中的蜡模进行钛的精密铸造,省去复杂的工装及模具,提高制造速度,降低制造成本,尤其在新产品试制,少量多品种,具有自由曲面的中小型铸件方面有很好的应用前景.研究基于SL原型的快速精铸钛型壳的制备时耐火材料与粘结剂的选择、型壳制备工艺,确定型壳制作过程中的浆料配制、焙烧工艺参数,获得不开裂、不分层、不黑壳的高精度无缺陷的钛精铸型壳.     

模式识别的汽车轮毂铸件缺陷检测技术研究

为了实现汽车轮毂质量检测的自动化,提高传统基于X射线图像的轮毂缺陷检测的可靠性和稳定性,通过轮毂铸件缺陷图像特征分析,提出一种基于改进模糊模式分类的轮毂缺陷自动识别算法,能够对轮毂缺陷进行分类和等级评定。结果表明,该系统无需参照物和预处理过程,能够对常见4种类型(气孔、缩孔、缩松和夹杂)的轮毂缺陷进行检测,且计算速度快、鲁棒性和准确率较高。     

快速铸造和快速精密铸造技术的研究与发展

介绍了快速原形技术和铸造技术相结合的快速铸造技术及其国内外的现状和发展趋势.利用快速原型技术可直接或间接制造铸造用消失模、铸造模样、模板、铸型、型芯或型壳等,也可制作精密铸造的熔模、精密铸造用模具或其他工艺装备以及直接制造精铸型壳.利用快速原形原理,在型砂或陶瓷粉末上喷射粘接剂和催化剂,固化后即得一定厚度的铸型,在铸型的内表面涂敷或浸渍涂料即可用于浇铸金属性.快速铸造技术能提高生产效率,适合各种复杂零件的单件小批量生产,具有广阔的应用前景.     

某飞机舱门铸件整体精密铸造方法研究

采用一种复合型芯整体精密铸造方法制备某飞机舱门薄壁铸件。铸造时,壁薄难成形的辐板采用石膏型,以保证其充型完整;其他部位采用树脂砂型,保证其冶金质量。结果表明,通过该方法研制成了外形完整、组织致密的整体飞机舱门铸件。