多材质混合砂型性能及其对A356铝合金凝固组织的影响研究

多材质混合铸型能提高砂型铸造性能,改善其热物性参数,降低铸造成本,满足高端复杂铸件的高性能铸造需求,因此系统地开展多材质砂型铸造性能和铸件微观组织变化规律的研究具有重要意义。通过将石英砂颗粒分别与铬铁矿砂颗粒、锆英砂颗粒进行不同比例的混合造型,得到各比例下多材质砂型的性能变化规律,优选出适用于复杂铸件铸造性能和热物性能兼备的型砂配方,实现砂型铸造性能可控、热物性可控、价格可控优势。同时研究混合砂型对A356铝合金铸件二次枝晶臂间距(SDAS)的影响规律,结果表明：经过50%石英砂+50%锆英砂混合的多材质砂型的SDAS比纯石英砂砂型铸件缩短了23.64%,经过50%石英砂+50%铬铁矿砂混合的多材质砂型的SDAS比纯石英砂砂型铸件缩短了13.16%。因此,混合一定比例的锆英砂和铬铁矿砂颗粒可有效改善砂型的铸造性能和铸件的微观组织,可实现高端复杂铸件的高质量制造。     

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。     

树脂渗透对砂型3D打印成型精度影响机理研究

研究了树脂渗透对砂型3D打印成型精度的影响,提出对应的理论模型,并进行实验验证.结果 表明:树脂渗透通过树脂加入量、水力半径和铺砂厚度影响砂型打印成型精度,与成型尺寸无关.随着树脂加入量的增大,树脂渗透压力增大,尺寸误差增大;固化剂含量与型砂颗粒直径的增大均会导致型砂水力直径增大,进而导致尺寸误差变大;铺砂层厚的增大导...     

复合材料柔性导向三维织造防变形方法

针对三维结构复合材料预制体成型工艺,提出一种复合材料柔性导向三维分段织造和防变形方法,通过有限元分析得到一定预紧力条件下导向棒变形情况,确定每段织造区域的织造纤维层数,对导向棒做防变形处理,从最下段逐段织造逐段压实预制体。通过预制体织造对比试验发现,分段式织造和防变形处理能够有效地防止预制体织造过程中导向棒阵列的变形、控制预制体外形尺寸;分段压实预制体压实力减小,并能获得层密度较高的预制体。     

机械工业节能减排工艺技术及创新联盟构想

在分析机械工业制造技术发展现状的基础上。分析了我国机械工业技术与发达国家先进制造技术相比,存在产品零件制造精度低及加工余量大、制造工艺材料及能源消耗高、工艺水平差及生产效率低、环境污染及排放的废弃物量大等差距,我国机械工业急需开发与推广应用资源节约型、能源节省型、环境友好型等典型绿色制造工艺技术,为全面贯彻落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会贡献力量。同时,在分析战略联盟的基础上,提出了机械工业节能减排工艺创新战略联盟的构想。     

3D打印连续纤维复合材料丝材的成形规律

针对3D打印连续纤维增强热塑性树脂复合材料,研究了热塑性树脂在螺杆挤出过程中的流动机理和在纤维界面的浸渍行为,揭示了螺杆转速和牵引速度对复合丝材成形直径和纤维含量的影响规律。提出使用实际浸渍时间和理论完全浸渍时间来共同表征树脂对纤维的浸渍程度,观察复合丝材断面的形貌可知,高浸渍程度的丝材内部空隙较少,树脂和纤维结合更紧密。进行3D打印成形测试,当丝材的浸渍程度从17.25%提高到40.02%,样件的拉伸强度可从132 MPa提高到160 MPa,提高约21%。对样件进行动态力学性能分析(DMA)测试,试验结果表明浸渍程度高的复合材料成形件具有高的存储模量和损耗模量,表明其纤维和基体间的界面结合程度得到了提高和改善。     

点滴瓶长杆注射模具设计

分析了点滴瓶长杆的结构特点,确定了模具结构设计,并对模具的浇注系统、顶出机构作了说明.     

预埋内流道模具铸造工艺研究

预埋内流道模具在铸造过程中,预埋管道壁薄(2⁶ mm),管细(106 mm),管细(10²0 mm),在高温下容易出现坍塌变形,造成内流道堵塞,不能保证内流道的流通性。针对这一问题,采用数值模拟分析内流道模具的铸造工艺,分别以无填充介质(空心管)、锆英砂、铁粉、氩气四种媒介填充无缝钢管(准18 mm×4 mm),得到管道不同位置在浇铸过程中的温度-时间曲线,采用试验验证数值模拟的可靠性。结果表明:在浇铸过程中,空心管在2 min左右达到峰值1 369℃,管道产生坍塌变形;管道内充填锆英砂时,在实验条件下,管道没有出现坍缩变形,保证了管道的流通性。     

B1500HS钢低冷速形变下的力学性能与Hall-Petch关系

采用Gleeble热模拟试验,结合光学显微镜观察、硬度测试及计算分析方法,研究了超高强钢冷轧钢板B1500HS在低冷速(不大于40℃/s)变形下的微观组织和力学性能,并归纳总结了B1500HS钢的显微硬度与晶粒尺寸之间的Hall-Petch关系。结果表明,在热模拟试验中,变形温度的降低、冷却速度的增加或应变速率的增加,都可以细化铁素体晶粒,提高材料力学性能;B1500HS钢的显微硬度HV和晶粒尺寸d之间的Hall-Petch关系可表达为:HV=-290.8+0.987 d-1/2,经验证,对晶粒尺寸在3.3~4.7μm范围的超高强钢B1500HS钢板材,其显微硬度的计算值与测量值偏差较小,Hall-Petch关系具有很好的适用性。     

点滴瓶长杆注射模具设计

分析了点滴瓶长杆的结构特点．确定了模具结构设计，并对模具的浇注系统、顶出机构作了说明．