新计算机技术与熔模精密铸造

1、优选文档优选文档PAGEPAGE4优选文档PAGE计算机技术与熔模精美铸造大纲：本文归纳了计算机技术在熔模精美铸造中的应用，包括铸件结构设计、工艺拟定、压型、熔模、型壳及型芯制造等的最新成就，展望了计算机技术对未来精铸业带来的巨大改革。要点词：计算机精美铸造压型熔模精美铸造生产拥有好多优点，但其同时拥有工序多，工艺过程复杂，生产周期长，影响铸件质量的因素很多的弊端，在必然程度上限制了精美铸造的应用和发展。随着计算机技术的迅速发展，计算机技术在精铸中的应用，从精铸件的结构设计、工艺拟定到压型设计与制造、蜡模成型、型壳制造、型芯的制造等，给精铸件的生产带来了巨大改革。计算机技术数值模拟技术在熔模精

2、铸件结构设计及工艺拟定中的应用熔模铸件向更轻、薄及精整化方向发展，近来几年来提出了净形或近净形化铸造，以发挥熔模铸造的优势，满足现代工业对高质量零件的需求。这就要求熔模精铸件的结构更加合理，拟定的工艺方案更加优化，对精铸技术提出了越来越高的要求。传统的精铸件生产工艺，包括以下5个步骤：（1）铸件用户给铸造厂下达设计宏图；（2）铸造厂作估量并从利于生产和降低成本的角度对设计提出改进建议；（3）铸造厂设计铸造工艺装备；（4）铸造厂向模具车间或造型车间下达工装图纸；（5）浇注铸件，铸件检验。在铸件结构设计、压型设计、注蜡工艺参数拟定、浇注系统等过程，传统的生产主要依靠工程技术人员的实质工作经验，缺乏

3、科学的理论依照。特别对于复杂件和重要件，生产中经常要屡次地更正铸件结构、压型或铸造工艺方案来达到最后的技术要求，计算机拥有富强的计算能力和图形办理能力，能将数值解析技术、数据库技术、可视化技术结合经典传热、流动和凝固理论，经过模拟铸件充型、凝固及冷却，解析精美铸造过程的流场、温度场和应力场，展望铸件组织和好多铸造弊端如冷隔、缩孔、热裂和变形等。因此可以经过并行工程，利用计算机技术对铸件的结构工艺性、铸造工艺进行模拟，为技术人员设计较合理的铸件结构和确定合理的工艺方案供应了有效的依照，进而防备传统的依靠经验进行结构设计和工艺拟定的盲目性，可以缩短生产准备周期，节约试制成本。数值模拟过程见表示图1

4、。迅速样件制造技术在压型及熔模制造中的应用迅速样件制造技术的出现，使压型和熔模的制造周期大大缩短。所谓迅速样件制造就是第一在计算机上，形成熔模铸件的三维CAD数据文件，将之沿高度方向切割成好多薄片，此后按次次制造和组合，最后形成一个立体形状的制品。（1）用迅速样件成型方法制造压型依照成型方法，将迅速样件成型方法制造压型可分为两种：一种是先用迅速样件制作方法制成树脂或蜡质母模（原型），再用它来翻制环氧树脂或硅橡胶压型。此法生产压型可以满足小批量精铸件生产。如在SLA法制作的塑料母模表面喷涂约2mm厚的金属层，并在以后部充填环氧树脂制成金属-环氧树脂复合压型，可以满足数百件批量的精铸件生产。另一种

5、方法是依照CAD系统生产的压型型块几何模型，直接由SLA、SLS等法制成树脂压型。SLS法制造压型是将加工对象由树脂粉末换成表面带一薄层热固性树脂的钢粉，经激光烧结后，粘结成压型，此后再焙烧制品，将树脂烧掉，最后以铜液浸透，即可获得与金属性能相似的压型。（2）迅速样件成型方法制造熔模表1列举的迅速样件成型方法-SLA法、SLS法、FDM法和LOM法，均可用于迅速制造熔模。使用SLS法和FDM法制作的蜡模，可以直接用于精铸件生产用的熔模；LOM法生产的纸制品，需对其表面面喷涂聚氨酯后，方可作为熔模进行制壳，或直接将纸制品外涂挂陶瓷型壳，此后将纸模烧掉。SLA法是用新型树脂生产树脂模样，将未固化的

6、树脂倒出，而形成中空模样，硬化后，用蜡将树脂排出口密封，此后装上蜡质浇注系统，即可制壳了。表1迅速样件制造方法的比较特点熔融积聚法(FDM)立体平板印刷法(SLA)选择激光烧结法(SLS)层合物制造法(LOM)工艺原理热塑性资料熔融,从活动口挤出,冷却固化成层积聚UV光固化液态光敏树脂激光加热烧结铺展的热塑性资料粉末激光切割片材层,粘合.能源挤出头加热器激光器或UV灯或光纤CO2激光器CO2激光器原资料热塑性资料液态光敏树脂热塑性资料粉末胶粘衬底片材目前常用资料ABS树脂、尼龙、蜡专用光聚合树脂脂粉、蜡粉厚（um）最小：50一般：127-254最小：50一般：127-254最小：60一般：12

7、7最小：94一般：188制品尺寸精度（mm）0.1270.20.13DSPC法直接制造型壳直接型壳制造又称DSPC法，与迄今所有的制壳工都有本的不同样，主要由型壳（SDV）和型壳制造（SPU）两大部分成。SDV法是将所制零件的CAD模型型壳的数字化零件，并示在屏幕上，当确定好每个型壳上零件的数量、型壳壁厚以及收率、注系等造参数后，算机就很快示所制件型壳的几何形状，并行造工的模，此后将有关数据SPU。SPU控制着一个可以精确上下移的活塞，活塞上接着一个料箱；与装有陶瓷粉料斗相的，第一在料箱中均匀一薄陶瓷粉末；别的，算机依照SPU数据控制着一个射印刷，从中可以射出硅溶胶粘，当印刷在料箱中掠陶瓷粉，

8、依照指令出粘。在有粘的区域，将耐火资料粘在一起，形成型壳的一个截面，此后活塞向下移，再出一粉料。一一行，最后制成整体型壳。未被粘的耐火资料粉料可粘起支撑作用，焙后，回收未粘的粉末，就可以注金属液了。其工作原理2。DSPC法使熔模造省去了制造型、制造蜡模及涂挂工序，工程大大化，而且由于不用考蜡模形等因素，可制得近形零件。利用此工的工厂，可在收到定后的一周内交付熔模件。2直接型壳制造法（DSPC）利用算机控制激光制作陶瓷型芯多精件需要制作陶瓷型芯特是复、精的陶瓷型芯，如机空心叶片等，算机可以依照CAD数据，控制激光束在陶瓷型芯上精确地加工出各种不同样构的型芯，特是于用制芯工很制出的型芯，更出其点。

9、其工艺过程如图3所示。图3激光加工陶瓷型芯流程图并行工程和集成技术在精铸业中的应用展望计算机技术的不断发展和普及，并行工程和集成技术在精铸业中的应用将会逐渐广泛，将成为精铸业未来的发展趋势。（1）并行工程并行工程就是将精铸件用户与精铸厂之间建立起亲密联系的电子数据通讯网，使用户和铸造厂之间进行并行的产品和工艺设计。用户经过此网向铸造厂下达精铸件的电子化模型图，铸造工程师可从计算机工作站中看到所生产零件的三维图象，确定几组工艺方案后在计算机进步行工艺方案的数值模拟，可以显示出不同样工艺条件下可能存在的问题，如热裂、缩孔等，铸造工程师再迅速将出弊端的电子化模型数据文件传达给用户和设计师，以便作出改

10、进而获得高质量铸件。同样，压型、熔模、型壳制造的过程也可以实现并行，这样可以极大缩短研制、开发生产周期，降低成本，提高产品的市场竞争力。（2）集成技术对于一个未采用CAD系统设计的零件或要复制某同样件，可以采用CT检测技术、数值模拟和迅速样件制造集成技术。CT技术即计算机层析射线摄影法，是一种X射线检测技术，能用来获得零件断面的二维图象，将各断面二维图象组合，就可以获得被测对象的三维立体形态。利用此技术，可以精确获得铸件的CAD模型数据，结合迅速样件制造和数值模拟，可以缩短生产准备时间，降低制造型壳的成本。同时，CT技术测得的零件形状，可以用来比较设计铸件和生产铸件的尺寸；检测实质铸件和设计铸件的弊端地址和数值模拟展望结果的吻合程度。结束语计算机在精铸业中的应用，战胜了精铸生产过程的弊端，使得精铸生产技术更加灵便，适应性更强，更适应现代工业对铸件迅速、优秀、复杂的要求。1.计算机技术数值模拟技术在熔模精铸件结构设计及工艺拟定中的应用，为技术人员设计较合理的铸件结构和确定合理的