本文關(guān)鍵詞：細(xì)長復(fù)雜砂芯的成形性和潰散性特征研究

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【摘要】：航空航天工業(yè)的快速發(fā)展,對薄壁復(fù)雜鎂鋁合金鑄件的需求量日益增加,鑄件結(jié)構(gòu)向整體化、薄壁化、復(fù)雜化、精密化方向發(fā)展。復(fù)雜薄壁鎂鋁合金鑄件常伴有復(fù)雜的內(nèi)腔和細(xì)長小孔,致使鑄造用砂芯形狀非常復(fù)雜,砂芯的精確成形難度大、性能要求高,且鑄造成型后鑄件內(nèi)腔殘留的砂芯難以潰散清理,較大地阻礙了我國航空鎂鋁合金復(fù)雜零件鑄造水平的提升。因此,研究復(fù)雜細(xì)小砂芯的成形性、潰散性及其表征方法,可以為鎂鋁合金復(fù)雜薄壁鑄件用砂芯的制備奠定基礎(chǔ),對提高鎂鋁合金復(fù)雜精密鑄件的制造水平,具有重要的理論與實際意義。本文根據(jù)復(fù)雜鎂鋁合金鑄件的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了一套用于復(fù)雜細(xì)長砂芯性能表征的芯盒模具,采用射砂制芯方法,開展了復(fù)雜細(xì)長砂芯的成形性、潰散性及其表征方法試驗研究,取得了具有價值的研究成果。(1)以砂芯的完整成形、充填密度及抗彎強(qiáng)度作為砂芯成形性的評價指標(biāo),研究砂芯形狀、射芯壓力、原砂種類、粘結(jié)劑及其加入量等因素對細(xì)長砂芯成形性能的影響,分析得出了砂芯充填體積和抗彎強(qiáng)度與各影響因素間的回歸方程。當(dāng)砂芯具有拐角和長度較大時,容易在砂芯的拐角處產(chǎn)生缺陷,且遠(yuǎn)離射砂口部分的砂芯,充填效果較差,難以緊實。這主要是因為:拐角會使芯砂在充填過程中的流動方向發(fā)生較大改變,砂粒的動能局部損失大;長度過大會導(dǎo)致遠(yuǎn)離射砂口處壓力較小不足以充滿,砂粒的動能沿程損失大。因此,射砂壓力升高,砂粒動能越大,砂芯完整成形性越好,砂芯的充填密度和常溫強(qiáng)度均增大。試驗主要研究了樹脂砂芯的成形性,發(fā)現(xiàn)隨著樹脂粘結(jié)劑加入量增加,砂芯抗彎強(qiáng)度增大。當(dāng)粘結(jié)劑加入量少于2%時,砂芯充填密度隨著粘結(jié)劑加入量增加而增大;當(dāng)粘結(jié)劑加入量大于2%時,充填密度有所降低。這是因為粘結(jié)劑加入量較小時,其加入量增加,砂粒的流動性加大、更易充填緊實;而粘結(jié)劑加入量過大,會使砂粒緊實致密而團(tuán)聚不易流動。試驗還研究了水玻璃砂芯的成形性,發(fā)現(xiàn)水玻璃細(xì)長砂芯硬化后脆性較大,容易斷裂,難以取模,成形性較差。原砂種類對砂芯成形性能影響最大。由于寶珠砂的圓整度高、流動性好、射砂阻力小,成形砂芯的缺陷少,充填密度和緊實強(qiáng)度均較高;大林砂的充填密度和緊實強(qiáng)度次之;都昌砂充填密度和緊實強(qiáng)度較低。(2)以樹脂砂芯受熱后的殘留強(qiáng)度和落砂量作為砂芯潰散性的評價指標(biāo),研究了受熱溫度、原砂種類、樹脂粘結(jié)劑加入量等因素對細(xì)長砂芯潰散性能的影響,分析得出了砂芯的殘留強(qiáng)度和落砂量與各影響因素間的回歸方程。隨著砂芯受熱溫度升高,樹脂砂芯砂粒間的粘結(jié)鍵被破壞,砂芯的殘留強(qiáng)度逐漸降低,在外力作用下的落砂量增大,砂芯易于潰散;隨著樹脂粘結(jié)劑加入量增加,砂粒間粘結(jié)力更大,砂芯的殘留強(qiáng)度增大,砂芯潰散性較差。原砂種類對砂芯的落砂量影響最大,角形系數(shù)較大的都昌砂,砂粒之間粘結(jié)不充分,受熱后砂芯在外力作用下易于散落,潰散性好;樹脂粘結(jié)劑的加入量對砂芯的殘留強(qiáng)度影響最大,粘結(jié)劑加入量越大,砂芯殘留強(qiáng)度越高,越難以潰散。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜砂芯 射砂成型 成形性 潰散性 表征方法
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V261.31
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 本課題背景和意義11-12
• 1.2 砂芯成形方法、工藝研究12-17
• 1.3 砂芯的成形性與潰散性表征方法研究17-18
• 1.4 本課題研究內(nèi)容18-19
• 2 試驗材料、設(shè)備及方法19-28
• 2.1 試驗材料、設(shè)備及模具19-23
• 2.2 砂芯的制備及性能測試方法23-24
• 2.3 射砂設(shè)備調(diào)試及基本工藝參數(shù)的選取24-28
• 3 砂芯成形性的表征及其影響因素28-49
• 3.1 砂芯成形性的表征28
• 3.2 砂芯成形性的影響因素28-40
• 3.3 砂芯成形性表征方法正交試驗分析40-44
• 3.4 細(xì)長砂芯的簡單成形模擬44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 4 砂芯潰散性的表征及其影響因素49-62
• 4.1 砂芯潰散性的表征49
• 4.2 砂芯潰散性的影響因素49-54
• 4.3 砂芯潰散性表征方法正交試驗分析54-58
• 4.4 帶細(xì)長砂芯的鑄件模擬澆注58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 5 結(jié)論與展望62-64
• 5.1 主要結(jié)論62-63
• 5.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曲綿堅;;水溶性過渡模制造復(fù)雜樹脂砂芯[J];新技術(shù)新工藝;1985年02期

2 吳國良;;砂芯烘爐的節(jié)能技術(shù)改造[J];能源工程;1993年03期

3 盧勁波;;冷硬砂制1105柴油機(jī)氣缸蓋進(jìn)氣道砂芯[J];內(nèi)燃機(jī);1993年03期

4 王媛媛;，

本文編號：945794