隨著市場(chǎng)的全球化競(jìng)爭(zhēng)加劇以及我國(guó)淘汰和限制低端產(chǎn)品產(chǎn)能及落后工藝設(shè)備政策的陸續(xù)出臺(tái),傳統(tǒng)鑄造行業(yè)急需有效地實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量、柔性化、綠色、健康可持續(xù)發(fā)展。低污染、低排放、低能耗、經(jīng)濟(jì)高效且具有高度工藝靈活性的3D打印技術(shù)為我國(guó)鑄造行業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí),改變技術(shù)和裝備落后狀態(tài)的提供了一種技術(shù)途徑。目前關(guān)于砂型3D打印技術(shù)的特點(diǎn)和基于砂型3D打印技術(shù)的鑄造工藝設(shè)計(jì)方法的研究還處于初級(jí)階段,阻礙了砂型3D打印技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮和推廣應(yīng)用。本文通過(guò)分析砂型3D打印技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),總結(jié)了3D打印鑄型工藝設(shè)計(jì)原則,主要包括澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)和鑄型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)青銅鼎鑄件進(jìn)行了基于砂型3D打印的鑄造工藝設(shè)計(jì),然后對(duì)其進(jìn)行鑄造過(guò)程的模擬分析和工藝改進(jìn),獲得了具有砂型3D打印特點(diǎn)的優(yōu)化的鑄造工藝設(shè)計(jì)方案。采用3D打印技術(shù)制造砂型時(shí),由于不需要拔模,水平分型時(shí)直澆道的形狀可以是曲線形,使金屬液穩(wěn)流;橫澆道和內(nèi)澆道不一定設(shè)置在分型面上,應(yīng)根據(jù)充型和凝固順序的需要在型腔適當(dāng)位置設(shè)置橫澆道和內(nèi)澆道;冒口應(yīng)盡量選擇相同體積時(shí)散熱最慢的球形冒口;可以實(shí)現(xiàn)型芯一體化設(shè)計(jì)和復(fù)雜砂芯的整體設(shè)計(jì);鑄型分型面不一定是平面,以實(shí)現(xiàn)傾斜放置... 

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 砂型3D打印技術(shù)發(fā)展概述
        1.2.1 傳統(tǒng)砂型鑄造技術(shù)概述
        1.2.2 砂型3D打印技術(shù)概述
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 有限元技術(shù)在鑄造工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
    1.4 研究目的和意義
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究意義
    1.5 研究?jī)?nèi)容
第二章 設(shè)計(jì)方法
    2.1 鑄型工藝設(shè)計(jì)方法
        2.1.1 澆注系統(tǒng)的類(lèi)型與適用范圍
        2.1.2 澆口杯設(shè)計(jì)
        2.1.3 直澆道和澆口窩設(shè)計(jì)
        2.1.4 橫澆道設(shè)計(jì)
        2.1.5 內(nèi)澆道設(shè)計(jì)
        2.1.6 冒口設(shè)計(jì)
    2.2 鑄造過(guò)程數(shù)值模擬
        2.2.1 充型過(guò)程數(shù)值模擬
        2.2.2 凝固過(guò)程數(shù)值模擬
        2.2.3 邊界條件和初始條件
    2.3 建模和模擬
        2.3.1 建模軟件的選用
        2.3.2 模擬軟件的選用
第三章 基于砂型3D打印的鑄造工藝設(shè)計(jì)原則
    3.1 澆注系統(tǒng)
        3.1.1 直澆道
        3.1.2 橫澆道與內(nèi)澆道
    3.2 冒口
    3.3 鑄型
        3.3.1 型芯一體化結(jié)構(gòu)
        3.3.2 復(fù)雜砂芯一體化結(jié)構(gòu)
        3.3.3 鑄型壁厚
        3.3.4 型壁結(jié)構(gòu)
    3.4 分型
    3.5 鑄型在打印機(jī)砂床中的位置
    3.6 本章小結(jié)
第四章 青銅鼎鑄造工藝的設(shè)計(jì)和優(yōu)化
    4.1 鑄件分析
        4.1.1 青銅鼎的技術(shù)要求
        4.1.2 青銅鼎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝設(shè)計(jì)難點(diǎn)
        4.1.3 青銅鼎的材質(zhì)特點(diǎn)
    4.2 造型材料的選擇
        4.2.1 造型材料的要求
        4.2.2 造型材料的選用
    4.3 青銅鼎造型工藝設(shè)計(jì)
        4.3.1 澆注位置的選擇
        4.3.2 鑄造工藝參數(shù)的確定
        4.3.3 澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.4 其余工藝參數(shù)
    4.4 青銅鼎鑄造過(guò)程數(shù)值模擬
        4.4.1 模型導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分
        4.4.2 參數(shù)設(shè)定
    4.5 開(kāi)放式中注系統(tǒng)模擬結(jié)果與分析
        4.5.1 充型過(guò)程結(jié)果與分析
        4.5.2 凝固過(guò)程模擬結(jié)果分析
    4.6 開(kāi)放式階梯澆注系統(tǒng)模擬結(jié)果與分析
        4.6.1 充型過(guò)程數(shù)值模擬
        4.6.2 凝固過(guò)程數(shù)值模擬
    4.7 澆冒口系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化
        4.7.1 充型與凝固過(guò)程模擬結(jié)果與分析
        4.7.2 優(yōu)化的鑄造工藝方案
    4.8 鑄型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.8.1 鑄型的分塊
        4.8.2 砂塊結(jié)構(gòu)
        4.8.3 砂塊的裝配
    4.9 合金熔煉工藝
    4.10 鑄件后處理與外觀質(zhì)量檢測(cè)
        4.10.1 鑄件后處理
        4.10.2 鑄件外觀質(zhì)量檢測(cè)
    4.11 鑄造工藝卡
    4.12 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3656876