本文關鍵詞：基于快速成型技術的精密鑄造石膏型熔模研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《重慶大學》 2008年

基于快速成型技術的精密鑄造石膏型熔模研究

成丹  

【摘要】： 快速成形技術(Rapid Prototyping,簡稱RP技術)是一種基于離散堆積成形思想的新型成形技術。石膏型鑄造是一種特種鑄造工藝,其定義為將金屬熔液澆注到以石膏為基料制成的鑄型內(nèi),金屬冷卻后,經(jīng)清理即可獲得金屬零件或模具。石膏型精密鑄造與RP技術相結合,可以用來鑄造精密、復雜、薄壁有色金屬件,鑄出的金屬件具有表面粗糙度低、尺寸精度高、變形小等特點。近年來,我國在石膏型熔模精密鑄造技術上進行了許多研究和探討,但高溫合金的石膏型鑄造卻應用甚少。 本文分析了石膏造型材料的特性,深入研究了石膏、石英粉在焙燒過程中的晶型轉(zhuǎn)變過程和特點;并對基于快速成形技術的石膏型熔模精密鑄造工藝進行了深入研究,設計了制造工藝,完成了基于快速成形技術的鋁合金石膏型熔模精密鑄造零件的制造。本文的主要成果有: ①確定了一組石膏型熔模精密鑄造工藝的造型材料配方,并證明了這組配方在實際應用中的優(yōu)異性能,并以此申請了《鑄造有色金屬用鑄型材料及制型工藝》的發(fā)明專利。 ②根據(jù)石膏型真空灌漿、澆注需要,設計、制造了能用于實際生產(chǎn)的真空灌漿和澆注設備;確定了造型材料的相關真空工藝參數(shù),并制定出真空灌漿和澆注設備的操作規(guī)范。 ③設計了石膏鑄型的造型以及鑄造工藝;確定了石膏鑄型的焙燒工藝參數(shù)。 ④探索和實踐了鋁合金石膏型熔模精密鑄造工藝過程;完成了某型號飛機殼體零件、SANY摩托車曲軸箱體等結構復雜零件的制造。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG249.5
【目錄】：

摘要4-5

ABSTRACT5-9

1 緒論9-19

1.1 現(xiàn)狀分析9-17

1.1.1 快速成形技術9-10

1.1.2 石膏型精密鑄造技術10-13

1.1.3 基于快速成形技術的石膏型精密鑄造工藝13-14

1.1.4 基于SLS 工藝的直接RP 鑄型制造14-16

1.1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17

1.2 論文研究目的及意義17

1.3 論文主要研究內(nèi)容17-19

2 石膏型造型材料的特性分析19-33

2.1 引言19

2.2 石膏型造型材料的性能要求19-20

2.2.1 流動性要求19

2.2.2 凝結時間要求19-20

2.2.3 強度要求20

2.2.4 線膨脹率要求20

2.2.5 抗熱裂性要求20

2.3 半水石膏的特性分析20-26

2.3.1 半水石膏的化學組成21

2.3.2 半水石膏的性能21-23

2.3.3 半水石膏的水化反應理論23-26

2.3.4 α型與β型半水石膏的對比分析26

2.3.5 半水石膏的確定26

2.4 填料的特性分析26-30

2.4.1 填料的種類27

2.4.2 填料對造型材料的影響機理27-30

2.4.3 填料的選擇30

2.5 添加劑及水溶液的特性分析30-32

2.5.1 增強劑30-31

2.5.2 調(diào)凝劑31

2.5.3 水溶液31-32

2.6 小結32-33

3 石膏型造型材料的配方研究33-61

3.1 造型工藝性實驗33-40

3.1.1 水固比的影響機理33-34

3.1.2 實驗內(nèi)容34-35

3.1.3 實驗結果35-40

3.2 造型材料性能測試40-56

3.2.1 測試內(nèi)容40-42

3.2.2 實驗結果與分析42-56

3.3 性能對比試驗56-59

3.3.1 線脹率對比分析57-58

3.3.2 力學性能對比分析58-59

3.3.3 抗熱裂性能對比分析59

3.3.4 微觀組織對比分析59

3.4 小結59-61

4 真空灌漿及澆注裝置的制作與工藝的設計61-76

4.1 引言61

4.2 真空攪拌灌漿設備的設計、制造及參數(shù)選擇61-68

4.2.1 真空攪拌灌漿設備設計及制造61-62

4.2.2 真空攪拌參數(shù)的選擇62-66

4.2.3 真空灌漿工藝設計66-68

4.3 石膏型烘干及焙燒工藝設計68-72

4.3.1 石膏型干燥焙燒理論68-69

4.3.2 石膏型干燥工藝設計69-70

4.3.3 石膏型焙燒工藝設計70-72

4.4 真空澆注設備的設計及參數(shù)選擇72-75

4.4.1 真空澆注設備設計72-73

4.4.2 真空澆注參數(shù)的選擇73-75

4.5 小結75-76

5 零件的試制和后處理76-79

5.1 鑄型的制作及零件的澆注76

5.2 零件的冷卻與清理76-77

5.3 零件的后處理77

5.4 小結77-79

6 結論79-80

致謝80-81

參考文獻81-84

附錄84-86

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