發(fā)布時間：2017-11-17 19:19

  本文關(guān)鍵詞：基于鐵型覆砂鑄造技術(shù)鐵型型腔清砂過程方法的研究

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【摘要】：鐵型覆砂作為一種日趨成熟的鑄造工藝,高的成品率以及高精度等特性使其在現(xiàn)代鑄鐵上占有絕對的優(yōu)勢;但是覆砂后的鐵型在出鑄件后其內(nèi)部酚醛樹脂型砂的清理一直以來是清砂過程中十分棘手的問題;浙江省機(jī)電設(shè)計研究院采用一臺雙質(zhì)鐵振動落砂機(jī)對覆砂鐵型進(jìn)行型砂清理,問題在于雙質(zhì)體振動落砂機(jī)輸入功率大,導(dǎo)致耗電量大,振動過程中電機(jī)軸兩端的偏振塊偏角不可調(diào),由振動而引發(fā)的噪音高達(dá)上百分貝及粉塵問題,而且其清砂效率低下,鐵型內(nèi)腔覆砂層清理不干凈。目前,對于鐵型內(nèi)腔清砂過程的研究往往將重點(diǎn)設(shè)定在與鐵型相作用的雙質(zhì)鐵振動落砂機(jī)上,并從不同角度對落砂機(jī)做出了優(yōu)化設(shè)計以提高清砂效率,改善清砂環(huán)境,但效率的改善并不是十分顯著,該課題基于浙江省機(jī)電設(shè)計研究院在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下清砂遇到的問題,并結(jié)合以往研究過程中的不足,提出了一種不同于以往的研究方式:從預(yù)處理的角度出發(fā),結(jié)合理論分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)M、數(shù)據(jù)采集和對比分析的方法,對覆砂鐵型在落入振動平臺前進(jìn)行處理,提出可基于裂紋學(xué)技術(shù)對覆砂層進(jìn)行切割,裂紋的出現(xiàn)會衍生應(yīng)力集中效應(yīng),現(xiàn)將研究內(nèi)容與結(jié)果做以下陳述:1.基于裂紋學(xué)理論基礎(chǔ),建立了固化覆膜砂的理論模型,根據(jù)固化覆膜砂層經(jīng)切割在落砂機(jī)振動平臺碰撞時的受力分析,確定了固化覆膜砂層裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的初始形態(tài)并分析了其所受應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系,得到了經(jīng)裂紋預(yù)處理的可行性。2.對覆膜砂特性做出了具體說明,對其造型傳熱模式給出了分析設(shè)計,分析了其凝固過程以及確定了覆膜砂和鐵型厚度的分配,基于此在型砂試驗(yàn)室分析了固化覆膜砂的強(qiáng)度的影響因素,對比考慮了切割方式的優(yōu)劣,并且對切割位置做出了概念分析設(shè)計,得到了:固化覆膜砂層強(qiáng)度值在一定的溫度范圍內(nèi)變化時隨溫度降呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系;采用柔性激光切割的方式可以實(shí)現(xiàn)對鐵型的無損傷切割;綜合考慮其切割空間、時間分配等因素的影響,裂紋切割位置在輥道段來完成切割過程是最優(yōu)選擇,整個切割過程將通過PLC來完成控制。3.基于裂紋學(xué)理論分析基礎(chǔ)及型砂分析、強(qiáng)度溫度降關(guān)系等搭建了固化覆膜砂裂紋切割碰撞實(shí)驗(yàn),保留其它變量控制單一變量,結(jié)果表明:在不同強(qiáng)度下,一定溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)度降并沒有影響固化覆膜砂脫落鐵型內(nèi)腔的時間;對溫度值為CC??5160?的兩組固化覆膜砂進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn),有裂紋組較無裂紋組的脫落時間提前了8.5s;通過控制時間,對有無裂紋的固化覆膜砂層在時間段內(nèi)進(jìn)行了覆膜砂的梯度脫落碰撞實(shí)驗(yàn),裂紋縫隙存在時,固化覆膜砂的脫落幾乎集中在啟動碰撞的前7.1s內(nèi),在裂紋縫隙不存在情況下,固化覆膜砂的脫落集中在啟動碰撞的后半時間段來完成,約到16.2s時才完成脫落。4.通過評價分析,采用預(yù)處理的方式在一定程度上可以改善清砂環(huán)境,基于碰撞數(shù)值,經(jīng)過計算表明其效率值提高了約%53,優(yōu)化了雙質(zhì)鐵振動落砂機(jī)的清砂環(huán)境和效率。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG24

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本文編號：1197091