基于数字化成型的无模铸型制造技术研究

发布时间：2021-05-15 00:22

　　随着数字化成型技术的快速发展及市场对各类复杂铸型的需求增大,基于3D打印及数控加工方法生产铸型的无模铸造技术越来越受到人们的关注。利用先进的数字化成型技术直接制造出大尺寸、高精度、力学性能优良的复杂铸型将是未来铸造行业的发展趋势。本文以螺旋桨铸型为例。从螺旋桨铸件的三维模型出发,设计了两种分型方式,利用3D打印技术及数控加工技术,通过合理的加工安排及合理的加工工艺,成功制造出符合铸造要求的复杂铸型。并对两种成型方式的效率,以及制造模型的表面质量、尺寸精度等进行了评价分析。解决了传统螺旋桨铸型制造过程中精度低,材料消耗大,成本高等问题。在3D打印制造过程中,根据铸型形状尺寸的不同,设计了不同的支撑方案、取出方式、合理的打印参数及后处理加热固化制造出螺旋桨铸型。在数控加工制造过程中研究了五轴加工中的RTCP技术,CAM自动编程技术,解决了毛坯件准确定位等问题。分别使用五轴联动,三轴联动制造出的螺旋桨上,下型且其表面质量好,尺寸精度高、加工效率高。针对加工覆膜砂铸型过程中刀具磨损问题,根据切削速度的不同,建立了微型涂层合金铣刀铣削覆膜砂材料时的刀具耐用度公式:T=152.93/Vc^... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 数控加工技术国内外发展现状
        1.2.2 增材制造技术国内外发展现状。
    1.3 本文主要研究内容
2 数字化制造原理与螺旋桨铸造工艺及分型方案概述
    2.1 基于激光烧结技术的覆膜砂3D打印技术原理
        2.1.1 传统SLS法3D打印技术原理
        2.1.2 基于PIRP法3D打印技术原理
    2.2 数控加工技术
        2.2.1 覆膜砂的加工技术原理
        2.2.2 覆膜砂切削原理
    2.3 螺旋桨铸,型制造的3D打印及数控加工工艺设计
        2.3.1 螺旋桨分型方案设计
        2.3.2 螺旋桨铸型制造技术路线
    2.4 本章小结
3 螺旋桨铸型增材制造技术研究
    3.1 螺旋桨铸型打印工艺设计
        3.1.1 上型打印工艺设计
        3.1.2 下型打印工艺设计
        3.1.3 中芯打印工艺设计
    3.2 螺旋桨铸型打印制造
        3.2.1 3D打印数据处理
        3.2.2 工装起吊方案设计
        3.2.3 打印过程
    3.3 螺旋桨铸型打印后处理工艺
        3.3.1 加热固化工艺
        3.3.2 脱模过程
    3.4 本章小结
4 螺旋桨铸型数控加工制造技术研究
    4.1 铸型数控加工工艺设计
        4.1.1 上型加工策略设计
        4.1.2 下型加工策略设计
    4.2 铸型数控加工制造
        4.2.1 加工标距设定
        4.2.2 CAM自动编程
        4.2.3 毛坯件定位
        4.2.4 铸型加工过程
    4.3 刀具磨损规律研究
        4.3.1 实验方法
        4.3.2 刀具磨损宏观形貌分析
        4.3.3 刀具磨损微观组织分析
        4.3.4 刀具寿命与切削速度的关系
    4.4 本章小结
5 铸型精度检测
    5.1 检测方法
        5.1.1 三维扫描设备简介
        5.1.2 扫描检测流程
    5.2 螺旋桨铸型精度检测与分析
        5.2.1 上型精度检测与分析
        5.2.2 中芯精度检测与分析
        5.2.3 下型精度检测与分析
    5.3 螺旋桨铸件精度预测
        5.3.1 分型方案一螺旋桨铸件精度预测
        5.3.2 分型方案二螺旋桨铸件精度预测
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3186598