基于快速成型技术的精密铸造石膏型熔模研究

发布时间：2016-07-18 10:06

  本文关键词：基于快速成型技术的精密铸造石膏型熔模研究，由笔耕文化传播整理发布。

《重庆大学》 2008年

基于快速成型技术的精密铸造石膏型熔模研究

成丹  

【摘要】： 快速成形技术(Rapid Prototyping,简称RP技术)是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术。石膏型铸造是一种特种铸造工艺,其定义为将金属熔液浇注到以石膏为基料制成的铸型内,金属冷却后,经清理即可获得金属零件或模具。石膏型精密铸造与RP技术相结合,可以用来铸造精密、复杂、薄壁有色金属件,铸出的金属件具有表面粗糙度低、尺寸精度高、变形小等特点。近年来,我国在石膏型熔模精密铸造技术上进行了许多研究和探讨,但高温合金的石膏型铸造却应用甚少。 本文分析了石膏造型材料的特性,深入研究了石膏、石英粉在焙烧过程中的晶型转变过程和特点;并对基于快速成形技术的石膏型熔模精密铸造工艺进行了深入研究,设计了制造工艺,完成了基于快速成形技术的铝合金石膏型熔模精密铸造零件的制造。本文的主要成果有: ①确定了一组石膏型熔模精密铸造工艺的造型材料配方,并证明了这组配方在实际应用中的优异性能,并以此申请了《铸造有色金属用铸型材料及制型工艺》的发明专利。 ②根据石膏型真空灌浆、浇注需要,设计、制造了能用于实际生产的真空灌浆和浇注设备;确定了造型材料的相关真空工艺参数,并制定出真空灌浆和浇注设备的操作规范。 ③设计了石膏铸型的造型以及铸造工艺;确定了石膏铸型的焙烧工艺参数。 ④探索和实践了铝合金石膏型熔模精密铸造工艺过程;完成了某型号飞机壳体零件、SANY摩托车曲轴箱体等结构复杂零件的制造。

【关键词】：
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TG249.5
【目录】：

摘要4-5

ABSTRACT5-9

1 绪论9-19

1.1 现状分析9-17

1.1.1 快速成形技术9-10

1.1.2 石膏型精密铸造技术10-13

1.1.3 基于快速成形技术的石膏型精密铸造工艺13-14

1.1.4 基于SLS 工艺的直接RP 铸型制造14-16

1.1.5 国内外研究现状16-17

1.2 论文研究目的及意义17

1.3 论文主要研究内容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 流动性要求19

2.2.2 凝结时间要求19-20

2.2.3 强度要求20

2.2.4 线膨胀率要求20

2.2.5 抗热裂性要求20

2.3 半水石膏的特性分析20-26

2.3.1 半水石膏的化学组成21

2.3.2 半水石膏的性能21-23

2.3.3 半水石膏的水化反应理论23-26

2.3.4 α型与β型半水石膏的对比分析26

2.3.5 半水石膏的确定26

2.4 填料的特性分析26-30

2.4.1 填料的种类27

2.4.2 填料对造型材料的影响机理27-30

2.4.3 填料的选择30

2.5 添加剂及水溶液的特性分析30-32

2.5.1 增强剂30-31

2.5.2 调凝剂31

2.5.3 水溶液31-32

2.6 小结32-33

3 石膏型造型材料的配方研究33-61

3.1 造型工艺性实验33-40

3.1.1 水固比的影响机理33-34

3.1.2 实验内容34-35

3.1.3 实验结果35-40

3.2 造型材料性能测试40-56

3.2.1 测试内容40-42

3.2.2 实验结果与分析42-56

3.3 性能对比试验56-59

3.3.1 线胀率对比分析57-58

3.3.2 力学性能对比分析58-59

3.3.3 抗热裂性能对比分析59

3.3.4 微观组织对比分析59

3.4 小结59-61

4 真空灌浆及浇注装置的制作与工艺的设计61-76

4.1 引言61

4.2 真空搅拌灌浆设备的设计、制造及参数选择61-68

4.2.1 真空搅拌灌浆设备设计及制造61-62

4.2.2 真空搅拌参数的选择62-66

4.2.3 真空灌浆工艺设计66-68

4.3 石膏型烘干及焙烧工艺设计68-72

4.3.1 石膏型干燥焙烧理论68-69

4.3.2 石膏型干燥工艺设计69-70

4.3.3 石膏型焙烧工艺设计70-72

4.4 真空浇注设备的设计及参数选择72-75

4.4.1 真空浇注设备设计72-73

4.4.2 真空浇注参数的选择73-75

4.5 小结75-76

5 零件的试制和后处理76-79

5.1 铸型的制作及零件的浇注76

5.2 零件的冷却与清理76-77

5.3 零件的后处理77

5.4 小结77-79

6 结论79-80

致谢80-81

参考文献81-84

附录84-86

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【引证文献】

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  本文关键词：基于快速成型技术的精密铸造石膏型熔模研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：72727