数字化无模铸造精密成型技术(正版)

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中华人民共和国工业和信息化部公告

中华人民共和国工业和信息化部公告

中华人民共和国工业和信息化部公告2019年第29号(节选机械工业部分)55全球经济一体化的发展,标准已经成为产业竞争的重要手段,在高新技术领域已形成了“技术专利化一专利标准化一标准垄断化”趋势,谁掌握了标准的制定权,谁就获得了技术优先权,也就掌握了市场的主导权。

加强自主创新,提高科技持续创新能力。

在以知识经济和信息网络发展为主题的今天,技术标准已成为一个企业,乃至国家科技发展的重要支撑和牵引要素,是企业自主创新能力建设的直接体现,标志着企业科技能力的强弱,基础研究能力优劣,以及科研成果的市场转化能力高低。

企业应建立“人才、专利、技术标准”三大科技发展战略,把技术标准的发展作为企业科技发展的核心内容。

(5)积极参与国家标准、行业标准及国际标准的制修订及相关标准化技术委员会的工作多年以来,以英、法、德为主的西欧国家和美国,一直将很多精力和时间放在国际和区域标准化活动上,企图长期控制国际标准化的技术大为由,不断对我国产品设置技术贸易壁垒。

因此,我国结合当今国际社会发展的趋势,确定了我国的标准化战略重点。

我国标准化战略重点放在公众十分关注的健康、安全和环境保护领域、核心技术领域及其他社会热点问题上。

作为标准使用、创新、技术的主体,我国鼓励企业各级参与到标准化的工作中来,特别是中大型企业,制修订一批不但在国内,且在国际上都具有影响力的标准,来提升企业的竞争力,鼓励企业积极参与,承担国家、国际标准化技术委员会的工作,以便在行业中具有技术话语权。

企业在进行标准战略时,应考虑积极参与到国家标准、行业标准及国际标准化的工作中来,除本企业技术交流、学习的平台外,还应尽可能参与各级单位举办的标准化活动,来不断提高企业标准化质量,占领技术先机,在提高企业知名度,品牌效应和市场竞争力的同时,减低技术贸易壁垒的风险。

(转自《中国标准化》)56。

工程机械行业PEST分析精选文档

工程机械行业PEST分析精选文档

工程机械行业P E S T分析精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-工程机械行业PEST分析1.政治环境(P)政策环境工程机械行业是国民经济的基础性产业,在我国的工业化、城镇化发展进程中发挥了重要作用。

同时,在工程机械行业发展历程中,国家相关部门出台了一系列产业政策指导、规范、推动工程机械工业的发展,这些产业政策是影响本行业发展运行的主要政策文表1工程机械行业历年来重点政策汇总重点政策分析《工业转型升级规划(2011~2015年)》(2011年1月,国务院)□目标:到“十二五”末,努力使中国工业转型升级取得实质性进展,工业的创新能力、抵御风险能力、可持续发展能力和国际竞争力显着增强,工业强国建设迈上新台阶。

□重点:涉及工程机械的内容如下:以汽车零部件、工程机械、机床等为重点,组织实施机电产品再制造试点,开展再制造产品认定,培育一批示范企业,有序促进再制造产业规模化发展;提升关键基础零部件、基础工艺、基础材料、基础制造装备研发和系统集成水平。

《重大技术装备自主创新指导目录(2012年版)》(2011年2月,工信部、科技部、财政部、国资委)□目标:对2009年指导目录进行修订,以更好适应大力培育战略性新兴产业和推动传统产业优化升级对重大技术装备的新需求。

□重点:工程机械领域:增加大马力推土机、大吨位汽车起重机、大吨位装载机、大型全断面隧道掘进机(含盾构机和TBM)、大型智能全液压履带式钻车等五种重大装备。

□影响:列入《目录》的产品,可优先列入政府有关科技及产品开发计划,优先给予产业化融资支持,享受国家关于鼓励使用首台(套)政策;产品开发成功后,经认定为国家自主创新产品的,优先纳入政府采购自主创新产品目录,享受政府采购政策支持;增加的五种重大装备为国内短缺的高端工程机械产品,有利于促进高端产品的研发创新,满足社会发展的新需求。

《再制造产品目录(第二批)》(2011年2月,工信部)□目标:引导再制造产品消费,加快发展再制造产业。

铝合金薄壁铸件砂型无模铸造工艺

铝合金薄壁铸件砂型无模铸造工艺

铝合金薄壁铸件砂型无模铸造工艺摘要:介绍铝合金薄壁铝合金铸件采用砂型无模铸造的工艺流程及特点,并通过零件结构分析产生冷隔、缩松等缺陷风险,设计了双浇口开放式顶注式浇注系统及内浇口上方设置多处异性冒口。

结果表明,双浇口开放顶注重力式浇注可以解决薄壁件砂型浇注产生的冷隔、缩松等缺陷,取得显著的经济效益。

关键词:砂型无模;无模精密成型;凝固收缩中图分类号:Sand mold less casting process for thin wall aluminum alloycastingsOU Hong-rong ZHOU Liang-jian FAN Jin-qianGuangxi Yuchai Machinery Co. Ltd.Yulin,Guangxi Province,China,537000Abstract: The technological process and characteristics of sand mold less casting for thin-walled aluminum alloy castings are introduced. Through the structural analysis of the parts, the risk of defects such as cold shut and shrinkage porosity is caused. The double gate open top injection gating system is designed, and a number of heterogeneous risers are set above the inner gate. The results show that the double gate open top pouring gravity pouring can solve the defects of cold shut and shrinkage caused by sand mold pouring ofthin-walled parts, and obtain significant economic benefits.Key words: Sand mould without mould;Dieless precision forming;Solidification shrinkage1引言节能减排和轻量化是目前发动机制造行业不断追求的目标,目前大多数柴油发动机的零部件都是由铸铁材料铸造而成。

新型铸造技术的研究及应用

新型铸造技术的研究及应用

新型铸造技术的研究及应用随着工业化的不断发展,铸造技术作为制造行业的重要基石,在技术的持续改进和创新中也得到了长足的发展。

近年来,新型铸造技术的研究和应用,为铸造行业带来了新的发展机遇。

一、新型铸造技术的研究1.1 数字化铸造技术数字化铸造技术是一种集成了数字化设计、数字化模拟、数控加工等多种先进技术的铸造生产方式。

主要通过对铸造工艺进行数字化仿真,优化铸造参数设置,提高生产效率和产品质量。

其中,CAD/CAM技术和虚拟样机技术是数字化铸造技术的核心。

1.2 新材料铸造技术新材料铸造技术是指应用新材料和新工艺技术进行铸造。

这种技术能够满足特定材料的需求,如高性能合金、超导材料等,同时还可以降低能耗和环境污染。

1.3 先进成形技术先进成形技术是一种通过快速成形技术制造金属原型的铸造技术。

它采用了激光喷粉和激光熔化成形、电子束烧结和光敏树脂快速成型等多种技术手段,可以实现一次成形,并且工艺稳定可靠,能够有效改善金属成形的精度和质量。

二、新型铸造技术的应用2.1 轻量化汽车零部件铸造随着汽车工业和环保意识的不断提高,轻量化汽车零部件的需求也越来越大,而新型铸造技术的应用,则可以有效地解决这一问题。

比如,采用先进的高强度铝材料,或采用热成型、注压成型等先进技术生产部件,可以将汽车的重量减轻15%-20%。

2.2 航空航天领域铸造航空航天领域对铸造技术的要求尤为高。

而数字化铸造技术和新材料铸造技术则可以为航空航天领域带来更高的科技含量。

比如,使用高强度合金材料,采用虚拟样机技术进行设计和仿真,可以有效的提高飞机的安全性和性能。

2.3 家电产品铸造家电产品作为大众化产品,对铸造的要求较高。

而先进成型技术的应用,则可以大幅提高产品的生产效率和质量。

比如,使用激光喷粉和激光熔化成形技术代替传统的生产方式,可以有效地提高家电产品的质量和生产效率。

三、新型铸造技术未来的发展趋势随着科技的不断推进,新型铸造技术也在不断的发展和创新。

无模精密砂型快速技术铸造方法课件

无模精密砂型快速技术铸造方法课件
易于实现个性化定制。
低成本
减少了传统铸造方法中的模具 制作成本,降低了生产成本。
应用领域与前景
汽车制造
航空航天
适用于汽车发动机、底盘等复杂金属部件 的制造。
适用于飞机发动机、航空器结构件等高精 度、高性能金属部件的制造。
石油化工
未来展望
适用于压力容器、管道等金属部件的制造 。
随着技术的不断进步和普及,无模精密砂 型快速铸造技术有望在更多领域得到应用 ,成为金属铸造行业的重要发展方向。
控制原材料质量
确保使用高质量的原材料和辅 助材料,如砂子、粘结剂等。
优化铸造工艺
通过调整铸造工艺参数,如浇 注温度、浇注速度等,减少铸 造缺陷的产生。
提高操作技能
加强操作人员的培训和技能提 升,确保操作过程符合规范要 求。
质量检测与评估
通过无损检测、金相检测等方 法对铸件进行质量检测和评估
,确保产品质量符合要求。
工艺优化
对工艺流程进行优化,以提高生产效率、降低能耗和减少废 品率。
关键工艺参数
浇注温度
浇注温度是影响铸件质量 的关键参数,需根据材料 特性和铸件结构合理选择。
冷却速度
冷却速度对铸件组织和机 械性能有重要影响,需根 据不同材料和工艺要求进 行控制。
砂型强度
砂型强度是保证铸件尺寸 精度和表面质量的重要因 素,需合理选择砂型材料 和工艺参数。
浇注系统设计
浇注系统是铸造过程中的重要环节, 设计合理的浇注系统可以有效减少铸 造缺陷和提高铸件质量。
砂型制作工艺优化
工艺参数优化
通过调整砂型制作的工艺参数,如砂型温度、压力、时间等,可以提高砂型的强度和耐火性,减少铸造缺陷。
设备升级
采用先进的砂型制作设备可以提高生产效率和铸件质量,如3D打印技术在砂型制作中的应用。

无模成形技术简介

无模成形技术简介

无模成形技术简介1.引言无模成形是以计算机为主要手段,利用多点成形或增量成形的方法,实现板料的无模具塑性成形的先进智能化制造技术。

金属板料成形在制造业中有着十分重要的地位,该技术广泛应用于航空航天、船舶工业、汽车覆盖件和家电等生产行业,但传统的金属板料加工工艺都离不开模具,采用模具成形生产周期长,而且缺乏柔性,产品变化时就需要重新更换模具,这就延长了新产品的开发周期。

而现代社会产品的更新换代非常迅速,如何快速、低成本和高质量地开发出新产品,是企业生存和发展的关键。

为此,国内外许多学者都在致力于板料塑性成形新技术的研究,努力实现金属板料快速高效的柔性冲压和无模成形,以适应现代制造业产品快速更新的市场竞争需要。

2.研究概况国内外许多学者都对板料塑性成形新技术进行了大量的研究,从无模多点成形和数字化渐进成形到喷丸成形、爆炸成形、激光热应力成形和激光冲击成形等,并取得了一定的成果。

2.1 无模多点成形无模多点成形是利用高度可调节的数控液压加载单元(基本群体)形成离散曲面,来替代传统模具进行三维曲面成形的方法,是一种多点压延加工技术。

此法特别适合于多品种小批量生产,体现了敏捷制造的理念。

目前已在高速列车流线型车头制作、船舶外板成形、建筑内外饰板成形及医学工程等领域,得到广泛应用。

与传统模具成形方法相比,其主要区别就是他具有“柔性”,可以在成形前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态,从而改变被成形件的变形路径及受力状态,以达到不同的成形效果。

图2-1 为传统模具成形与多点成形的比较。

图 2-2 为多点模具成形的过程。

图 2-1 模具成形与多点成形的比较图 2-2 多点模具成形过程20 世纪 70 年代,日本造船界开始研究多点成形压力机,并成功应用于船体外板的曲面成形。

此后许多学者为开发多点成形技术进行了大量的探讨与研究,制作了不同的样机,但大多只能进行变形量较小的整体变形。

吉林大学李明哲等人对无模多点成形技术进行了较为系统的研究,已自主设计并制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备,2002 年底,李教授组建了产学研实体:长春瑞光科技有限公司。

中山市低碳发展技术目录(2017年版)

中山市低碳发展技术目录(2017年版)
可实现50%左右的节电率。
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真空节能玻璃技术
家电、建筑、太阳能利用等领域
真空节能玻璃采用保温瓶原理,由两层玻璃中抽真空,两片玻璃之间布放细小支撑物,四周用低熔点玻璃粉熔封而成。通过抽气孔抽制成10-2帕以上高真空腔体,基本上消除了玻璃间气体对流及导热传热,其保温性、密封性和耐久性优良。
真空节能玻璃技术节能指标比中空玻璃提高3倍以上,传热系数≤0.9瓦每平米每开W/(m2•K),且使用寿命长,是目前节能效果最好的玻璃。
可在变频器基础上节电10%。
4
变频器调速节能技术
纺织化纤、冶金、电梯、建材、电力、市政、食品饮料和烟草、塑胶、机床、造纸印刷、起重机械等领域
变频器调速节能技术基于转子磁场定向的真正无速度传感器矢量控制技术,通过过载能力和精度控制,研发选取可以测试和校准输出电流与转矩的交流电力测功机系统,为产品性能提高提供保障。同时加强高温老化试验,加强散热处理,为产品的稳定可靠提供了保障。
与异步电机加齿轮箱系统相比,系统节能30%-80%以上;与工业精密铣床对比,系统节能30%以上;与传统电机系统相比还可节约钢材50%左右,节约100%硅钢片,节约铜材50%。
3
变频优化控制系统节能技术
机械设备、电力、冶金等行业已安装变频装置的风机、水泵系统
变频优化控制系统节能技术根据计算机模糊控制理论,自动检测并计算系统负荷量的大小,根据负载变化情况实时调整变频器、电机、负载的运行曲线,使三者始终在最佳状态下运行,对原系统进行精细的优化控制,确保在满足系统需求的前提下大幅度的提升系统效率,达到最佳节电效果。
20
热泵的双级增焓提效技术
民用及商用热水器、制热需求场所
热泵的双级增焓提效技术通过采用双级增焓转子式压缩机技术,结合变频控制技术、能效比自动优化技术等,通过两次压缩,减小每一级的压比,增加二级的冷媒吸气量,提高低温环境下的制热能力和高温环境下的制冷能力,从而解决低温制热能力差、高温制冷能效低的问题。

数字化无模铸造精密成型技术

数字化无模铸造精密成型技术

四、无模铸造工艺流程
无模铸造工艺是一个包含CAD/CAM、数控、材料、喷射、工艺参数设置及 后处理的集成制造过程,可概括为以下几个过程: (1)前处理过程:首先规划和设计铸型,即确定工艺参数、选取最优加工方向、 设计浇注系统等,将产品/零件的CAD模型转换成铸型的CAD模型。然后由铸 型CAD数据得到分层截面轮廓数据,再以层面信息产生控制信息。 (2)造型过程:原砂存储及铺砂机构将原砂均匀铺撒在砂箱表面并由压滚压实, 喷射装置将树脂和固化剂喷射在每一层铺好压实的型砂上,粘结剂与催化剂 发生胶联反应,粘接剂和催化剂共同作用的地方型砂被固化在一起,其他地 方型砂仍为颗粒态干砂。固化完一层后再粘接下一层,所有层面粘接完之后 就可以得到一个三维实体铸型。 (3)后处理过程:清理出铸型中间未固化的干砂就可以得到一个有一定壁厚的铸 型,在砂型的内表面涂敷或浸渍涂料。

约叁拾万元左右
专业技能要求普通, 专业技能要Fra bibliotek普通,培训一周即可进行操作
专业技能要求高, 专业技能要求高,一般有一定工作经验才能独立工作
工艺 和 制造 特性
1、无需模具,铸型一次成形。 、无需模具,铸型一次成形。 2、可实现一体化造型,减少设计约束和机加工量, 、可实现一体化造型,减少设计约束和机加工量, 铸件尺寸精度易控制。 铸件尺寸精度易控制。 3、型、芯同时成型,提高定位精度。 芯同时成型,提高定位精度。 、 4、无需拔模斜度,减轻铸件重量。 、无需拔模斜度,减轻铸件重量。 5、可以制作任意形状的铸件,尤其是制作复杂以 、可以制作任意形状的铸件, 及含有自由曲面的铸件,而且精度高。 及含有自由曲面的铸件,而且精度高。 6、完美体现设计者意图,提高发动机的效率。 、完美体现设计者意图,提高发动机的效率。 7、设计有问题修改三维图即可重新制作。 、设计有问题修改三维图即可重新制作。
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工程技术学院锻压工艺及模具设计课程报告学院(系)机械工程系专业班级模具设计与制造61002 班学生姓名余伟序号24指导教师江山日期2012-5-29目录一、背景综述目前数字化无模铸造精密成型技术的现状和未来发展趋势 (2)二、具体分析1.题目及分析1.1无模铸型快速制造技术的工作原理及特点 (3)2. 设计过程2.1用无模铸型快速制造技术制造铸造模具的方法 (6)2.2用无模铸型快速制造技术制造铸造模具操作的注意事项 (8)2.3用无模铸型快速制造技术制造的铸型和模具实例 (9)3.心得体会数字化无模铸造精密成型技术铸造有着数千年的历史,干将莫邪铸钟娘娘的传说里都有着对铸造工艺的描述;去年热映的电影《钢的琴》里那架钢琴的琴体也是由铁水铸成。

在几千年历史河水的冲刷中,铸造工艺几乎从未被改变过。

以应用最广泛的砂型铸造为例,先根据图样做出木模,再放入砂箱填型做出砂型,后将熔化的金属浇灌入砂型空腔,冷却凝固获得铸件。

从祖辈手中的烟袋锅子,到现代汽车的发动机缸体,铸件几乎都是出自这种工艺。

整个过程环节较多,需预留工艺补正量,并且尺寸精度差,人为影响因素很大,因为大部分都是以二维图纸为基础进行设计制造。

随着汽车机床等现今制造业技术的高速进步,以及核电航空航天国防军工等重大装备和重大工程的实施,铸造产品发展的趋势要求更好的综合性能,更高的精度,更少的余量,更好的表面质量,更复杂的结构。

同时,节能降耗减少污染也是现代制造业的迫切要求。

然而,我国机械制造业自主创新能力的增强受铸造业发展的影响较大,因为机械设备的大部分零件毛坯都是通过铸造生产出来,所以铸件质量的好坏以及生产的快慢,都将直接影响到机械制造业的自主创新和技术发展,而影响铸造业发展的重要因素又是现行铸造模具的制造速度太慢、制造质量较差。

所以,人们都在寻求更快更好的模具制造方法,如:用数控中心加工的方法,它能比较快比较准确的将模具加工出来,当然也需经过打磨修整,但价格比较贵,而且对那些复杂的模具也很难达到要求,有它的局限性。

还有一些快速成形的方法制作模具,主要有:光敏树脂的激光快速成形、塑料数字喷射/挤压快速成形、激光切割贴纸快速成形、消失蜡熔模铸造快速成形技术等,这些方法大多只能提供小件,而且运行成本很高。

为此,我们用无模铸型快速制造技术来制造铸造模具,用数字技术实现铸造模具快速、准确的制造,并能有效降低铸造模具的制造成本等。

2015年中国的铸件总产量将达到5000万吨以上,年产值达到7500亿元以上,数字化无模铸造技术及装备将在汽车模具机床工程机械航空航天等领域应用前景广阔。

铸造生产中,砂型铸造应用最广泛,世界上大约80%的铸件都采用木模金属模等进行砂型铸造。

目前,我国有3万多家的铸造企业,2011年我国铸件年产量超过了4000万吨,消耗了大量木材和金属。

2012年我国数字化无模铸造精密成形机预计推广应用30台,亚洲欧洲亦有橄榄枝抛来,这种装备可在两天内制作出以前需要1-2个月才能完成的砂型,在单件小批量铸件及铸造模具开发生产中彻底将铸造工艺中的木模抛弃,在铸造行业中推广应用,将会节约大量木材和金属,挽救成千上万棵树。

反观传统铸造工艺,为了达到要求,木模金属模等的制作过程耗时耗力,动辄以月为单位的开发周期,拖了制造后腿。

在提高产品开发效率和降低能耗的呼声中,铸造工艺应无模化柔性化数字化精密化绿色化和智能化。

2008年,数字化无模铸造技术的发明者单忠德收到中国一汽的一个铸件图纸,对方希望能够采用数字化无模铸造技术进行砂型制造的测试,表示如果能在两天后的周一,依据图纸制出该铸件的合格砂型,中国一汽将启动购置设备谈判。

两天后?按照传统铸造工艺,通常需要30-45天甚至更长时间!结果是,周一单忠德带领的研发团队把砂型摆在了谈判客户面前。

单忠德及其团队开发的数字化无模铸造精密成形技术及装备,直接从砂型加工入手。

技术人员所需要做的很简单,先用电脑将所需铸件的三维CAD模型做出来,自动规划路径后输入到无模铸造精密成形机,然后,就等着看刀头的机器舞吧。

刀头会按照程序设定的轨迹移动,或上或下,或左或右,或浅或深这是一种精密机械独有的运动美感。

经过一番切削后,一个完美的砂型得以呈现。

这个过程,最快只需要几个小时,这点时间比起动辄以月为单位的开发周期,几乎可以忽略不计。

看过数控机床的刀头上下翻飞雕琢一个金属件的朋友,也许会在无模铸造精密成形机前体味到异曲同工之妙。

但你所不知道的是,由于是对型砂直接切削加工,因此存在着复杂薄壁砂型加工易出现坍塌且表面粗糙高速旋转的刀具加工砂型易磨损或崩刃,加工的废砂如何及时清除及刀具冷却等诸多问题。

单忠德举例说,型砂质地粗糙,高速旋转的刀具与坚硬的型砂颗粒碰撞,普通刀头岂有不坏不崩之理?所以无模成形系列技术中,有一项就是专门的长寿命刀具研制。

再有,切削型砂不可能用切削液给刀头降温,而产生粉尘又该如何处置?他们想到了在刀头周围创造出一个正负压环境,这样既解决了降温问题,又不至于让刀头起舞时黄沙滚滚。

该项目创新提出铸型数控加工方法复杂薄壁件砂型配方刀具冷却和废砂排除一体化方法金属件自适应铸型制造及铸型坎合组装方法,创新地开发出具有自主知识产权的长寿命高速砂型加工刀具固化砂型加工工艺参数的专用高速高效开放式数控系统和数据接口管理软件刀具冷却和废砂排除一体化系统和系列化的无模铸造精密成形机。

由于三维CAD模型直接驱动铸型制造,抛弃了传统的木模或金属模等模具,大大缩短了铸造流程,并实现了铸造行业的数字化,因此数字化无模铸造精密成形技术被称作是铸造技术的革命。

技术革命的效果就是,加工费用仅为有模方法的1/10左右,开发时间缩短了50%-80%,相应地制造成本降低了30%-50%。

如果你是一个铸造行业的从业人员,你应该可以体会到,不仅享受到时间节省和成本降低,重要的是使用该技术抢占了市场先机,由此所带来的收获更让人心潮澎湃。

如果你是一个铸造行业的从业人员,你还会注意到,型芯数字化加工,取消了拔模斜度,提高了零件的成形精度,同时减少了设计中的加工余量;型芯柔性化的设计和灵活多样组合,为设计和制造提供了充分自由度;另外,多种类激冷效果各异的型砂可构造自适应复合砂型。

如果在铸件开发及小批量生产中应用数字化无模铸造成形技术,将减少大量木材和金属的消耗,挽救成千上万棵树,成片的森林。

同时,由于减少拔模斜度和加工余量,每吨铸件可平均减重3%,还将会节约大量金属和煤电,利于行业节能减排。

截止到2011年年底,单忠德团队先后在北京吉林长春山东烟台河南洛阳江苏常州和广西玉林等建立了7个数字化无模铸造精密成形技术与装备的应用示范基地。

中国一汽中国一拖广西玉柴等企业已经采用该方法及装备,成功完成了轮毂齿轮壳体变速箱体进排气管发动机缸体等复杂铸件的开发,产生经济效益上亿元。

1.1 数字化无模铸型快速制造技术的工作原理及特点数字化无模铸造精密成型技术,简称无模铸造技术,是计算机、自动控制、新材料、铸造等技术的集成和原始创新:由三维CAD模型直接驱动铸型制造,不需要模具缩短了铸造流程,实现了数字化铸造、快速制造。

《见图1》技术流程图《图1》同传统铸型制造技术相比,无模铸造具有无可比拟的优越性,它不仅使铸造过程高度自动化、敏捷化,降低工人劳动强度,而且在技术上突破了传统工艺的许多障碍,使设计、制造的约束条件大大减少。

具体表现在以下方面:1) 造型时间短利用传统的方法制造铸型必须先加工模样,无论是普通加工还是数控加工,模样的制造周期都比较长。

对于大中型铸件来说,铸型的制造周期一般以月为单位计算。

由于采用计算机自动处理,无模铸造工艺的信息处理过程一般只需花费几个小时至几十个小时。

所以从制造时间上来看,该工艺具有传统造型方法无法比拟的优越性。

2) 制造成本低无模铸造工艺的自动化程度高,其设备一次性投资较大,其它生产条件如原砂、树脂等原材料的准备过程与传统的自硬树脂砂造型工艺相同。

然而又由于它造型无需模样,对于一些大型、复杂铸件,模具的成本又较高,所以其收益是明显的.3) 一体化制造由于传统造型需要起模,因此一般要求沿铸件最大截面处(分型面)将其分开,也就是采用分型造型。

这样往往限制了铸件设计的自由度,某些表面和内腔复杂的铸型不得不采用多个分型面,使造型、合箱装配过程的难度大大增加,分型造型使铸件产生。

“飞边”,导致机加工量增大。

无模铸造工艺采用离散/堆积成形原理,没有起模过程,所以分型面的设计并不是主要障碍。

分型面的设计甚至可以根据需要不设置在铸件的最大截面处,而是设在铸件的非关键部位,对于某些铸件,完全可以采用一体化制造方法,即上下型同时成形。

一体化造型最显著的优点是省去了合箱装配的定位过程,减少了设计约束和机加工量,使铸件的尺寸精度更容易控制。

4) 型、芯同时成形传统工艺出于起模的考虑,型腔内部一些结构设计成芯,型、芯分开制造,然后再将二者装配起来,装配过程需要准确的定位,还必须考虑芯子的稳定性。

无模铸造工艺制造的铸型,型和芯是同时堆积而成,无需装配,位置精度更易保证。

5) 易于制造含自由曲面的铸型传统工艺中,采用普通加工方法制造模样的精度难以保证;数控加工编程复杂,另外涉及刀具干涉等问题。

所以传统工艺不适合制造含自由曲面或曲线的铸件。

而基于离散/堆积成形原理的无模铸造工艺,不存在成形的几何约束,因而能够很容易地实现任意复杂形状的造型。

6) 造型材料廉价易得无模铸造工艺所使用的造型材料是普通的铸造用砂,价格低廉,来源广泛;而粘结剂和催化剂也是非常普通的化学材料,成本不高。

同时数字化无模铸造精密成型技术是一种全新的复杂金属件快速制造方法,能够实现复杂金属件制造的柔性化、数字化、精密化、绿色化、智能化,是铸造技术的革命。

不需要木模及模具,缩短了铸造流程,实现了传统铸造行业的数字化制造,特别适合于复杂零部件的快速制造,在节约铸造材料、缩短工艺流程、减少铸造废弃物、提升铸造质量、降低铸件能耗等方面具有显著特色和优势,改变了几千年来铸造需要模具的状况。

与传统有模铸件制造相比,数字化无模铸造加工费用仅为有模方法的1/10左右,开发时间缩短50%-80%,制造成本降低30%-50%。

见《图2,3》《图2》《图3》将无模铸型快速制造技术应用于铸造模具制造,大大简化铸造模具的制造工艺,缩短制造周期,提高了模具的尺寸精度,降低模具的制造成本。

对铸造业以及整个机械制造业的技术创新和飞速发展起着极其深远的影响。

2.1 用无模铸型快速制造技术制造铸造模具的方法我们在用无模铸型快速制造技术制造铸造模具时主要用下列方法:(1)单件、小批量、个性化金属零件的制造单件、小批量、个性化金属零件不用制造模具,可用无模铸型快速制造装备直接做出它们的毛坯铸型,浇注相应的金属液,即可得到零件毛坯,加工后便可。

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