一、我国铸造覆膜砂的生产、应用与展望(论文文献综述)
樊自田,杨力,唐世艳[1](2022)在《增材制造技术在铸造中的应用》文中研究指明增材制造技术在铸造中的应用是增材制造技术应用的主要领域之一。它可在无模具条件下直接制备铸造型(芯)、快速浇注复杂铸件。将增材制造与传统铸造技术相结合,打破了传统铸造工艺束缚,提高了铸造柔性,改善了铸造环境;可实现零件"自由铸造",极大减少加工工序,缩短制造周期。本文概述了增材制造技术的基本原理及其国内外发展概况,重点介绍了几种主要的适用于铸造领域的增材制造技术发展现状,包括喷射粘结成形、激光选区烧结成形、光固化成形、分层挤出成形等,最后展望了未来增材制造技术在铸造领域中的发展方向。
蔺士鑫[2](2021)在《某铸造厂覆膜砂生产线的设计及优化》文中研究说明我国是一个铸造大国,随着时代的发展,绿色可持续发展成为当前发展的趋势。在铸造业升级转型过程中,中小型铸造企业存在的问题尤为突出,并面临顾客需求多样化、人工成本高、环保问题突出的多方面压力,中小型企业迫切需要摆脱粗放式的生产方式,力求建设一条长期有效的、工业化水平较高的、具有一定柔性的现代化生产线。论文以河北省晋州市某中型铸造厂覆膜砂生产车间为研究对象,首先概述了该铸造厂的生产现状,分析覆膜砂铸造的生产流程,划分生产结构并指出当前存在的问题;其次收集生产线的原始资料,通过系统布局设计SLP(Systematic Layout Planning)得到生产线设施布置的初始方案;然后利用物料搬运系统设计SHA(System Handling Analysis)确定生产线物料搬运路线及搬运设备,并结合实际条件的制约,调整布置方案;接着从多角度出发,用模糊层次分析法FAHP(Fuzzy Analytic Hierarchy Process)对初始布置方案和调整方案进行择优评价;最后依据择优布置方案和搬运方案建立Witness仿真模型,验证方案的合理性并进行调整。论文对该铸造厂覆膜砂铸造生产线的实际设计过程有一定的参考价值,仿真软件的应用使方案更贴近实际,也为中小型铸造企业生产线的改造及优化提供参考。
郎晨智[3](2021)在《基于增材制造技术的离心泵体数字化制造工艺研究》文中进行了进一步梳理选择性激光烧结技术作为一种典型的增材制造手段,具有材料利用率高、工艺流程短、造型随意等特点,将该技术和传统砂型铸造结合有助于突破传统铸造局限,推进其向数字化、智能化、绿色铸造的方向发展。本文以某型号的泵体零件为例,探讨了选择性激光烧结技术在复杂薄壁零件快速制造方面的应用。研究主要包括以下几个方面:(1)分析零件结构,设计泵体铸造工艺,并利用有限元软件ProCAST对设计的方案进行模拟分析,验证方案合理性。(2)分析传统翻模铸造工艺的局限性,结合增材制造技术高柔性和造型任意的特点,进行泵体砂型结构优化:通过轮廓切除、砂型镂空、支撑设计等手段实现了砂型轻量化,材料节约率达到76.2%;通过砂型一体化设计,避免分块翻制后因拼接带来的各类铸造缺陷;通过随型气道设计,保证排气通畅。(3)分析覆膜粉体材料烧结机理,研究激光功率、扫描速度、砂面温度对烧结线条的影响,激光功率越大,扫描速度越小、砂面温度越高,烧结线条的宽度和深度就越大,且激光功率对线条烧结的影响更加显着。通过研究激光功率、扫描速度、填充间隙、打印层厚对烧结试样性能的影响,发现功率越高,速度越慢,间隙越小,层厚越薄,试样的烧结越严重,其抗拉强度经历先增加后降低的过程,表明能量输入过高会导致树脂碳化,破坏连接效果,砂型次级烧结随着烧结能量密度的增加而逐渐加重。(4)分析砂型后处理固化机理,研究保温时间和温度对砂型最终力学性能的影响,通过观察不同气体氛围下对试样抗拉强度的影响,发现适量的水汽和甲醛有助于促进树脂进一步反应,提高砂型力学性能。提出使用有机溶剂淋喷的方式进行后处理工艺改进,结果发现使用酒精和异丙醇可以提高树脂的流动性,结果在砂砾之间形成更大规模的树脂颈,砂型抗拉强度得到明显提升。(5)分析两类无机粘结剂的作用机理,通过填料、固化剂、改性剂、膨胀剂等方面对粘结剂进行改性,使用改性粘结剂能实现破碎砂型修复。(6)参考以上优化后工艺进行砂型制造、后处理强化及修复,通过三维对比检查砂型尺寸合格,最后经过浇注,获得表面质量良好、尺寸合格的泵体零件,验证了技术路线的可行性。
童强[4](2021)在《铸造用覆膜粉体光纤激光烧结/失效复合增材制造工艺及装备研究》文中提出选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是一种基于粉床的激光增材制造技术,其具有材料利用率高、工艺流程短、可制成复杂形状零件等显着优势,近年来在砂型激光增材制造领域得到广泛应用。随着我国铸造行业的不断升级、提效,铸件尺寸不断增大,常规SLS技术在加工幅面、效率、强度等方面难以满足行业需求。本文为突破常规SLS法中低激光功率、窄线宽扫描导致的加工效率低的瓶颈,并合理地平衡制件精度与制件初强度,着重研究基于覆膜粉体的光纤激光烧结/失效复合(Fiber Laser Sintering and Invalidating Compound,FLSIC)的增材制造方法及其配套装备、成形工艺及材料,并与传统铸造技术相结合,进行工程应用实例的验证。研究内容及结果如下:提出以功率更高、稳定性更强、寿命更长的500 W光纤激光器取代常规SLS成形系统的100 W二氧化碳激光器烧结成形热塑性酚醛树脂覆膜材料的新思路,并依此提出了大光斑宽线填充高效率烧结扫描截面(高效率粘接)与小光斑高精度失效扫描轮廓(高精度切割)复合的增材制造方法FLSIC。该方法在提升制件效率的同时,获得较高的制件初强度,并且可有效消除次级烧结体对制件精度的不良影响,保障制件尺寸精度。扩展了激光增材制造方法,尤其对于大尺寸复杂结构砂型砂芯的高效制备具有重要的理论意义和实用价值。围绕FLSIC方法并研制出了大幅面系列化成形装备。以高功率光纤激光器和移动式低成本后聚焦振镜为核心,采用分区拼接扫描技术实现高效变光斑大幅面加工,合理地平衡了装备的加工效率、加工幅面以及设计/制造/维护成本。采用低成本大行程XY皮带模组与光栅尺反馈的高精度小行程平移台的主从运动组合,有效保障了移动式振镜的高速精确定位,消除了皮带模组在高速定点运动时的跟随误差,实现了低成本大幅面高速高精度定位。装备兼容了 FLSIC和SLS成形方法,软硬件均自主研发,全部采用国产元器件。在长期运行过程中验证了装备的稳定性和可靠性,满足基础工艺实验及工程应用的需求。以覆膜宝珠砂为材料、以光纤激光为光源研究了 FLSIC成形新工艺,并与SLS法成形件进行对比。结果证实,采用离焦大光斑激光代替常规SLS聚焦小光斑激光进行烧结成形,可实现更高功率、更宽填充线间距扫描烧结。结果还表明,先采用大光斑激光以高制件强度对应的激光能量密度进行截面内部填充烧结(高效高强度粘接),再采用高激光能量密度的小光斑进行截面轮廓失效扫描(高精度切割),可实现高制件初强度的同时割离次级烧结体,从而解决了 SLS方法中激光高能量密度烧结获得较高初强度时带来较大的次级烧结区影响制件精度的问题。为解决砂型打印常用覆膜硅砂对FLSIC工艺所用的光纤激光吸收率低、成形性差的问题,提出采用掺入石墨烯的方法对原材料进行改性。研究了改性材料的制备工艺及其在光纤激光作用下的成形性能,结果表明,石墨烯的添加在提高覆膜硅砂对光纤激光吸收能力的同时,保证了砂型打印件的强度和精度,且当石墨烯占硅砂质量的0.1%时,其成形效率、成形强度最佳。最后,通过制造出质量合格的中等尺寸泵壳铸件,证明了该材料在铸造砂型打印中应用的可行性,为大型砂型的FLSIC成形提供了低成本高性能的基础材料。研制出一种可用于激光增材制造的新型保温轻质覆膜粉末。该覆膜材料以粉煤灰中提取的漂珠作为基体材料,以酚醛树脂热法覆膜制得复合粉末。研究了覆膜漂珠的制备工艺以及FLSIC成形工艺,分析了树脂含量对制件的强度、导热系数、精度和比强度的影响。结果表明FP20材料FLSIC制件的导热系数、体积密度及抗弯强度指标均满足铸造保温冒口套要求。该研究在拓展技术应用范围的同时又实现了废弃污染物的再利用,为铸造行业的复杂结构保温冒口的制造提供了基础材料。
蔡鹏[5](2020)在《磷酸盐无机覆膜砂研究》文中研究指明磷酸盐无机粘结剂具备良好的溃散性和低污染性,是一种具有潜力的铸造造型材料。对目前的无机粘结剂应用中存在型砂流动性差的问题,通过将无机磷酸盐粘结剂预制为干态覆膜砂。研制出一种干燥具有很好流动性的覆膜砂。替代有机覆膜砂,具备低发气量和浇铸成型时不会产生污染的磷酸盐无机覆膜砂。对冷冻、干燥等覆膜砂预处理过程的工艺参数进行优化。确定冷法覆膜砂中合适的液氮加入量、液氮干燥方式和设计相配合的设备,以保证冷法覆膜砂能在工业条件下加热固化成型。确定热法覆膜砂干燥时间、干燥温度,以保证热法覆膜砂能有较长的使用时间和固化后有媲美有机覆膜砂的强度。热法覆膜砂成型时加入的辅料为保证覆膜砂快速、完整的成型,并且在低湿度环境下有较长的保存时间。最后,通过磷酸盐覆膜砂的断口形貌和粘结桥组分的分析鉴定,对覆膜和硬化工艺机理做出一定的分析和总结。实验表明,偶联剂会促进磷酸盐粘结剂的脱水反应,使覆膜砂试样形成更多的粘结桥,但偶联剂呈碱性,在加入后改变覆膜砂体系的酸碱性,过量的加入会导致磷酸盐粘结剂失去固化能力。偶联剂也会影响固化后试样的保存,一定程度上减缓覆膜砂的吸潮,使覆膜砂试样在低湿度环境下保存时间更长。通入压缩空气可以辅助脱水使覆膜砂快速固化,会加速覆膜砂试样的固化速度。通入压缩空气辅助固化可得到较高即时强度的试样。试样低温保存会一定程度上降低无机磷酸盐覆膜砂的发气量。在对不同的覆膜砂工艺进行实验时,冷法覆膜砂具有成型强度高,但预制、射砂过程不易控制的缺点。热法覆膜砂预制过程简易,成型过程通入高压水蒸气过程不易控制。无机磷酸盐覆膜砂通过水合物的分解的水使覆膜砂润湿,进一步加热使覆膜砂固化。通过电镜观察工艺调整后,各组分均匀覆膜在砂子表面。通过固化后元素的分布,可以看出预制过程添加物所达到的效果。
张超[6](2019)在《铝合金实型铸造充型过程研究》文中研究指明实型铸造具有铸件表面质量优异、尺寸精度高、生产效率高等优点,因此被广泛应用到汽车模具生产中。但由于型腔内白模的存在,金属液充型过程变为一个复杂的传热、传质过程,铸件易出现夹渣、气孔等缺陷。充分了解铝合金充型过程对实型铸造工艺参数确定和铸件的质量改进具有重要意义。本文以ZL101A为研究对象,探究不同工艺参数对铝合金实型铸造充型过程的影响。本文通过高速摄影法和单因素法研究顶注、底注和侧注三种浇注方式以及浇注温度、铸件厚度、白模密度、振动频率四种工艺参数对铝合金充型过程的影响;利用传统呋喃树脂砂工艺做对照试验;对不同工艺参数下铝合金充型后的速度和形态进行分析。1)在实型铸造工艺中,利用单因素法研究工艺参数对充型速度的影响,试验结果表明:当浇注温度从705℃升高到785℃时,铝合金液的充型速度先升高后降低,当浇注温度为745℃时,铝合金液充型速度最快。铸件厚度从4mm增加到20mm时,充型速度逐渐加快。白模密度从12kg/m3增加到21kg/m3时,充型速度逐渐减小。振动频率从0Hz增大到30Hz时,充型速度逐渐加快。2)在顶注式浇注系统实型铸造工艺中,研究了浇注温度、铸件厚度、白模密度、振动频率对铝合金液充型形态的影响,结果表明:白模密度对铝合金液充型形态影响最大,白模密度从21kg/m3减小到12kg/m3时,铝合金充型前沿在垂直于重力方向上充型距离逐渐变短,铝合金液与型腔底部接触时充型形态不稳定,白模热解产物易包裹到铝合金液中。3)在底注式浇注系统实型铸造工艺中,研究了浇注温度、铸件厚度、白模密度、振动频率对铝合金液充型形态的影响,结果表明:振动频率对铝合金液充型形态影响最大,振动频率从0Hz增大到30Hz时,铝合金液充型前沿以锯齿状向前充型,白模热解产物易包裹到铝合金液中。4)在侧注式单内浇道浇注系统实型铸造工艺中,铝合金液以抛物线状向前充型,铝合金液与型腔底部撞击时,充型形态不稳定,铝合金液易氧化、易包裹白模热解产物。在侧注式双内浇道浇注系统实型铸造工艺中,上侧内浇口优先于下侧内浇口充型型腔,上下两股铝合金液汇聚时,白模热解产物易包裹到铝合金液中。
付玉[7](2019)在《ZE41镁合金薄壁铸件集成计算及制备工艺研究》文中研究说明镁合金作为轻质的金属结构材料,以其密度低、比强度高、比刚度高等优点,被誉为“21世纪绿色工程材料”。采用镁合金零部件是实现汽车、飞机轻量化的有效途径之一。目前,大型复杂结构薄壁镁合金铸件已应用于飞机发动机的部件中,因其轻质高强的优点,可减轻发动机重量、增加推重比。然而,针对薄壁镁合金铸件的制备仍存在一些问题,主要为:(1)复杂薄壁镁合金铸件的充型问题,要求镁合金具有良好的流动性;(2)薄壁镁合金铸件的力学性能常因组织和缺陷问题不能满足服役要求,较低的耐腐蚀性限制其应用;(3)复杂结构砂型芯的制备周期长,砂型芯的尺寸精确度难控制;(4)薄壁铸件铸造工艺与热处理工艺的优化过程复杂、周期长、成本高。自2012年以来,“材料基因工程”思想逐步运用到镁合金及其部件的研发中。其中,集成计算材料工程旨在把计算材料科学的工具、材料成形过程模拟软件集成为整体系统,对材料成分、加工过程和产品性能进行快速预测和优化,逐渐从“传统设计”模式向“预测设计”模式变革。因此,采用高效的研发模式制备出质量良好、满足服役条件的复杂薄壁镁合金铸件是推动镁合金应用的迫切需求。本文采用理论分析、数值模拟、实验测试三大手段。针对飞机发动机附件机匣铸件,以ZE41镁合金为研究对象,研究微量的合金化元素Ca和Sr对其微观组织、流动性和力学性能的影响。探究热处理工艺对ZE41-Ca-Sr合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。建立“热处理工艺/成分—组织/力学性能”神经网络模型和回归分析模型,实现对热处理态ZE41镁合金微观组织和力学性能的预测。通过模拟镁合金机匣铸件的充型过程、凝固过程和缺陷分布,优化机匣铸件的浇注系统。通过将编写脚本语言与仿真软件的命令行操作相结合,构建镁合金“工艺—组织—性能”集成计算平台。采用构建的集成计算平台,实现基于力学性能预测的铸造工艺和热处理工艺优化。基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型方法制备复杂结构砂型芯,根据优化的镁合金成分、铸造工艺和热处理工艺,铸造获得内外品质良好,力学性能满足服役要求(抗拉强度≥200MPa,屈服强度≥135MPa,延伸率≥2%)的镁合金机匣铸件。具体内容如下:(1)研究微量的合金化元素Ca和Sr对ZE41镁合金微观组织、流动性和力学性能的影响规律。结果表明:向ZE41镁合金中加入0.2wt.%Ca,铸态合金平均晶粒尺寸由48.4μm减小至36.7μm,同心三螺旋线流动长度由101mm增加到157mm。然而,对于力学性能的提高有限。在此基础上,研究微量的Sr对ZE41-0.2Ca合金微观组织、流动性和力学性能的影响。研究发现:向ZE41-0.2Ca合金中加入0.2 wt.%Sr,铸态合金晶粒尺寸由36.7μm减小至31.3μm,同心三螺旋线流动长度由157mm增加到225mm。流动性提高的主要原因为:Ca、Sr细化了 ZE41镁合金的晶粒组织,提高了凝固前沿枝晶尖端搭接形成骨架的临界固相分数,推迟“枝晶搭接点”,与Ca对熔体的抗氧化性共同作用改善了合金的流动性。此外,铸态ZE41-0.2Ca-0.2Sr合金表现出最优的力学性能。(2)ZE41-0.2Ca-ySr(y=0,0.1,0.2,0.4 wt.%)合金在325℃温度下进行时效处理。合金表现出较好的时效硬化能力,微量的Ca和Sr元素加速了 ZE41镁合金初始时效硬化过程的动力学,并延缓了过时效阶段的动力学。峰时效态合金主要由α-Mg相、T-相和Mg51 Zn20相组成,晶间有少量的Mg2Ca相,晶粒内部存在Zn-Zr颗粒相。峰时效态合金中,基体弥散析出大量的棒状,β’1沉淀相和盘状β’2沉淀相,由于峰时效态ZE41-0.2Ca-0.2Sr合金析出的β’1沉淀相对位错起到有效的钉扎作用,故具有较高的抗拉强度和屈服强度。通过电化学测试、失重测试、析氢测试以及腐蚀形貌分析,可知:微量的Ca和Sr能提高ZE41镁合金的耐腐蚀性能,峰时效态ZE41-0.2Ca-0.2Sr合金的耐腐蚀性能最优,主要归因于第二相的腐蚀阻挡作用大于电偶腐蚀效应。(3)基于热处理组织与力学性能的实验数据,以Ca含量、Sr含量、时效温度和时效时间为输入变量,以晶粒尺寸、抗拉强度、延伸率和显微硬度为输出变量,建立了 BP神经网络模型。通过优化隐含层节点数,获得最佳性能的BP神经网络模型。采用回归分析方法建立“热处理工艺/成分—组织/力学性能”回归分析模型,该模型为多准则优化程序提供了数学模型。采用多准则优化程序获得了当抗拉强度最大和晶粒尺寸最小时所对应的合金化元素含量和热处理工艺。(4)通过模拟机匣铸件的充型过程、凝固过程和缩孔分布,优化设计了机匣铸件的缝隙式浇注系统。通过将编写脚本语言与仿真软件的命令行操作相结合,构建了镁合金“工艺—组织—性能”模拟的集成计算平台,实现了从CAD模型数据输入到“工艺—组织—性能”模拟的全流程仿真计算。其中,“铸造工艺—组织”模拟依托ProCAST的前处理、求解和后处理模块实现。铸造过程的“组织—性能”模块依托MATLAB实现。此外,采用集成计算平台,批处理调用MATLAB软件,根据“热处理工艺/成分—组织/性能”回归分析模型,优化计算镁合金机匣铸件的组织和力学性能,实现基于力学性能预测的热处理工艺优化。采用轮廓失效的覆膜砂激光快速成型方法制备复杂结构砂型芯,基于优化的合金成分和铸造工艺,最终浇铸获得内外品质良好,力学性能满足服役要求的薄壁镁合金机匣铸件。
张影[8](2019)在《覆膜砂射砂充型过程的实验和数值模拟研究》文中研究表明与传统砂型铸造相比,壳型铸造具有用砂量少、绿色高效、铸件尺寸精度高、生产周期短等优点。覆膜砂壳型铸造工艺通常采用吹射法制壳和制芯,由于目前射砂过程数值模拟技术尚处于初始研究阶段,实际生产中只能通过试错法和经验分析法确定最终制壳(芯)工艺方案,造成了资源浪费,降低了壳型铸造的生产效率。因此,采用数值模拟手段对覆膜砂射砂充型过程进行研究,对优化制壳(芯)工艺,改善壳型(芯)质量和提高生产效率有着十分重要的意义。本文采用实验和数值模拟相结合的方法对覆膜砂射砂充型过程的流动行为进行了较为深入的研究。首先,针对应用于射砂充型过程的三种流动数学模型,即非牛顿流体本构模型、双流体模型和欧拉-拉格朗日模型展开研究,将三种数学模型对同一实验过程进行求解,通过模拟和实验结果对比,分析了三种模型的准确性和合理性。由于欧拉-拉格朗日模型具有计算时间短、可合理预测砂粒体积分数的分布等优点,因此,选择该模型用于本文数值模拟研究。其次,搭建了实验验证平台,通过实验研究了不同射砂工艺参数和模具结构下覆膜砂的充型过程,分析并总结了射砂头高度、排气槽位置和大小、覆膜砂粒度以及射砂压力对覆膜砂流动和充型能力的影响规律。最后,基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法对实验室平台的射砂充型过程进行了数值模拟,结合覆膜砂的速度、压力分布模拟结果研究了排气槽位置和大小、覆膜砂粒度以及射砂压力对覆膜砂流动的影响,模拟结果和实验结果吻合较好。基于CPFD方法对实际工程壳型件的射砂过程进行了研究,分析了砂粒的充型流态并找到了充型困难的部位,模拟结果可以为实际生产中工艺方案的确定和模具结构的优化提供科学指导。
司晨[9](2018)在《激光3D打印用覆膜砂制备及成型工艺研究》文中指出本文基于激光3D打印技术特殊的成形方式与工艺特点,针对激光烧结件初始强度低,在清粉、转移过程中的易断裂或缺损等问题,采用两种热塑性酚醛树脂PF-1904、PFR-1350按1:1比例混合作为粘结剂,对适用于激光3D打印技术的覆膜砂制备工艺以及选区激光烧结工艺做了较为系统地研究。采用70/140目水洗硅砂,经过一系列初步实验,确定了影响覆膜砂性能的主要工艺因素有原砂温度、酚醛树脂含量、加入固化剂时混料温度、加入固化剂后混砂时间等。通过正交试验对覆膜全过程进行分析和优化,结果表明,各工艺参数对覆膜砂性能的影响为:树脂含量>原砂温度>加固化剂时混料温度>加固化剂后混砂时间,获得了最佳覆膜工艺参数组合为:原砂温度180℃、树脂含量3wt.%,加入固化剂时混料温度110℃,加入固化剂后混砂35s,且常温抗拉强度达到3.6MPa,发气量18ml/g,完全能够达到铸造生产要求。此外,在达到技术指标以及强度符合使用要求的前提下,宝珠砂覆膜砂树脂含量仅为2wt.%,且发气量明显降低。与硅砂覆膜砂相比,宝珠砂覆膜砂烧结件的综合性能明显提高,尤其适用于成型复杂细薄零件的铸造用砂型(芯)。本文使用中北大学自主研制的SLS-500点扫描激光快速成型机,采用正交试验方法对覆膜砂选区激光烧结成型工艺参数进行了系统地研究。通过正交试验的极差分析发现,烧结工艺参数对覆膜砂的烧结特性影响程度大小为:激光功率>扫描距离>扫描速度>铺粉层厚,最佳的烧结覆膜砂工艺参数为:激光功率24w,扫描速度1400mm/s,扫描间距0.20mm,铺粉层厚度0.30mm。经实验验证,在此最佳烧结工艺参数下烧结试样的初始常温抗拉强度达到0.62MPa。对烧结件的后处理工艺进行试验研究发现,当保温温度220℃、保温时长15min时,烧结试样常温抗拉强度可以达到3.5MPa以上,能够满足铸造过程的使用要求。
潘锐[10](2017)在《选择性激光烧结用覆膜砂的制备及其性能研究》文中研究说明采用传统工艺制造大尺寸复杂结构砂型(芯)周期长且加工难度大,选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,以下简称SLS)快速成型技术因具有成形速度快、制作精度高、不受零件形状的限制等特点而被广泛应用,它的出现很好地解决了复杂结构砂芯开发过程中成本高、时间长的问题,能够快速、高精度地制造出复杂结构的砂型(芯),为各种复杂薄壁铸件的精密铸造提供了良好的技术方法。但是,目前SLS用覆膜砂,开发较晚,价格昂贵,且制备的覆膜砂具有发气量大、铸件成型性能差等问题,铸造过程中砂型的强度与发气相矛盾,难以达到实际工业要求。因而,设计研发一种性优价廉、高强度低发气的选择性激光烧结用覆膜砂,使烧结的砂芯同时具有高强度与低发气,不仅具有较高的理论价值,而且有利于促进快速成形技术的应用与发展。本文从选择性激光烧结用覆膜砂的主原料种类、配方和粒度组成出发,在对比分析硅砂(SiO2为主)和宝珠砂(Al2O3为主)的性能和微观形貌的基础上,确定选择宝珠砂作为SLS用覆膜砂的主原料;同时通过研究覆膜砂的粒度组成与覆膜砂性能及烧结件的质量之间的关系,并结合导师团队开发产品的实际要求,确定粒度组成以70/140目为主。其次,通过改变覆膜砂的制备工艺参数和成分配比,设计正交实验制备覆膜砂,并对得到的覆膜砂进行性能检测,包括抗拉强度测试、抗弯强度测试、发气量测试、灼烧减量测试、SEM测试、熔点测试等,探讨了各覆膜工艺参数对其性能的影响规律,并分析覆膜砂的混制机理。研究结果表明:随着加入树脂时的温度升高,覆膜砂的抗拉强度和抗弯强度都是先升高后降低,发气量和灼烧减量先升高后降低。随着加入树脂后混砂时间的增加,抗拉强度和抗弯强度先升高后降低,发气量缓慢增加。随着加入乌洛托品时的温度的升高,抗拉强度和抗弯强度先升高后降低,发气量和灼烧减量先轻微降低然后轻微升高而后又降低。随加入乌洛托品后的混砂时间的增加,强度先升高后降低,发气量和灼烧减量几乎没有变化。抗拉强度和抗弯强度随加入硬脂酸钙时间的增加,先升高后降低,发气量和灼烧减量几乎没变化。随着树脂含量的增加,覆膜砂的抗拉强度、抗弯强度、发气量和灼烧减量均随之升高。随着偶联剂含量的增加,强度先升高后降低,发气量和灼烧减量略有增加。随着乌洛托品含量的增加,抗拉强度和抗弯强度先迅速升高后缓慢升高,发气量和灼烧减量也随之缓慢增加。随硬脂酸钙含量的增加,覆膜砂的抗拉强度和抗弯强度随之缓慢升高,发气量和灼烧减量缓慢增加。通过分析各工艺参数、成分含量与覆膜砂性能的关系,得到了最佳覆膜工艺和成分配比。在最佳成分配比和覆膜工艺参数下制备出覆膜砂,随后在快速成形系统下打印某型号发动机缸盖砂芯,浇铸出合格缸盖,验证了制备的覆膜砂的实用性、可行性和优越性。
二、我国铸造覆膜砂的生产、应用与展望(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、我国铸造覆膜砂的生产、应用与展望(论文提纲范文)
(1)增材制造技术在铸造中的应用(论文提纲范文)
1喷射粘结成形技术(3DP) |
1.1 喷射粘结成形砂型(芯) |
1.2 喷射粘结成形陶瓷型(芯) |
2激光选区烧结技术(SLS) |
2.1 激光选区烧结覆膜砂 |
2.2 激光选区烧结成形陶瓷型(芯) |
2.3 激光选区烧结成形熔模 |
3光固化成形技术(SL) |
3.1 光固化成形熔模与模型 |
3.2 光固化直接成形陶瓷型(芯) |
4分层挤出成形(LEF) |
5结束语与展望 |
(2)某铸造厂覆膜砂生产线的设计及优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 本章总结 |
第二章 相关理论概述 |
2.1 设施布置设计 |
2.1.1 系统布置设计(SLP) |
2.2 物料搬运系统分析(SHA) |
2.3 层次分析法和模糊层次分析法 |
2.3.1 层次分析法 |
2.3.2 模糊层次分析法 |
2.4 Witness模拟仿真 |
2.5 本章总结 |
第三章 某铸造厂生产现状及问题分析 |
3.1 铸造厂生产现状 |
3.2 生产结构和问题分析 |
3.2.1 生产结构分析 |
3.2.2 当前问题分析 |
3.3 本章总结 |
第四章 生产线的设计 |
4.1 系统布局设计 |
4.1.1 原始资料的收集及分析 |
4.1.2 作业单位划分 |
4.1.3 物流分析(R分析) |
4.1.4 作业单位间非物流关系分析 |
4.1.5 物流和非物流综合关系分析 |
4.1.6 该铸造厂覆膜砂生产线面积相关图确定 |
4.2 物料搬运系统设计 |
4.2.1 物料分类及移动分析 |
4.2.2 物料搬运方案的选择 |
4.2.3 初始方案的调整 |
4.3 利用模糊层次分析法进行评价 |
4.3.1 建立层次结构模型 |
4.3.2 构建模糊正互补判断矩阵 |
4.3.3 层次单排序及一致性检验 |
4.3.4 层次总排序 |
4.4 本章总结 |
第五章 仿真分析及优化 |
5.1 建立生产线仿真模型 |
5.1.1 建模思路 |
5.1.2 建模元素的构建 |
5.1.3 元素的可视化及详细定义 |
5.2 仿真运行及结果分析 |
5.3 本章总结 |
第六章 结论 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(3)基于增材制造技术的离心泵体数字化制造工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 增材制造技术研究现状 |
1.2.1 国内外增材制造技术研究现状 |
1.2.2 增材制造技术原理概述 |
1.2.3 增材制造技术在铸造上的应用 |
1.3 研究目的及研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 主要研究内容 |
2 泵体铸造工艺设计及有限元模拟仿真 |
2.1 零件分析 |
2.2 铸造方案设计 |
2.3 基于ProCAST的浇注工艺有限元数值仿真 |
2.3.1 有限元技术在铸造模拟中的计算原理 |
2.3.2 泵体铸造工艺模拟仿真 |
2.4 本章小结 |
3 基于增材制造技术优势的砂型优化设计 |
3.1 传统造型的局限性分析 |
3.1.1 传统造型工艺的局限性 |
3.1.2 铸型结构优化的必要性 |
3.2 增材制造砂型优化设计 |
3.2.1 砂型轻量化设计 |
3.2.2 一体化砂芯和随形气道 |
3.5 本章小结 |
4 基于SLS技术的快速制造工艺研究 |
4.1 烧结用覆膜粉砂成型固化机理探究 |
4.1.1 覆膜宝珠砂成分和性能 |
4.1.2 材料固化原理分析 |
4.2 烧结成型原理分析 |
4.3 烧结参数对烧结线条表现的影响 |
4.3.1 激光功率对线条烧结表现的影响 |
4.3.2 激光扫描速度对线条烧结表现的影响 |
4.3.3 砂面温度对线条烧结表现的影响 |
4.4 烧结参数对打印砂型性能的影响 |
4.4.1 主要参数对烧结初强度的影响 |
4.4.2 打印工艺设计 |
4.5 本章小结 |
5 基于SLS技术的砂型后处理固化研究 |
5.1 打印设备和工作原理介绍 |
5.2 砂型后处理强化工艺探索 |
5.2.1 后处理温度和时间对砂型力学性能的影响 |
5.2.2 不同气体氛围对砂型力学性能的影响 |
5.3 常温淋喷对砂型力学性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 砂型修复和零件制造 |
6.1 基于无机粘结剂的砂型修复方法探索 |
6.1.1 磷酸盐无机粘结剂作用原理介绍 |
6.1.2 磷酸盐无机粘结剂的改善 |
6.1.3 碱金属硅酸盐无机粘结剂作用原理介绍 |
6.1.4 碱金属硅酸盐无机粘结剂的改善 |
6.2 砂芯后处理强化实践 |
6.3 砂型修复和尺寸检测 |
6.4 泵体零件制造和质量检测 |
6.4.1 泵体零件制造 |
6.4.2 零件质量检测 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)铸造用覆膜粉体光纤激光烧结/失效复合增材制造工艺及装备研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 增材制造技术概述 |
1.1.2 面向铸造的增材制造技术 |
1.1.3 面向铸造的覆膜粉体激光增材制造技术 |
1.1.4 本文研究意义 |
1.2 相关研究内容研究进展 |
1.2.1 选择性激光烧结装备研究进展 |
1.2.2 选择性激光烧结工艺研究进展 |
1.2.3 选择性激光烧结材料研究进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 光纤激光烧结/失效复合增材制造方法及装备 |
2.1 光纤激光烧结/失效复合增材制造方法 |
2.1.1 FLSIC基本原理 |
2.1.2 FLSIC激光源的选择 |
2.1.3 FLSIC实现过程 |
2.2 光纤激光烧结/失效复合增材制造装备的研制 |
2.2.1 总体方案 |
2.2.2 激光系统研制 |
2.2.3 铺粉系统研制 |
2.2.4 控制系统研制 |
2.2.5 大幅面系列化光纤激光烧结/失效复合增材制造装备 |
2.3 本章小结 |
3 覆膜宝珠砂光纤激光烧结/失效复合增材制造工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验条件 |
3.3 覆膜宝珠砂粉体特性分析 |
3.4 激光作用覆膜宝珠砂成形机制研究 |
3.4.1 激光能量对粉床的作用 |
3.4.2 激光加热覆膜宝珠砂的固化机制 |
3.5 激光烧结覆膜宝珠砂过程的仿真分析 |
3.5.1 有限元模型的建立及网格划分 |
3.5.2 激光热源模型的建立 |
3.5.3 覆膜宝珠砂的热物性计算模型 |
3.5.4 初始值及边界条件 |
3.5.5 基于热像仪测温的模型整定 |
3.5.6 扫描线间距对激光烧结过程温度场影响的模拟分析 |
3.6 覆膜宝珠砂的SLS制件性能研究 |
3.6.1 激光能量密度对覆膜宝珠砂SLS制件力学性能的影响 |
3.6.2 激光能量密度对覆膜宝珠砂SLS制件尺寸精度的影响 |
3.7 覆膜宝珠砂的FLSIC制件性能研究 |
3.7.1 激光能量密度对覆膜宝珠砂FLSIC制件力学性能的影响 |
3.7.2 激光能量密度对覆膜宝珠砂FLSIC制件尺寸精度的影响 |
3.8 应用实例 |
3.9 本章小结 |
4 石墨烯改性覆膜硅砂的制备及复合成形工艺研究 |
4.1 引言 |
4.2 石墨烯改性覆膜硅砂的制备与表征 |
4.2.1 实验设备与材料 |
4.2.2 粉末的制备过程 |
4.2.3 性能测试与表征方法 |
4.2.4 改性覆膜硅砂的微观形貌和粒度分布 |
4.3 石墨烯含量对覆膜硅砂激光吸收率及常温抗拉强度的影响 |
4.3.1 石墨烯含量对覆膜硅砂激光吸收率的影响 |
4.3.2 石墨烯含量对覆膜硅砂常温抗拉强度的影响 |
4.4 石墨烯含量及激光能量密度对激光烧结制件力学性能的影响 |
4.5 石墨烯改性覆膜硅砂FLSIC成形工艺研究 |
4.6 应用实例 |
4.7 本章小结 |
5 轻质保温覆膜漂珠的制备及复合成形工艺研究 |
5.1 引言 |
5.2 覆膜漂珠轻质复合材料的制备与表征 |
5.2.1 主要原料及仪器 |
5.2.2 粉末的制备过程 |
5.2.3 覆膜漂珠微观形貌和粒度分布 |
5.3 覆膜漂珠的单层激光烧结/失效工艺研究 |
5.3.1 单层激光烧结工艺研究 |
5.3.2 单层激光失效工艺研究 |
5.4 覆膜漂珠FLSIC成形工艺及制件性能研究 |
5.4.1 激光能量密度对覆膜漂珠FLSIC制件强度的影响 |
5.4.2 激光能量密度对覆膜漂珠FLSIC制件比强度的影响 |
5.4.3 激光能量密度对覆膜漂珠FLSIC制件尺寸精度的影响 |
5.5 树脂含量对覆膜漂珠FLSIC制件性能的影响 |
5.5.1 树脂含量对覆膜漂珠FLSIC制件强度的影响 |
5.5.2 树脂含量对覆膜漂珠FLSIC制件导热系数的影响 |
5.5.3 树脂含量对覆膜漂珠FLSIC制件体积密度及比强度的影响 |
5.5.4 树脂含量对覆膜漂珠FLSIC制件尺寸精度的影响 |
5.6 覆膜漂珠冒口铸造性能评价 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)磷酸盐无机覆膜砂研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 综述 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 有机覆膜砂存在的问题 |
1.4 课题研究的主要内容和重点 |
1.5 课题来源 |
第二章 实验设备、材料及实验方法 |
2.1 实验所用到的设备 |
2.2 实验材料 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 磷酸盐无机粘结剂合成工艺 |
2.3.2 覆膜砂的制备 |
2.4 磷酸盐无机覆膜砂的性能指标 |
2.4.1 加热温度和加热时间 |
2.4.2 抗拉强度 |
2.4.3 发气量 |
第三章 冷法磷酸盐覆膜砂研究 |
3.1 冷法覆膜工艺过程 |
3.2 液氮加入对覆膜砂成型的影响 |
3.3 氧化物的加入对覆膜砂的保存影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 热法磷酸盐覆膜砂研究 |
4.1 中和度对热法覆膜砂干燥和保存的影响 |
4.2 磷酸盐覆膜砂自然润湿时间对成型强度的影响 |
4.3 磷酸盐覆膜砂强制润湿工艺对成型强度的影响 |
4.3.1 高温水蒸气快速润湿对覆膜砂的研究 |
4.3.2 液态辅料加入对覆膜砂的成型研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 磷酸盐自润湿覆膜砂成型固化工艺研究 |
5.1 水合物的加入对覆膜砂成型研究 |
5.2 柠檬酸加入量对覆膜砂成型研究 |
5.2.1 柠檬酸的加入对覆膜砂固化影响 |
5.2.2 柠檬酸的加入对覆膜砂试样的保存影响 |
5.3 偶联剂加入量对覆膜砂成型研究 |
5.3.1 偶联剂的加入对覆膜砂成型和保存的影响 |
5.4 覆膜砂预制工艺和固化参数对成型影响 |
5.4.1 覆膜砂加热温度与加热时间对成型的影响 |
5.4.2 水合物的加入方式对成型的影响 |
5.4.3 覆膜砂成型时吹空气对成型的影响 |
5.5 覆膜砂低温保存后发气性的研究 |
5.6 磷酸盐无机覆膜砂成型结果分析 |
5.6.1 磷酸盐无机覆膜砂硬化后微观形貌观察 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)铝合金实型铸造充型过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景以及意义 |
1.2 实型铸造充型研究现状 |
1.2.1 白模种类对充型过程的影响 |
1.2.2 负压度对充型过程的影响 |
1.2.3 浇注温度对充型过程的影响 |
1.2.4 涂料对充型过程的影响 |
1.2.5 浇注系统对充型过程的影响 |
1.2.6 白模厚度对充型过程的影响 |
1.2.7 振动对充型过程的影响 |
1.3 呋喃树脂砂工艺研究现状 |
1.3.1 呋喃树脂砂工艺 |
1.3.2 树脂砂应用与研究历程 |
1.4 本课题的研究目的和内容 |
第2章 试验准备 |
2.1 试验方法 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 ZL101A铝合金 |
2.2.2 白模材料的选用 |
2.2.3 玻璃视窗 |
2.2.4 树脂和固化剂 |
2.2.5 型砂的种类及要求 |
2.3 试验工艺过程 |
2.3.1 试验设备 |
2.3.2 玻璃视窗的制作 |
2.3.3 白模及浇注系统的制作 |
2.3.4 树脂砂造型 |
2.3.5 铝合金熔炼 |
第3章 工艺参数对底注式浇注系统充型过程的影响 |
3.1 热解产物排出模型 |
3.2 浇注温度对底注式浇注系统充型过程的影响 |
3.2.1 浇注温度对充型形态的影响 |
3.2.2 浇注温度对充型速度的影响 |
3.3 铸件厚度对底注式浇注系统充型过程的影响 |
3.3.1 铸件厚度对充型形态的影响 |
3.3.2 铸件厚度对充型速度的影响 |
3.4 白模密度对底注式浇注系统充型过程的影响 |
3.4.1 白模密度对充型形态的影响 |
3.4.2 白模密度对充型速度的影响 |
3.5 振动频率对底注式浇注系统充型过程的影响 |
3.5.1 振动频率对充型形态的影响 |
3.5.2 振动频率对充型速度的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 工艺参数对顶注式浇注系统充型过程的影响 |
4.1 浇注温度对顶注式浇注系统充型过程的影响 |
4.1.1 浇注温度对充型形态的影响 |
4.1.2 浇注温度对充型速度的影响 |
4.2 铸件厚度对顶注式浇注系统充型过程的影响 |
4.2.1 铸件厚度对充型形态的影响 |
4.2.2 铸件厚度对充型速度的影响 |
4.3 白模密度对顶注式浇注系统充型过程的影响 |
4.3.1 白模密度对充型形态的影响 |
4.3.2 白模密度对充型速度的影响 |
4.4 振动频率对顶注式浇注系统充型过程的影响 |
4.4.1 振动频率对充型形态的影响 |
4.4.2 振动频率对充型速度的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 侧注式浇注系统对充型过程的影响 |
5.1 侧注单内浇道浇注系统对充型形态的影响 |
5.2 侧注双内浇道浇注系统对充型形态的影响 |
5.3 侧注式浇注系统对充型速度的影响 |
5.4 双U型试样的充型过程 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文及专利 |
致谢 |
(7)ZE41镁合金薄壁铸件集成计算及制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 镁及镁合金概述 |
1.2.1 镁的基本性质 |
1.2.2 镁合金的特点及分类 |
1.3 镁合金的合金化 |
1.3.1 镁合金主要的合金化元素 |
1.3.2 合金化对镁合金流动性的影响 |
1.3.3 合金化对镁合金强韧性的影响 |
1.3.4 合金化对镁合金耐腐蚀性的影响 |
1.4 镁合金的热处理 |
1.5 铸造过程模拟仿真技术 |
1.5.1 充型凝固过程数值模拟及收缩缺陷预测 |
1.5.2 微观组织模拟 |
1.6 数据预测模型 |
1.6.1 人工神经网络定义及特征 |
1.6.2 BP神经网络 |
1.6.3 人工神经网络在材料科学中的应用 |
1.6.4 回归分析模型 |
1.6.5 回归模型在材料科学中的应用 |
1.7 集成计算材料工程和材料基因工程 |
1.7.1 集成计算材料工程 |
1.7.2 材料基因工程 |
1.7.3 SiPESC简介 |
1.8 本文主要研究内容 |
2 实验方法与分析测试技术 |
2.1 实验样品制备 |
2.1.1 合金成分优化 |
2.1.2 熔炼过程 |
2.1.3 热处理工艺 |
2.2 显微组织分析 |
2.2.1 合金成分分析 |
2.2.2 金相组织分析 |
2.2.3 X射线衍射分析 |
2.2.4 扫描电子显微镜和能谱分析 |
2.2.5 电子探针X射线显微分析 |
2.2.6 透射电镜分析 |
2.2.7 热分析测试 |
2.3 合金性能测试 |
2.3.1 力学性能测试 |
2.3.2 腐蚀试验 |
2.4 本章小结 |
3 Ca、Sr对ZE41镁合金微观组织、流动性和力学性能的影响 |
3.1 Ca对ZE41镁合金微观组织、流动性和力学性能的影响 |
3.1.1 Ca对ZE41镁合金微观组织的影响 |
3.1.2 Ca对ZE41镁合金流动性的影响 |
3.1.3 Ca对ZE41镁合金力学性能的影响 |
3.2 Sr对ZE41-0.2Ca合金微观组织、流动性和力学性能的影响 |
3.2.1 Sr对ZE41-0.2Ca合金微观组织的影响 |
3.2.2 Sr对ZE41-0.2Ca合金流动性的影响 |
3.2.3 Sr对ZE41-0.2Ca合金力学性能的影响 |
3.3 本章小结 |
4 时效处理对ZE41-0.2Ca-ySr合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性的影响 |
4.1 时效硬化曲线 |
4.2 峰时效态ZE41-0.2Ca-ySr合金的微观组织 |
4.3 峰时效态ZE41-0.2Ca-ySr合金的力学性能 |
4.4 时效处理对ZE41-0.2Ca-ySr合金耐腐蚀性的影响 |
4.4.1 电化学极化曲线分析 |
4.4.2 失重测试 |
4.4.3 析氢曲线测试 |
4.4.4 腐蚀形貌分析 |
4.4.5 腐蚀机理分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于BP神经网络和回归分析构建热处理态ZE41镁合金的组织和力学性能模型 |
5.1 基于BP神经网络构建热处理态ZE41镁合金的组织和力学性能模型 |
5.1.1 BP神经网络的构建 |
5.1.2 BP神经网络模型结果与分析 |
5.1.3 BP神经网络模型验证 |
5.2 基于回归分析构建热处理态ZE41镁合金的组织和力学性能模型 |
5.2.1 回归分析模型的构建 |
5.2.2 回归模型的结果与分析 |
5.2.3 多准则优化和模型验证 |
5.3 本章小结 |
6 镁合金薄壁机匣铸件的集成计算与制备 |
6.1 浇注系统设计 |
6.1.1 几何模型与有限元模型 |
6.1.2 热物性参数及初始和边界条件 |
6.1.3 底注式浇注系统 |
6.1.4 缝隙式浇注系统 |
6.1.5 缩松缩孔结果分析 |
6.2 镁合金机匣铸件铸造工艺集成计算 |
6.2.1 几何模型导入 |
6.2.2 添加工艺设计变量 |
6.2.3 添加集成计算软件 |
6.2.4 选择优化算法求解计算 |
6.2.5 集成优化计算结果与分析 |
6.3 镁合金机匣铸件热处理工艺集成计算 |
6.4 基于快速成型技术制备薄壁镁合金机匣铸件 |
6.4.1 激光快速成型制备复杂结构砂型芯 |
6.4.2 镁合金机匣铸件的浇铸实验 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)覆膜砂射砂充型过程的实验和数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 本领域国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容及研究思路 |
2 射砂充型过程流动数学模型及数值计算方法 |
2.1 引言 |
2.2 射砂充型过程流动数学模型 |
2.3 射砂充型过程数值计算方法 |
2.4 射砂充型过程流动数学模型对比分析 |
2.5 本章小结 |
3 覆膜砂射砂充型过程实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料物性参数的测定 |
3.3 实验仪器和设备 |
3.4 实验方案及结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于CPFD方法的射砂充型过程数值模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 几何模型及模拟参数设置 |
4.3 覆膜砂的充型流动行为 |
4.4 工艺参数对射砂充型过程的影响 |
4.5 实际工程应用 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(9)激光3D打印用覆膜砂制备及成型工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 选区激光烧结(SLS)技术的研究现状 |
1.3 激光3D打印用覆膜砂国内外研究现状 |
1.4 激光3D打印工艺参数研究现状 |
1.5 本课题研究的主要内容 |
2 激光3D打印用覆膜砂制备技术研究 |
2.1 覆膜砂生产工艺 |
2.2 覆膜砂的固化反应机理 |
2.3 激光3D打印用覆膜砂原材料 |
2.3.1 原砂 |
2.3.2 粘结剂 |
2.3.3 固化剂 |
2.3.4 润滑剂 |
2.4 激光3D打印用覆膜砂材料的制备 |
2.4.1 覆膜砂的基本成分配比及制备方法 |
2.4.2 试样的制备与测定 |
2.4.3 实验设备 |
2.4.4 覆膜砂制备正交试验方案设计 |
2.4.5 实验结果 |
2.4.6 各工艺参数对覆膜砂性能的影响及优化结果 |
2.4.7 粘结剂成分配比对覆膜砂烧结性能的影响 |
2.5 发气量检验 |
2.6 扫描电镜分析(SEM) |
2.7 宝珠砂覆膜砂 |
2.8 本章小结 |
3 覆膜砂激光3D打印成形工艺研究 |
3.1 激光3D打印成型原理 |
3.2 激光3D打印覆膜砂的粘结机理 |
3.3 实验设备 |
3.4 覆膜砂的选区激光烧结实验 |
3.4.1 STL数据格式的预处理 |
3.4.2 实验方案 |
3.5 实验结果与分析 |
3.6 覆膜砂激光3D打印成形工艺参数优化分析 |
3.7 覆膜砂烧结缺陷 |
3.8 本章小结 |
4 覆膜砂激光3D打印成形件后处理工艺优化 |
4.1 实验方案及结果 |
4.2 实验结果分析 |
4.3 复杂砂型(芯)的激光3D打印应用实例 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(10)选择性激光烧结用覆膜砂的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 3D打印技术概述 |
1.2.1 3D打印技术的发展与研究现状 |
1.2.2 3D打印技术分类与特点 |
1.2.3 3D打印技术的应用 |
1.3 选择性激光烧结技术概述 |
1.3.1 选择性激光技术的原理及特点 |
1.3.2 选择性激光烧结技术的研究现状 |
1.3.3 选择性激光烧结技术的应用 |
1.3.4 选择性激光烧结用覆膜砂的研究 |
1.4 本文研究课题的提出 |
1.5 课题的研究目的、意义与内容 |
1.5.1 选题目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 课题的研究路线及解决的关键问题 |
1.7 选择性激光烧结用覆膜砂的制备的关键技术与创新点 |
1.7.1 选择性激光烧结用覆膜砂的制备关键技术 |
1.7.2 选择性激光烧结用覆膜砂工艺的创新点 |
第2章 实验原料、设备与方案设计 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 原砂的选择 |
2.1.2 各添加剂的选择 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 热法覆膜设备 |
2.2.2 快速成形系统 |
2.2.3 性能检测设备 |
2.3 实验工艺方案设计 |
2.3.1 覆膜工艺参数的设计 |
2.3.2 覆膜砂成分配比的设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 选择性激光烧结用覆膜砂的制备与质量控制 |
3.1 选择性激光烧结用覆膜砂的制备 |
3.1.1 原材料的准备 |
3.1.2 覆膜工艺过程 |
3.2 SLS用覆膜砂的性能测试 |
3.2.1 试样的制备 |
3.2.2 强度测试 |
3.2.3 发气量测试 |
3.2.4 灼烧减量测试 |
3.2.5 熔点测试 |
3.2.6 SEM测试 |
3.2.7 流动性测试 |
3.2.8 透气性测试 |
3.3 本章小结 |
第4章 主要结果与讨论 |
4.1 原砂粒度对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.2 覆膜工艺参数对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.2.1 覆膜温度对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.2.2 加入树脂后混制时间对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.2.3 加入乌洛托品时温度对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.2.4 加入乌洛托品后混砂时间对选择性激光用覆膜砂性能的影响 |
4.2.5 加入硬脂酸钙的时间对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.3 各成分对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.3.1 树脂含量对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.3.2 偶联剂含量对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.3.3 乌洛托品含量对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.3.4 硬脂酸钙含量对选择性激光烧结用覆膜砂性能的影响 |
4.4 不同成形工艺性能对比 |
4.5 3D打印验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 主要结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在校期间主要科研成果 |
一、在校发表论文情况 |
二、在校参与课题与项目 |
四、我国铸造覆膜砂的生产、应用与展望(论文参考文献)
- [1]增材制造技术在铸造中的应用[J]. 樊自田,杨力,唐世艳. 铸造, 2022
- [2]某铸造厂覆膜砂生产线的设计及优化[D]. 蔺士鑫. 石家庄铁道大学, 2021
- [3]基于增材制造技术的离心泵体数字化制造工艺研究[D]. 郎晨智. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]铸造用覆膜粉体光纤激光烧结/失效复合增材制造工艺及装备研究[D]. 童强. 大连理工大学, 2021
- [5]磷酸盐无机覆膜砂研究[D]. 蔡鹏. 湖北工业大学, 2020
- [6]铝合金实型铸造充型过程研究[D]. 张超. 河北科技大学, 2019(07)
- [7]ZE41镁合金薄壁铸件集成计算及制备工艺研究[D]. 付玉. 大连理工大学, 2019(08)
- [8]覆膜砂射砂充型过程的实验和数值模拟研究[D]. 张影. 华中科技大学, 2019(01)
- [9]激光3D打印用覆膜砂制备及成型工艺研究[D]. 司晨. 中北大学, 2018(08)
- [10]选择性激光烧结用覆膜砂的制备及其性能研究[D]. 潘锐. 齐鲁工业大学, 2017(04)