基于3D打印砂型滑油泵鑄件整體鑄造研究.pdf

1、本論文以某一發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵作為研究對(duì)象，針對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)及航空件在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速等惡劣的工作環(huán)境下需要滿足的性能要求，對(duì)其鑄造過(guò)程進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算和優(yōu)化，制定切實(shí)可行的鑄造工藝方案，解決發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵鑄件的成形問(wèn)題。
　　本論文選擇低壓鑄造的方式，對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。補(bǔ)充澆道的設(shè)計(jì)確保了金屬液在充型過(guò)程中更平穩(wěn)，排氣孔、冒口的設(shè)計(jì)保證型腔內(nèi)的氣體順利排出，它們之間的配合使用可以達(dá)到使鑄件平穩(wěn)充型和順序凝固的目的。采

2、用3D打印技術(shù)直接制備出帶有澆注系統(tǒng)的整體砂型，解決了傳統(tǒng)鑄造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件開(kāi)模困難的難題，避免傳統(tǒng)鑄造合箱分箱過(guò)程中不能嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生的偏差。3D打印的參數(shù)為：鋪層厚度0.2mm，激光功率為21.5w，掃描間距為0.2mm，掃描速度為3000mm∕s，砂型燒結(jié)溫度為58℃，支撐燒結(jié)溫度為70℃，焙燒溫度為190℃，焙燒時(shí)間為32h。運(yùn)用ProCAST軟件對(duì)鑄件的充型和凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，在710℃的條件下對(duì)鑄造過(guò)程中的壓力-時(shí)間曲線進(jìn)

3、行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳的壓力-時(shí)間曲線參數(shù)。在壓力參數(shù)確定的條件下分別以710℃、720℃、730℃以及740℃為澆注溫度對(duì)鑄造過(guò)程進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果表明710℃時(shí)鑄件成型質(zhì)量較好，縮松縮孔缺陷的尺寸和程度均較小。根據(jù)優(yōu)化后的鑄造工藝卡片生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)完整、表面質(zhì)量較好的發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵鑄件。熒光檢測(cè)、打壓滲漏檢測(cè)、X射線檢測(cè)、力學(xué)性能檢測(cè)以及微觀組織觀察結(jié)果表明鑄件組織狀態(tài)良好，力學(xué)性能較高，符合航空Ⅱ類件的標(biāo)準(zhǔn)，滿足鑄件在高