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文檔簡介
1、航空航天工業(yè)的快速發(fā)展,對薄壁復雜鎂鋁合金鑄件的需求量日益增加,鑄件結構向整體化、薄壁化、復雜化、精密化方向發(fā)展。復雜薄壁鎂鋁合金鑄件常伴有復雜的內(nèi)腔和細長小孔,致使鑄造用砂芯形狀非常復雜,砂芯的精確成形難度大、性能要求高,且鑄造成型后鑄件內(nèi)腔殘留的砂芯難以潰散清理,較大地阻礙了我國航空鎂鋁合金復雜零件鑄造水平的提升。因此,研究復雜細小砂芯的成形性、潰散性及其表征方法,可以為鎂鋁合金復雜薄壁鑄件用砂芯的制備奠定基礎,對提高鎂鋁合金復雜精
2、密鑄件的制造水平,具有重要的理論與實際意義。
本文根據(jù)復雜鎂鋁合金鑄件的結構特點,設計了一套用于復雜細長砂芯性能表征的芯盒模具,采用射砂制芯方法,開展了復雜細長砂芯的成形性、潰散性及其表征方法試驗研究,取得了具有價值的研究成果。
?。?)以砂芯的完整成形、充填密度及抗彎強度作為砂芯成形性的評價指標,研究砂芯形狀、射芯壓力、原砂種類、粘結劑及其加入量等因素對細長砂芯成形性能的影響,分析得出了砂芯充填體積和抗彎強度與各影響
3、因素間的回歸方程。
當砂芯具有拐角和長度較大時,容易在砂芯的拐角處產(chǎn)生缺陷,且遠離射砂口部分的砂芯,充填效果較差,難以緊實。這主要是因為:拐角會使芯砂在充填過程中的流動方向發(fā)生較大改變,砂粒的動能局部損失大;長度過大會導致遠離射砂口處壓力較小不足以充滿,砂粒的動能沿程損失大。因此,射砂壓力升高,砂粒動能越大,砂芯完整成形性越好,砂芯的充填密度和常溫強度均增大。
試驗主要研究了樹脂砂芯的成形性,發(fā)現(xiàn)隨著樹脂粘結劑加入量
4、增加,砂芯抗彎強度增大。當粘結劑加入量少于2%時,砂芯充填密度隨著粘結劑加入量增加而增大;當粘結劑加入量大于2%時,充填密度有所降低。這是因為粘結劑加入量較小時,其加入量增加,砂粒的流動性加大、更易充填緊實;而粘結劑加入量過大,會使砂粒緊實致密而團聚不易流動。試驗還研究了水玻璃砂芯的成形性,發(fā)現(xiàn)水玻璃細長砂芯硬化后脆性較大,容易斷裂,難以取模,成形性較差。
原砂種類對砂芯成形性能影響最大。由于寶珠砂的圓整度高、流動性好、射砂阻
5、力小,成形砂芯的缺陷少,充填密度和緊實強度均較高;大林砂的充填密度和緊實強度次之;都昌砂充填密度和緊實強度較低。
?。?)以樹脂砂芯受熱后的殘留強度和落砂量作為砂芯潰散性的評價指標,研究了受熱溫度、原砂種類、樹脂粘結劑加入量等因素對細長砂芯潰散性能的影響,分析得出了砂芯的殘留強度和落砂量與各影響因素間的回歸方程。
隨著砂芯受熱溫度升高,樹脂砂芯砂粒間的粘結鍵被破壞,砂芯的殘留強度逐漸降低,在外力作用下的落砂量增大,砂芯
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