熔模铸造蜡模充型工艺研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qilinsanshao
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熔模铸件具有尺寸精度高、表面质量高、几何精度高等优势,广泛应用于工业生产的各个领域。目前,对蜡模充型过程的研究可参考的文献相对较少,尚未建立蜡模充型工艺数据平台,缺乏可以指导实际生产的通用性参数数据。因此,本文以影响蜡模充型质量的结构尺寸和充型工艺参数为切入点,将三类典型结构蜡模为研究对象,采用软件模拟和实验验证相结合的方法,完成对蜡模充型的可视化研究,得出可以指导蜡模实际生产的通用性工艺参数。具体研究结论如下:首先,本文选择熔模铸造中最基本的三类典型结构蜡模(板状、筒状、柱状)作为研究对象。分析不同结构蜡模的充填特性,研究结构尺寸对蜡模充型质量的影响规律,预测不同结构蜡模充型过程容易出现的缺陷及缺陷发生的位置。在此基础上,选择典型蜡模结构尺寸为板状蜡模200*100*10mm,筒状蜡模Φ150*100mm壁厚6mm,柱状蜡模Φ20*200mm。然后,通过控制单一变量,利用Moldflow软件系统研究了充型工艺参数对三类典型蜡模充型质量的影响规律。综合模拟结果和工程实践经验,初选出板状蜡模合理充型工艺参数范围为注蜡温度56℃-60℃、模具温度20℃-24℃、注蜡速度50cm~3/s-120cm~3/s、保压时间30s-40s;筒状蜡模为注蜡温度56℃-60℃、模具温度20℃-24℃、注蜡速度50cm~3/s-120cm~3/s、保压时间25s-35s;柱状蜡模为注蜡温度56℃-60℃、模具温度22℃-26℃、注蜡速度50cm~3/s-120cm~3/s、保压时间25s-35s。再设计正交实验,以蜡模变形缺陷为优化指标,利用极差分析法优选最佳充型工艺参数组合:板状蜡模为注蜡温度58℃、模具温度20℃、注蜡速度50cm~3/s、保压时间40s;筒状蜡模为注蜡温度60℃、模具温度20℃、注蜡速度120cm~3/s、保压时间35s;柱状蜡模为注蜡温度56℃、模具温度22℃、注蜡速度50cm~3/s、保压时间30s。最后,本文选择某型号超大型薄壁导弹外壳蜡模(以下简称“弹体”)核心舱段进行通用性充型工艺参数验证。结合超大型薄壁蜡模成型技术,设计弹体结构,确定弹体蜡模成型方案,设计完整的注蜡工艺。对三种典型结构蜡模的初选工艺参数范围进行数据分析,得出通用性充型参数区间为注蜡温度56℃-60℃、模具温度22℃-24℃、注蜡速度50cm~3/s-120cm~3/s、保压时间30s-35s,并利用弹体蜡模进行模拟充型和实物充型验证。结果表明:研究所得通用性充型工艺参数可以有效的指导实际生产,获得综合品质优良的蜡模。在此基础上,总结了针对特定结构蜡模,从通用性参数范围内选择最优参数组合的规律。
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