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复杂铸件的快速制造

更新日期:2007-08-01  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理



2、石膏型及陶瓷型精密铸造

石膏型及陶瓷型铸造具有高精度及低表面粗糙度值的优点。利用快速成形获得铸造陶瓷型或石膏型有多种途径:(1) 利用LOM、SLA、SLS、3DP制作的原型当母模,直接翻制成陶瓷型或石膏型,对于形状复杂不易拔模的制件可以先转制成硅橡胶型。这种方法的特点是成本低,且可实现小批量生产,但这种方法不适用形状复杂、不能拔模的制件;(2) 类似于熔模铸造的方法,用SLS、SLA、3DP或FDM制作蜡模,再熔失或烧失。

3、砂型铸造

传统的砂型铸造一般要先制木模,而木模制造靠人工的方法往往在技术、生产周期、精度及材质方面难于完全满足要求。用快速成形得到的LOM模型可以代替木模直接用于铸造生产。由于经过了特殊的处理,纸质模坚如硬木,表面光滑有利于砂型铸造。它在200℃以下工作,可以翻制50~200件砂型。其优点是成本低,制造速度快,无需高水平木模工和相应的木工机械就能在很短时间内制作高精度模样,对于形状复杂的大、中型铸件,其优点尤为突出。如发动机机体、缸盖、进(排)气管和底盘变速器离合器壳体等都可以用这种方法制造。纸质模或树脂模取代木模使得金属模胚的制造周期和成本大大降低,而且精度的提高可以减少机械加工余量和加工费用。

用SLS烧结覆膜砂可直接成形砂型(芯)用于铸造,这种方法经济快速,尤其对于内腔流道特别复杂的铸件有其它方法无法比拟的优势。

复杂铸件铸造方法的选择与生产实例

1、复杂液压阀体的快速铸造

图1所示为国外客户订货的材质为HT200的液压阀铸件的三维图。该件外形上的凸凹形面较多,并有许多与内流道相通的小圆孔及异形孔。特别是该件的内腔流道形状更为复杂(其形状可见图2中形成流道的型芯),共有四条流道:最窄流道截面直径仅φ5mm×流道长64mm(长径比约13),且也成弯扭状,其两端分别与右侧面及低平面相通。该阀体的内腔流道形状弯扭变化很大,不仅沿水平方向弯扭、而且还沿空间任意方向弯扭,同一流道出现多个不等直径或不等截面形状,有的流道过分细长,各流道出口中心线不在外部形状上的同一平面上等问题,这些均会给该阀体铸件的制造工艺带来很大的困难,传统的砂型铸造和消失膜铸造均难以胜任。选择性激光烧结快速成形不仅制模周期短,费用低,而且特别适合于制作复杂零件的原型或型(芯),现在铸造的生产实践中已得到了广泛的运用,因此本文着重考虑了基于选择性激光烧结快速成形的几种铸造方法。
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