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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


图1 阀体铸件的三维图形


图2 阀体下砂型及型芯的三维图形

(1)选用石膏型精密铸造方法。直接用选择性激光烧结快速成形方法,不需模具,直接依据客户的三维图形,施放金属收缩率后,输入SLS快速成形机中,仅在一天内即可制作出与图1形状完全相同的蜡模,然后直接用石膏灌浆,进行石膏型精密铸造获得铸件。但石膏型精铸工艺一般只适合浇注铝合金铸件,而液压阀体所要求的材料为灰铸铁,其熔点比铝合金高,因此不适宜用石膏型精密铸造。且复杂石膏芯因无芯骨,强度低,易被金属所压断。

(2)选用熔模精密铸造方法。与石膏型铸造法相同,也是用选择性激光烧结快速成形方法直接制造蜡模。由于流道直径小、形状扭曲,故内部无法进行挂砂结壳,只能用陶瓷型芯来成形,而用该液压阀内腔浇灌陶瓷型芯很困难,因形状所限不能放置芯骨增加强度,且在阀体铸件浇注后陶瓷型芯的溃散性差,不易清理出砂。故该法也不宜被选用。

(3)选用直接烧结覆膜砂型(芯)的方法。选择性激光烧结覆膜砂已在生产中得到了一定的运用,因覆膜砂的溃散性好,所以特别适用于制作复杂砂芯,因此我们最终决定选用选择性激光烧结成形技术烧结覆膜砂,直接制造复杂液压阀体的砂型及砂芯,然后浇注铸件。

由图3可见用华中科技大学开发的选择性激光烧结快速成形烧结的覆膜砂型不仅实现了砂型(芯)的整体成形,而且强度高,表面粗糙度低。图4为用其浇注的铸件,可见铸件流道清晰,表面光滑。


图3 SLS烧结阀体的上(左,经后固化)、下(右,未后固化)覆膜砂型及型(芯) 字串5


图4 用覆膜砂型(芯)浇注的液压阀体铸件及其剖分图

2、DISA线模具的快速铸造

DISA线用模板一般采用灰铁材质,其制造工艺一般是制作木模后翻制金属模具毛坯,现通过数控加工来获得。此种制造工艺工序繁琐,制造周期长(一般2~3个月),而且每片模块都需要数控加工,成本较高。
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