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Method for near-net forming of a sand mold with digital flexible extrusion technology
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作者 Shuai Zhang Zhong-de Shan +1 位作者 Jing-wei Ji Zhao-xian Gu 《China Foundry》 SCIE 2017年第6期492-497,共6页
In order to further improve the precision forming efficiency of a sand mold digital patternless casting and reduce the amount of sand mold cutting, a method for near-net forming of the sand mold with digital flexible ... In order to further improve the precision forming efficiency of a sand mold digital patternless casting and reduce the amount of sand mold cutting, a method for near-net forming of the sand mold with digital flexible extrusion technology was put forward. The theory, optimization algorithm and technology for sand mold nearnet forming were studied. Experimental results show that the sand mold forming efficiency can be increased by 34%, and the molding sand can be reduced by 44%. The method for near-net forming of a sand mold with digital flexible extrusion technology can effectively promote the application of digital patternless casting technology in the mass production of castings and thus greatly improves the efficiency and automation of sand mold manufacturing. 展开更多
关键词 patternless casting technology near-net forming sand mold flexible extrusion technology geometric packing
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基于CAD/CAE/CAM的快速铸造方法及应用 被引量:5
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作者 杨锌 李智伟 +3 位作者 李作为 边毅 刘新超 王宏伟 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期255-257,共3页
给出了一种基于CAD/CAE/CAM的快速铸造方法及其应用实例:首先利用CAD技术快速进行铸造工艺设计;然后采用CAE技术加以模拟仿真,进行优化改进;最后依靠数字化无模精确砂型制备技术快速加工出合格的铸型。与传统的铸造方法相比,该方法提高... 给出了一种基于CAD/CAE/CAM的快速铸造方法及其应用实例:首先利用CAD技术快速进行铸造工艺设计;然后采用CAE技术加以模拟仿真,进行优化改进;最后依靠数字化无模精确砂型制备技术快速加工出合格的铸型。与传统的铸造方法相比,该方法提高了铸造工艺设计和铸型制备的效率,不仅大大缩短了铸件的生产周期,而且确保了铸件的尺寸精度和内部质量,在单件、小批量铸件的研制与生产中具有一定的优势。 展开更多
关键词 CAD/CAE/CAM UG PROCAST 无模铸型 快速铸造
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大型薄壁壳体件无模铸造技术研究 被引量:20
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作者 刘丰 单忠德 +2 位作者 李柳 王超义 王金刚 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第10期1324-1326,共3页
将铸造数值模拟技术和数字化无模铸造精密成形技术结合起来,进行机身铸件的快速制造。通过机身铸造过程工艺模拟,分析了铁液充型和凝固过程,防止在铸造过程中发生浇不足、冷隔、缩松、缩孔等铸造缺陷。采用数字化无模铸造精密成形技术,... 将铸造数值模拟技术和数字化无模铸造精密成形技术结合起来,进行机身铸件的快速制造。通过机身铸造过程工艺模拟,分析了铁液充型和凝固过程,防止在铸造过程中发生浇不足、冷隔、缩松、缩孔等铸造缺陷。采用数字化无模铸造精密成形技术,进行了砂型在三维CAD模型驱动下的直接切削加工成形,实现了铸型加工的快速化和精确化。通过铸造模拟和铸型加工技术的联合应用,成功开发出装订机机身铸件,实现了三维CAD/CAE/CAM的集成应用,以及数字化设计、数值模拟、数字化加工的无缝连接。为大型、复杂铸件的快速开发提供了一种新的制造方法。 展开更多
关键词 无模铸造 快速制造 铸型加工 铸造模拟
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基于酯硬化碱性酚醛树脂的无模砂型打印 被引量:4
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作者 赵洪锋 单忠德 +1 位作者 刘丰 臧勇 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期309-312,318,共5页
选择一种酯硬化碱性酚醛树脂进行单道砂型打印和基础零件打印。针对阶梯痕问题,将无模砂型打印成形技术与切削加工技术结合,进行了无模砂型复合成形实验。实验结果表明:打印单道砂型时,随着预混固化剂含量的增加,砂型截面固化宽度增大,... 选择一种酯硬化碱性酚醛树脂进行单道砂型打印和基础零件打印。针对阶梯痕问题,将无模砂型打印成形技术与切削加工技术结合,进行了无模砂型复合成形实验。实验结果表明:打印单道砂型时,随着预混固化剂含量的增加,砂型截面固化宽度增大,固化厚度减小;随着喷头移动速度的增大,砂型固化截面固化宽度与厚度都减小;基于酯硬化酚醛树脂的无模砂型打印是可行的;基于打印与切削的无模砂型复合成形技术,可以增大砂型打印分层厚度,提高打印效率,解决砂型打印表面的阶梯痕问题。 展开更多
关键词 无模铸造 砂型打印 砂型切削 复合成形
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空心立铣刀在无模铸造砂型加工中的排砂工艺 被引量:4
5
作者 赵洪锋 单忠德 +1 位作者 臧勇 刘丰 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期18-21,共4页
为应用新型空心立铣刀解决无模铸造砂型切削加工过程中的排屑问题,实现无模砂型的高效加工,对空心立铣刀的气动排砂工艺进行了研究。基于气力输送原理,得到气动排砂临界风速为3.3 m/s。仿真表明,在空心立铣刀加工砂型时,在型腔内部,气... 为应用新型空心立铣刀解决无模铸造砂型切削加工过程中的排屑问题,实现无模砂型的高效加工,对空心立铣刀的气动排砂工艺进行了研究。基于气力输送原理,得到气动排砂临界风速为3.3 m/s。仿真表明,在空心立铣刀加工砂型时,在型腔内部,气体平均压力从底部到顶部逐渐增大,气体流速逐渐减小;型腔出口平均风速大于排砂临界风速时,就能将砂屑及时排除。仿真、实验和应用表明,可以根据砂型加工深度对空心立铣刀的供给气体压力进行调节,既能保证排砂效果,又能避免气体资源浪费。 展开更多
关键词 空心立铣刀 无模铸造 无模砂型
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无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计 被引量:6
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作者 单忠德 赵洪锋 +1 位作者 刘丰 李艳征 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第8期193-196,共4页
数字化无模砂型加工技术采用干式切削,导致加工过程中砂屑不易及时排除。为了解决这一问题,并满足无模砂型高效加工对立铣刀的柔性和可靠性需求,提出了一种气动排砂空心立铣刀;然后,对空心立铣刀结构进行了模块化设计,并结合有限元法对... 数字化无模砂型加工技术采用干式切削,导致加工过程中砂屑不易及时排除。为了解决这一问题,并满足无模砂型高效加工对立铣刀的柔性和可靠性需求,提出了一种气动排砂空心立铣刀;然后,对空心立铣刀结构进行了模块化设计,并结合有限元法对关键连接结构进行了模拟分析;最后,对空心立铣刀进行了加工制造验证,并与传统立铣刀进行了无模化砂型加工对比。研究表明:采用模块化方法设计空心立铣刀是可行的,该空心立铣刀能够有效解决砂型干式切削排屑问题,提高无模砂型加工效率。 展开更多
关键词 无模铸造 砂型 干式切削 空心立铣刀 模块化设计 有限元
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机器人手臂数字化制造技术研究 被引量:2
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作者 刘丰 单忠德 +2 位作者 李柳 王金刚 王超义 《铸造技术》 CAS 北大核心 2014年第5期1092-1094,共3页
为了实现机器人手臂的快速制造,介绍了一种机器人手臂的数字化制造方法。与基于二维图纸和铸造经验的传统铸造不同,机器人手臂的数字化制造全流程都是在三维CAD模型的驱动下,实现了铸造工艺模拟优化以及铸型的无模数字化切削加工制造。... 为了实现机器人手臂的快速制造,介绍了一种机器人手臂的数字化制造方法。与基于二维图纸和铸造经验的传统铸造不同,机器人手臂的数字化制造全流程都是在三维CAD模型的驱动下,实现了铸造工艺模拟优化以及铸型的无模数字化切削加工制造。与传统铸造相比,将基于经验的定性铸造工艺变为基于数值模拟的定量铸造工艺,将基于模具的有模铸造变为基于铸型数控加工的无模铸造,时间更短,成本更低。 展开更多
关键词 铸造模拟 无模铸造 铸型切削 机器人
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无模铸型制造工艺铸型CAD模型设计与优化 被引量:1
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作者 王树杰 单忠德 颜永年 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期361-364,共4页
讨论了无模铸型制造工艺铸型设计如何结合铸造工艺特点和分层制造的特点 ,并以造型精度和加工时间为目标 ,提出了造型分型面设计和堆积方向优化的原则与算法 ,分析了浇注系统设计应注意的问题。
关键词 优化 快速成形 快速铸造 无模铸型制造 铸型CAD模型 分层制造 PCM
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数字化砂箱型砂填充路径规划及工艺试验研究 被引量:3
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作者 张帅 单忠德 +1 位作者 顾兆现 张杰 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期713-717,共5页
为实现自硬树脂砂砂型数字化柔性近净成形过程中型砂填充砂箱路径的合理规划和提高砂型造型质量,研究了填砂路径间距,获得了填砂路径间距的有效范围和常见的填砂路径。通过仿真和试验分析了填砂器运动速度与砂型充型效果之间的关系,为... 为实现自硬树脂砂砂型数字化柔性近净成形过程中型砂填充砂箱路径的合理规划和提高砂型造型质量,研究了填砂路径间距,获得了填砂路径间距的有效范围和常见的填砂路径。通过仿真和试验分析了填砂器运动速度与砂型充型效果之间的关系,为提高砂型造型效率和优化砂型造型质量提供了理论依据。 展开更多
关键词 无模铸造 近净成形 砂型造型 填砂路径 路径规划
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优质高效砂型/芯复合成形工艺研究 被引量:5
10
作者 刘丽敏 单忠德 +1 位作者 杨颜绮 顾兆现 《铸造技术》 CAS 2019年第12期1281-1285,共5页
基于无模铸造精密成形技术提出了一种数字化砂型挤压切削一体化复合成形方法,选取两个典型件作为研究对象,研究了砂型挤压成形数字化建模,优化了切削成形路径;通过实验对比研究了砂型切削成形工艺和砂型挤压/切削复合成形工艺。结果表明... 基于无模铸造精密成形技术提出了一种数字化砂型挤压切削一体化复合成形方法,选取两个典型件作为研究对象,研究了砂型挤压成形数字化建模,优化了切削成形路径;通过实验对比研究了砂型切削成形工艺和砂型挤压/切削复合成形工艺。结果表明,砂型挤压/切削复合成形工艺所获砂型的节砂量约34%~39%,节时约50%~55%,验证了砂型挤压/切削复合成形工艺可作为优质、高效、绿色砂型制造方法。 展开更多
关键词 无模铸造精密成形技术 砂型挤压/切削复合成形工艺 数字化建模 成形路径优化 节砂量
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数字化挤压梯度砂型性能及补压距离研究 被引量:1
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作者 姜二彪 单忠德 +1 位作者 程光 杨浩秦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期118-125,共8页
作为一种新的无模铸造成形工艺,挤压切削一体化成形技术突破常规铸型制造方法,给梯度砂型的制备提供了新思路。在梯度砂型成形过程中,对砂型型面层的补压会引起其强度、透气性能及型面层厚度的变化,进而影响铸件性能。针对该问题,从强... 作为一种新的无模铸造成形工艺,挤压切削一体化成形技术突破常规铸型制造方法,给梯度砂型的制备提供了新思路。在梯度砂型成形过程中,对砂型型面层的补压会引起其强度、透气性能及型面层厚度的变化,进而影响铸件性能。针对该问题,从强度、透气性和切削力等方面对不同型腔深度的梯度砂型型面层进行了研究。结果发现,对于相同型腔深度砂型,补压位移对砂型型面层性能影响很大,当补压位移在2~12 mm范围内时,补压位移越大,则砂型型面层强度越高,透气性越小,切削力越大。综合考虑砂型型面层透气性、强度和切削力,得到了不同型腔深度砂型的最优补压距离,并通过ZL114A铝合金浇注试验验证了梯度砂型的优越性。 展开更多
关键词 无模铸造 梯度砂型 近净成形 挤压成形
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无模化数控加工技术在大型铸钢件生产中的应用 被引量:2
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作者 李勇 王坤 洪起燕 《铸造技术》 CAS 2019年第4期388-390,共3页
对于小批量或单件的大型铸钢件通常的流程是开模、造型芯,然后再进行后续的工作,因需要制作模具而使得周期长成本高。通过使用无模化数控加工技术来制备铸造型、芯,不仅能够保证尺寸精度,还不需要制作模具,显著缩短了生产周期,省去了模... 对于小批量或单件的大型铸钢件通常的流程是开模、造型芯,然后再进行后续的工作,因需要制作模具而使得周期长成本高。通过使用无模化数控加工技术来制备铸造型、芯,不仅能够保证尺寸精度,还不需要制作模具,显著缩短了生产周期,省去了模具材料的消耗,减少了铸造的废弃物,降低了制造成本。生产证明,无模化数控加工技术完全可以满足大型铸件的铸造生产对铸型、芯的需要。 展开更多
关键词 大型铸钢件 无模铸型 数字化无模加工
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基于多材质复合铸型的铸铁件铸造工艺数值模拟与试验研究 被引量:9
13
作者 刘丽敏 单忠德 +1 位作者 刘丰 张帅 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期955-960,共6页
评定了四种铸造常用型砂的蓄热系数,然后选取不同壁厚方形筒件为典型件,开展其传统铸造工艺的单一铸型和基于无模铸造复合成形技术的多材质复合铸型工艺的方案设计,对两种工艺分别进行了有限元数值模拟与试验研究。结果表明:多材质复合... 评定了四种铸造常用型砂的蓄热系数,然后选取不同壁厚方形筒件为典型件,开展其传统铸造工艺的单一铸型和基于无模铸造复合成形技术的多材质复合铸型工艺的方案设计,对两种工艺分别进行了有限元数值模拟与试验研究。结果表明:多材质复合铸型工艺所得铸件四周200 s以后几乎实现同时凝固,铸件四周的石墨形态均为A型,长度为100μm左右,差异较小,且分布均匀;铸件四周的抗拉强度差值最小约3.7%,且抗拉强度值最大提升20.9%。该研究成果可为复杂铸铁件高性能、高质量铸造提供技术参考。 展开更多
关键词 无模铸造复合成形技术 多材质复合铸型 凝固时间 石墨形态 抗拉强度
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基于复杂铸件无模复合成形技术高精度铸型组装控制方法研究 被引量:2
14
作者 洪海春 杨文亮 +4 位作者 魏宗磊 徐继福 沈鑫 张鵾 单宝珍 《铸造技术》 CAS 2020年第10期925-929,共5页
采用复杂铸件无模复合成形技术快速制作砂型模具,通过设置3D打印检具直接控制铸型组装精度和砂型坎合结构间接控制铸型组装精度两组对比试验,研究了两种控制方式的组装精度误差。通过扫描分析研究了砂型组装后型芯的偏心距D。结果表明,... 采用复杂铸件无模复合成形技术快速制作砂型模具,通过设置3D打印检具直接控制铸型组装精度和砂型坎合结构间接控制铸型组装精度两组对比试验,研究了两种控制方式的组装精度误差。通过扫描分析研究了砂型组装后型芯的偏心距D。结果表明,通过3D打印检具直接控制组装精度的方式,偏心距误差值最小,可获得组装精度较高的铸型。 展开更多
关键词 复杂铸件无模复合成形技术 砂型模具 3D打印检具 坎合结构
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