基于3D打印砂型滑油泵鑄件整體鑄造研究.pdf

1、本論文以某一發(fā)動機滑油泵作為研究對象，針對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜的特點及航空件在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速等惡劣的工作環(huán)境下需要滿足的性能要求，對其鑄造過程進行工藝設計、計算和優(yōu)化，制定切實可行的鑄造工藝方案，解決發(fā)動機滑油泵鑄件的成形問題。
　　本論文選擇低壓鑄造的方式，對澆注系統(tǒng)進行合理的設計。補充澆道的設計確保了金屬液在充型過程中更平穩(wěn)，排氣孔、冒口的設計保證型腔內(nèi)的氣體順利排出，它們之間的配合使用可以達到使鑄件平穩(wěn)充型和順序凝固的目的。采

2、用3D打印技術直接制備出帶有澆注系統(tǒng)的整體砂型，解決了傳統(tǒng)鑄造中結(jié)構(gòu)復雜鑄件開模困難的難題，避免傳統(tǒng)鑄造合箱分箱過程中不能嚴格對準產(chǎn)生的偏差。3D打印的參數(shù)為：鋪層厚度0.2mm，激光功率為21.5w，掃描間距為0.2mm，掃描速度為3000mm∕s，砂型燒結(jié)溫度為58℃，支撐燒結(jié)溫度為70℃，焙燒溫度為190℃，焙燒時間為32h。運用ProCAST軟件對鑄件的充型和凝固過程進行數(shù)值模擬，在710℃的條件下對鑄造過程中的壓力-時間曲線進

3、行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果進行優(yōu)化，得到最佳的壓力-時間曲線參數(shù)。在壓力參數(shù)確定的條件下分別以710℃、720℃、730℃以及740℃為澆注溫度對鑄造過程進行模擬，模擬結(jié)果表明710℃時鑄件成型質(zhì)量較好，縮松縮孔缺陷的尺寸和程度均較小。根據(jù)優(yōu)化后的鑄造工藝卡片生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)完整、表面質(zhì)量較好的發(fā)動機滑油泵鑄件。熒光檢測、打壓滲漏檢測、X射線檢測、力學性能檢測以及微觀組織觀察結(jié)果表明鑄件組織狀態(tài)良好，力學性能較高，符合航空Ⅱ類件的標準，滿足鑄件在高