無模鑄造

前言
第1章 引言1
1.1 鑄造行業(yè)背景1
1.2 傳統(tǒng)有模鑄造技術(shù)2
1.2.1 基于木模、金屬模的傳統(tǒng)鑄型制造技術(shù)2
1.2.2 傳統(tǒng)有模鑄型制造技術(shù)的優(yōu)缺點4
1.3 直接鑄型快速制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀5
1.3.1 基于激光的選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)5
1.3.2 基于微滴噴射的砂型/砂芯增材制造技術(shù)8
1.3.3 擠壓-切削一體化無模鑄造復合成形技術(shù)10
1.4 無模鑄造技術(shù)的發(fā)展趨勢12
第2章 無模鑄造復合成形制造13
2.1 無模鑄造成形技術(shù)的方法及原理14
2.2 復雜砂型無模鑄造復合成形算法及評價數(shù)學模型16
2.2.1 基于隨機增量算法的型腔位置求解方法16
2.2.2 數(shù)字化擠壓砂型優(yōu)化目標數(shù)學建模18
2.2.3 無模鑄造復合成形多軸聯(lián)動加工成形數(shù)學建模18
2.2.4 無模鑄造多軸聯(lián)動加工方法20
2.2.5 無模鑄造成形過程路徑優(yōu)化數(shù)學模型25
2.3 無模鑄造技術(shù)的特點及優(yōu)越性28
2.3.1 無模鑄造技術(shù)的特點28
2.3.2 無模鑄造技術(shù)的優(yōu)越性29
第3章 無模鑄造數(shù)字化設(shè)計與數(shù)值模擬31
3.1 鑄件/鑄型一體化數(shù)值模擬31
3.2 鑄造模擬仿真與工藝優(yōu)化32
3.2.1 傳動箱殼體的鑄造模擬仿真及工藝優(yōu)化設(shè)計方法33
3.2.2 鋁合金橫梁的鑄造模擬仿真及工藝優(yōu)化設(shè)計方法34
3.3 復雜鑄型無模鑄造評價方法37
3.3.1 復合鑄型成形方式選擇與加工效率評價37
3.3.2 復合鑄型復雜度評價38
3.4 復雜鑄件剖分39
3.4.1 鑄型的剖分原則39
3.4.2 鑄型剖分實例分析40
3.5 鑄型坎合組裝技術(shù)42
3.5.1 砂型坎合組裝方式結(jié)構(gòu)設(shè)計42
3.5.2 砂型坎合組裝方式有限元分析44
3.5.3 砂型坎合組裝方式實驗研究47
3.5.4 復合鑄型坎合組裝原則49
第4章 無模鑄造復合成形型砂材料及其配方50
4.1 型砂熱物性性能及型砂抗拉強度實驗50
4.1.1 型砂熱物性性能實驗50
4.1.2 型砂抗拉強度實驗52
4.2 型砂切削機理及性能58
4.2.1 型砂切削機理58
4.2.2 型砂切削性能62
4.2.3 型砂目數(shù)對刀具磨損的影響62
4.3 型砂鑄造工藝性能63
4.3.1 堿性酚醛樹脂砂鑄造工藝性能64
4.3.2 呋喃樹脂砂鑄造工藝性能65
4.3.3 覆膜砂鑄造工藝性能66
4.3.4 水玻璃砂鑄造工藝性能67
4.4 多材質(zhì)自適應(yīng)復合鑄型工藝69
4.4.1 鑄型材料對鑄鐵件溫度場、金相組織及力學性能的影響69
4.4.2 不同造型材料對鑄鐵件尺寸精度的影響74
第5章 無模鑄造復合成形工藝75
5.1 加工參數(shù)對加工精度、切削力及切削溫度的影響75
5.1.1 加工參數(shù)對加工精度的影響75
5.1.2 加工參數(shù)對切削力的影響78
5.1.3 加工參數(shù)對切削溫度的影響83
5.2 砂型加工切削工藝參數(shù)優(yōu)化85
5.2.1 基于高加工精度的工藝參數(shù)優(yōu)化85
5.2.2 基于低切削力的工藝參數(shù)優(yōu)化86
5.2.3 薄壁砂型加工切削工藝參數(shù)優(yōu)化88
5.3 自適應(yīng)加工及切削/打印一體化工藝91
5.3.1 自適應(yīng)加工原理91
5.3.2 砂型高速高精自適應(yīng)加工模糊控制91
5.3.3 砂型切削/打印一體化工藝92
第6章 復雜金屬件復合成形成套關(guān)鍵設(shè)備94
6.1 砂型數(shù)字化柔性擠壓成形機94
6.1.1 柔性擠壓成形機的數(shù)字化陣列觸頭95
6.1.2 砂型數(shù)字化擠壓成形機控制系統(tǒng)96
6.1.3 砂型數(shù)字化柔性擠壓成形機100
6.2 數(shù)字化無模鑄造精密成形機102
6.2.1 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化102
6.2.2 運動系統(tǒng)輕量化設(shè)計與優(yōu)化104
6.2.3 成形機專用五軸頭結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化106
6.2.4 多噴嘴隨動排砂及吸塵、防塵系統(tǒng)開發(fā)107
6.2.5 無模鑄造砂型切削專用刀具109
6.2.6 無模鑄造精密成形機專用軟件系統(tǒng)113
6.2.7 系列化無模鑄造精密成形機117
6.3 砂型切削/打印一體化成形機118
6.3.1 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計119
6.3.2 數(shù)控系統(tǒng)119
6.4 砂型/砂芯及鑄件檢測系統(tǒng)122
6.4.1 砂型/砂芯智能檢測系統(tǒng)122
6.4.2 鑄件智能檢測系統(tǒng)123
6.5 砂型/砂芯柔性組裝機械手126
6.6 熔鑄一體化成形機127
6.6.1 熔鑄一體化成形設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計127
6.6.2 熔鑄一體化成形設(shè)備控制系統(tǒng)開發(fā)128
6.6.3 熔鑄一體化成形機技術(shù)參數(shù)129
第7章 復雜鑄件無模鑄造復合成形應(yīng)用案例131
7.1 典型案例131
7.1.1 缸體類零件的無模鑄造131
7.1.2 缸蓋類零件的無模鑄造140
7.1.3 復雜薄壁殼體件的無模鑄造148
7.1.4 工藝品金屬件的無模鑄造152
7.1.5 新工藝的快速驗證155
7.2 應(yīng)用領(lǐng)域161
7.2.1 汽車、艦船發(fā)動機關(guān)鍵零部件161
7.2.2 軌道交通、水利電力領(lǐng)域關(guān)鍵零部件167
7.2.3 農(nóng)機裝備等關(guān)鍵零件170
7.2.4 模具、機床等行業(yè)關(guān)鍵零部件177
參考文獻183