大型薄壁壳体件无模铸造技术研究 被引量：19

1

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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金属件铸型数控加工制造技术应用研究 被引量：14

2

作者 陈少凯 单忠德 +1 位作者 刘丰 程正伟 《铸造设备与工艺》 2010年第2期1-2,54,共3页

铸型制造是铸造生产的重要组成部分,铸型质量的好坏直接影响到铸件的质量。传统的铸型制造依赖模样或芯盒,成本高,周期长,难以满足单件小批量零件的快速制造和试制。文章介绍了金属件无模铸型数控加工制造技术的工艺原理,加工设备的性... 铸型制造是铸造生产的重要组成部分,铸型质量的好坏直接影响到铸件的质量。传统的铸型制造依赖模样或芯盒,成本高,周期长,难以满足单件小批量零件的快速制造和试制。文章介绍了金属件无模铸型数控加工制造技术的工艺原理,加工设备的性能以及该技术在新产品开发中的应用。无模铸型数控加工制造技术无需模样,能快速、准确地将铸型生产出来,改变了传统的铸型制造工艺,具有数字化、精密化、柔性化、绿色化等特点,为单件小批量铸件的快速制造提供解决方案。 展开更多

关键词 无模铸型 数控加工 快速制造

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应用PCD刀具铣削砂型的刀具磨损机理和预测模型 被引量：7

3

作者 单忠德 朱福先 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第17期124-132,共9页

针对无模铸造成形技术在铸型制作中的优势,基于聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,PCD)刀具铣削砂型试验,研究了PCD刀具铣削砂型的磨损机理,构建了刀具磨损率的预测模型。使用扫描电镜观察了PCD刀具刀面磨损带的微观形貌,研究了刀具... 针对无模铸造成形技术在铸型制作中的优势,基于聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,PCD)刀具铣削砂型试验,研究了PCD刀具铣削砂型的磨损机理,构建了刀具磨损率的预测模型。使用扫描电镜观察了PCD刀具刀面磨损带的微观形貌,研究了刀具磨损随加工时间的变化规律和磨损机理。结果表明:在砂型加工过程中,凸起的砂粒对刀具表面的高频刻划和冲击导致刀具表面金刚石颗粒解理断裂和金刚石颗粒间黏结材料被刮除,从而造成金刚石颗粒脱落;刀具中的微观缺陷和砂型中的“硬点”造成刀具微崩刃。基于支持向量机(Support vector machines,SVM)回归分析算法,应用Matlab软件编译了PCD刀具相对加工量的磨损率回归程序,以正交试验结果为训练样本,构建了刀具磨损率预测模型。应用该模型预测了工艺参数对刀具磨损率的影响,为砂型高效加工的刀具磨损控制提供了依据。 展开更多

关键词 无模铸造 PCD刀具 磨损机理 支持向量机 磨损预测模型

原文传递

无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计 被引量：6

4

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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数字化挤压梯度砂型性能及补压距离研究

5

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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基于酯硬化碱性酚醛树脂的无模砂型打印 被引量：4

6

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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数字化砂箱型砂填充路径规划及工艺试验研究 被引量：3

7

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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空心立铣刀在无模铸造砂型加工中的排砂工艺 被引量：3

8

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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机器人手臂数字化制造技术研究 被引量：2

9

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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激光切割机用横梁的无模铸造工艺优化设计研究 被引量：1

10

作者 王怡飞 单忠德 +1 位作者 杨浩秦 宋亚星 《铸造技术》 CAS 2020年第3期248-251,共4页

激光切割机作为现代机械加工中重要的特种加工设备,其Y轴横梁结构复杂,制造难度大。为避免横梁结构砂铸过程中出现气孔、缩松、浇不足等缺陷,设计了双侧底注式浇注系统。结果表明,采用无模铸造成形技术设计了铸造型芯,采用Procast软件... 激光切割机作为现代机械加工中重要的特种加工设备,其Y轴横梁结构复杂,制造难度大。为避免横梁结构砂铸过程中出现气孔、缩松、浇不足等缺陷,设计了双侧底注式浇注系统。结果表明,采用无模铸造成形技术设计了铸造型芯,采用Procast软件仿真优化了浇冒口工艺,最终确定了激光切割机横梁的铸造工艺方案。 展开更多

关键词 铸造工艺 无模铸造 建模仿真

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薄壁曲面航天结构件无模铸造工艺研究 被引量：1

11

作者 李世昊 王目孔 +1 位作者 孙建新 杨文亮 《铸造技术》 CAS 2018年第12期2735-2738,共4页

采用数字化无模铸造精密成形工艺方法,选取典型薄壁曲面航天结构件进行铸造工艺设计,开展砂芯结构设计、分模设计与加工工艺研究,通过浇注试验以及铸件尺寸三维扫描检测与X射线内部质量检测,最终获得了合格的铸件,验证了工艺的合理性,... 采用数字化无模铸造精密成形工艺方法,选取典型薄壁曲面航天结构件进行铸造工艺设计,开展砂芯结构设计、分模设计与加工工艺研究,通过浇注试验以及铸件尺寸三维扫描检测与X射线内部质量检测,最终获得了合格的铸件,验证了工艺的合理性,生产效率提升90%以上,为该类航天结构件的数字化无模铸造工艺提供实践依据。 展开更多

关键词 航天结构件 无模铸造 分模设计

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基于SLS覆膜砂的无模铸型快速制造 被引量：1

12

作者 李小城 肖军杰 《新乡学院学报》 2016年第6期47-49,共3页

研究了激光选区烧结技术直接烧结覆膜砂铸造型壳的新工艺。首先,通过3D铸件模型"返求"铸造型壳,然后利用SLS技术直接烧结覆膜砂铸型,最后用强化处理的SLS铸型成功浇注金属件。实验证明,SLS技术在砂型铸造中的应用缩短了生产周... 研究了激光选区烧结技术直接烧结覆膜砂铸造型壳的新工艺。首先,通过3D铸件模型"返求"铸造型壳,然后利用SLS技术直接烧结覆膜砂铸型,最后用强化处理的SLS铸型成功浇注金属件。实验证明,SLS技术在砂型铸造中的应用缩短了生产周期,提高了铸件精度,为复杂铸型的制作提供了很好的途径。 展开更多

关键词 SLS 覆膜树脂砂 后处理 无模铸型

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砂型数字化加工能耗影响因素分析及节能控制技术研究 被引量：1

13

作者 侯明鹏 丁宾 《机电产品开发与创新》 2019年第6期66-67,103,共3页

基于无模铸造技术,开展了砂型数字化加工过程中,不同工艺参数对能耗的影响因素分析,通过分析得出不同工艺参数影响规律,在此基础上之上,提出了节能控制方法和技术,实现无模铸造成形机节约能耗的目的,从而实现绿色化、节能减排的目的。... 基于无模铸造技术,开展了砂型数字化加工过程中,不同工艺参数对能耗的影响因素分析,通过分析得出不同工艺参数影响规律,在此基础上之上,提出了节能控制方法和技术,实现无模铸造成形机节约能耗的目的,从而实现绿色化、节能减排的目的。本实验采用自主开发的电能监控系统软件检测记录数据,本软件基于LabVIEW平台开发,与西门子智能仪表串口通讯,将耗电量数据记录并保存在Access数据库中。 展开更多

关键词 节能减排 砂型加工 能耗 无模铸造

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精密成形技术与拖拉机 被引量：1

14

作者 王明海 王云飞 杨桂香 《拖拉机与农用运输车》 2016年第2期4-6,共3页

精密成形技术作为一种先进的制造技术,涉及内容较广,已广泛应用于汽车零部件的制造中。而对于同属于动力机械的拖拉机,由于受多种因素制约,精密成形技术在其上的应用一直滞后于汽车。主要介绍了具有推广价值的两种精密成形技术(无模铸... 精密成形技术作为一种先进的制造技术,涉及内容较广,已广泛应用于汽车零部件的制造中。而对于同属于动力机械的拖拉机,由于受多种因素制约,精密成形技术在其上的应用一直滞后于汽车。主要介绍了具有推广价值的两种精密成形技术(无模铸造和精密锻造),并结合拖拉机传动零部件技术发展需求,展望了其应用前景。 展开更多

关键词 精密成形 无模铸造 精密锻造 拖拉机

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数字化无模铸造技术在采煤机导向滑靴铸造中的应用

15

作者 吕瑞林 《煤矿机电》 2017年第4期89-91,共3页

采用数字化无模铸造技术可以提高采煤机研发效率,保证产品质量。着重介绍了数字化无模铸造技术的系统组成和原理,并阐述了无模铸造成型技术在铸造采煤机导向滑靴上的应用。试验结果表明,无模铸造成型技术节约了木模制造费用,缩短了产品... 采用数字化无模铸造技术可以提高采煤机研发效率,保证产品质量。着重介绍了数字化无模铸造技术的系统组成和原理,并阐述了无模铸造成型技术在铸造采煤机导向滑靴上的应用。试验结果表明,无模铸造成型技术节约了木模制造费用,缩短了产品开发时间,提高了产品研发效率,适用于采煤机单件、小批量零件的铸造,具有较好的推广应用前景。 展开更多

关键词 无模铸造 采煤机 导向滑靴

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基于无模铸型制造技术的复杂铸件快速制造 被引量：13

16

作者 郗志刚 刘军 +2 位作者 梁满杰 杨如玉 余扬 《铸造技术》 CAS 北大核心 2007年第8期1030-1033,共4页

无模铸型制造技术是以树脂砂为成型材料,利用快速成型技术的离散/堆积成型原理,对三维CAD实体模型进行分层切片处理,得到不同高度截面层的信息,采用截面扫描、喷射固化工艺,直接获得树脂砂铸型或铸造模具的一种方法。在复杂铸件快速制... 无模铸型制造技术是以树脂砂为成型材料,利用快速成型技术的离散/堆积成型原理,对三维CAD实体模型进行分层切片处理,得到不同高度截面层的信息,采用截面扫描、喷射固化工艺,直接获得树脂砂铸型或铸造模具的一种方法。在复杂铸件快速制造的实际应用中,无模铸型制造技术表现出造型材料易得、制造时间短、制造成本低、铸件质量好等优点,体现了快速敏捷制造的优势,也为快速成形技术在铸造中的应用开辟了一个新领域。 展开更多

关键词 无模铸型制造 复杂铸件 泵盖 快速制造

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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：8

17

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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无模铸型制造工艺造型设备的开发 被引量：6

18

作者 杨伟东 檀润华 +1 位作者 颜永年 徐安平 《机床与液压》 北大核心 2005年第7期42-44,共3页

根据无模铸型制造工艺原理,在公理化设计理论和功能方法学等现代设计理论的指导下,对其基本工艺过程进行分解,建立了造型工艺过程与造型设备机械系统之间的关系。在此基础上完成了无模铸型制造工艺设备的研制。

关键词 无模铸型制造工艺 机械系统 工艺过程

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无模铸型制造技术在快速模具中的应用 被引量：5

19

作者 张人佶 颜永年 +2 位作者 林峰 吴任东 卢清萍 《电加工与模具》 2006年第B05期59-62,共4页

无模铸型制造(PCM)是一种具有我国自主知识产权且应用广泛的快速成形(RP)技术。概述了近年来PCM技术研究的新进展,介绍两种基于PCM的快速模具新技术,即基于PCM原型的金属喷涂快速模具技术和基于PCM铸型的金属模具快速制造技术。它们是... 无模铸型制造(PCM)是一种具有我国自主知识产权且应用广泛的快速成形(RP)技术。概述了近年来PCM技术研究的新进展,介绍两种基于PCM的快速模具新技术,即基于PCM原型的金属喷涂快速模具技术和基于PCM铸型的金属模具快速制造技术。它们是先进制造技术的重要组成部分,在汽车车身试制模具快速制造中具有重要的作用和广阔的应用前景。 展开更多

关键词 快速模具 无模铸型制造 车身试制

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优质高效砂型/芯复合成形工艺研究 被引量：5

20

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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